La efectividad de un dispositivo ortopédico es el resultado de un delicado equilibrio entre la colaboración del paciente, la atención adecuada y la elección experta del terapeuta. Además, un elemento esencial que a menudo pasa desapercibido es el material de impresión utilizado en el proceso de fabricación, que abarca desde la obtención del molde hasta el meticuloso pulido del dispositivo. En este artículo, nos enfocaremos en explorar a profundidad la importancia de la utilidad y el manejo de los materiales de impresión, en especial, de los polímeros acrílicos.
Materiales de impresión
Los materiales de impresión, especialmente cuando se trata de aquellos de una alta calidad, desempeñan un papel central en la obtención de moldes sumamente precisos de los tejidos y estructuras bucodentales del paciente. Estos moldes constituyen la base esencial para la elaboración de dispositivos ortopédicos a medida, diseñados para encajar perfectamente y garantizar la máxima efectividad en el tratamiento.
La mayoría de estos materiales de impresión se presentan en forma líquida y se endurecen gradualmente a medida que se aplican en la boca del paciente. Este proceso de endurecimiento se desencadena a través de cambios térmicos o reacciones químicas entre sus componentes, en su mayoría polímeros acrílicos como el polivinilsiloxano o el alginato hidrocoloide. También, aunque de uso más limitado, existen variantes cerámicas que incorporan óxido de zinc y eugenol.
De esta forma, conocer a fondo las propiedades y características de estos materiales se vuelve esencial para tomar decisiones informadas al seleccionar el más adecuado según las necesidades específicas de cada caso clínico.
Consideraciones de los materiales de impresión
Conocer los diferentes tipos de materiales de impresión y sus características es fundamental para seleccionar el más adecuado. En el campo de la ortodoncia, es importante considerar la capacidad de reproducir con precisión las estructuras orales y la estabilidad del material. Algunos materiales elásticos pueden deformarse al retirar la cucharilla de impresión, pero existen otros que conservan su elasticidad incluso después de retirar el modelo de yeso, lo que permite obtener múltiples copias de la misma impresión.
Tabla 2.2. Ventajas y desventajas de los materiales de impresión.
Este artículo ha sido redactado con base en la información del libro “De la impresión a la activación en Ortodoncia y Ortopedia” escrita por el reconocido ortodoncista mexicano, el Dr. Esequiel Eduardo Rodríguez Yáñez.
Los polímeros acrílicos
Los polímeros, conocidos como resinas o plásticos, son macromoléculas cuya denominación proviene de «poli» (muchos) y «mer» (miembros), debido a su estructura compuesta por múltiples unidades. Los polímeros acrílicos como materiales de impresión pueden clasificarse bajo 3 dimensiones distintas:
- Origen: los polímeros pueden ser naturales, como la madera y ciertas resinas vegetales o animales, que requieren un mínimo procesamiento industrial, o sintéticos, creados en laboratorios e industrias.
- Comportamiento Térmico: existen resinas termoplásticas, que se ablandan con el calor y pueden moldearse con presión, y resinas termoestables, que necesitan agentes químicos para su polimerización.
- Tipo de Polimerización: algunas resinas se polimerizan químicamente a temperatura ambiente, llamadas autopolimerizables, mientras que otras requieren calor y se denominan termocurables.
Proceso de polimerización
La polimerización es un proceso que implica la transformación de moléculas pequeñas, conocidas como monómeros, en moléculas de mayor tamaño, denominadas polímeros acrílicos. Este proceso conlleva la conversión de un estado líquido o gaseoso en uno sólido.
El monómero inicialmente se presenta como un líquido volátil con un característico y dulce aroma, el cual puede resultar tóxico si se inhala de manera prolongada. Sin embargo, gracias a la polimerización, este material se convierte en un sólido que apenas tiene presión de vapor. Durante la reacción de polimerización se libera calor, por lo que es importante controlar las condiciones para mantenerlo dentro de niveles aceptables, ya que el monómero tiene una alta presión de vapor.
En situaciones en las que las temperaturas son elevadas, existe el riesgo de que el monómero se vaporice, lo que podría ocasionar la formación de burbujas no deseadas en el acrílico resultante. Estas burbujas, además de alterar la apariencia, pueden retener partículas de alimentos o bacterias, representando un potencial peligro de contaminación microbiológica.
El polímero acrílico presenta una densidad que es un 25 % mayor que la del monómero, lo cual genera una contracción en el volumen durante la polimerización. Por ello, es fundamental controlar esta variación dimensional para garantizar un ajuste adecuado de los aparatos.
Mecanismos de polimerización
En el contexto de los materiales dentales, se emplean dos mecanismos predominantes de polimerización:
Por un lado, la polimerización por condensación, implica la unión de moléculas diversas, generando subproductos como agua, alcoholes, amoníaco, entre otros. Un ejemplo de esta modalidad es evidente en los materiales de impresión basados en silicona.
Y, por otro lado, en contraste, la polimerización por adición permite la formación del polímero acrílico sin la producción de subproductos. Estos polímeros destacan por sus excelentes propiedades físicas y su relevancia en odontología. Para llevar a cabo este proceso, se requiere la activación previa de un iniciador químico, que puede ser desencadenado mediante calor o sustancias químicas específicas.
Además, los polímeros acrílicos deben satisfacer ciertos criterios esenciales:
- Estabilidad dimensional: deben mantenerse libres de dilataciones, contracciones o deformaciones.
- Propiedades mecánicas: deben demostrar una resistencia adecuada a la abrasión.
- Temperatura de ablandamiento: su temperatura de ablandamiento ha de ser superior a la de cualquier alimento líquido caliente que se pueda consumir
- Insolubilidad: deben ser completamente insolubles en los líquidos bucales y resistentes a la absorción de otras sustancias ingeribles.
- Estabilidad estética: no deben sufrir cambios en color o apariencia tras su procesamiento.
- Biocompatibilidad: han de ser insípidos, no tóxicos y no irritantes para los tejidos bucales, cumpliendo con criterios de seguridad y salud oral.
Resinas acrílicas
En la década de 1930, se desarrollaron las resinas de acrílico, utilizadas por primera vez en odontología como materiales para prótesis en 1937. Estas resinas tuvieron gran aceptación y para 1946, el 98 % de las bases de dentaduras eran de este material. Con el tiempo, se adaptaron para diversas aplicaciones en odontología, incluyendo la aparatología ortodóncica y ortopédica.
El acrílico es fundamental en los materiales dentales, pues es utilizado en la mayoría de los aparatos ortodóncicos y en prótesis removibles, puentes y coronas provisionales. Además, son polímeros duros, quebradizos y vidriosos, así como claros e incoloros, aunque pueden ser teñidos. Su color y sus propiedades ópticas se mantienen estables en la boca. Se destaca por su facilidad de procesamiento. Y, actualmente, los acrílicos de polvo-líquido son los más utilizados, simplificando el trabajo en el laboratorio y consultorio.
Existen dos tipos de resinas acrílicas ampliamente utilizadas en odontología: las termopolimerizables (también conocidas como termocuradas) y las autopolimerizables (también llamadas autocuradas, curadas en frío o quimiopolimerizables). La diferencia radica en el método utilizado para iniciar la polimerización. En ortodoncia y ortopedia, las resinas acrílicas autopolimerizables son las más utilizadas.
Resinas acrílicas termopolimerizables
Los polímeros acrílicos termocurados necesitan calor para iniciar su proceso de endurecimiento, que puede lograrse mediante agua caliente o microondas.
Estos acrílicos se mezclan en forma de polvo y líquido para crear una masa maleable que se puede moldear según la necesidad. De esta forma, la polimerización ocurre al calentarse, sin requerir productos químicos adicionales, lo que permite que la masa se mantenga flexible durante un tiempo antes de volverse rígida. Cabe resaltar que los productos termocurados son más resistentes que las resinas acrílicas que se endurecen en frío. Además, para su almacenamiento, los fabricantes suelen indicar temperaturas y tiempos específicos para evitar cambios en las propiedades del producto final.
Estas resinas se utilizan en diversas aplicaciones odontológicas, como en la construcción de bases protésicas removibles, dientes prefabricados, reconstrucciones estéticas de coronas provisionales en prótesis fijas y rebasado de prótesis totales.
Resinas acrílicas autopolimerizables
La principal diferencia de este tipo de acrílico en comparación con el termopolimerizable es que el proceso de polimerización se inicia mediante un producto químico en lugar del calor. La gran ventaja es su proceso de elaboración rápido y sencillo, pues no requiere de energía térmica y puede completarse a temperatura ambiente. Además, estas resinas se utilizan para fabricar cubetas individuales, bases para estructuras metálicas y, especialmente, aparatos ortodóncicos y ortopédicos.
Características de las resinas acrílicas
Los polímeros de acrílico autocurados constan de dos componentes principales: polvo y líquido. El polvo, llamado polímero, está hecho de pequeñas perlas de resina acrílica. El líquido, conocido como monómero, es volátil y contiene un inhibidor que evita la polimerización durante el almacenamiento, por lo que se guarda en frascos de cristal oscuro para protegerlo de la luz ultravioleta.
Ambos componentes se mezclan siguiendo las indicaciones del fabricante para obtener una sustancia con una textura similar a la masilla. La proporción típica es de 3 partes de polímero por 1 parte de monómero en volumen o 2 por 1 en peso.
La mezcla pasa por cinco etapas desde arenosa, filamentosa, pegajosa, plástica, elástica y, por último, rígida, siendo la etapa arenosa la primera donde se produce el contacto inicial entre el líquido y el polvo, mezcla que se describe como «granulosa».
Luego comienza a disolverse el polvo dentro del líquido y se inicia la polimerización. Esta etapa se caracteriza por ser «filamentosa» y cuando el material es tocado con los dedos puede pegarse.
Durante la siguiente etapa, el monómero remanente o el que no ha reaccionado se evapora y el material adquiere la consistencia elástica. En este período ya no es adecuado utilizarlo para la fabricación de los aparatos ortodónticos u ortopédicos, sino que se debe esperar a la etapa rígida, en la cual el acrílico endurece hasta concentraciones de polimerización y su deformación no es nada sencilla. En los acrílicos autocurados, este proceso se da en un tiempo de 10 a 15 minutos.
Biocompatibilidad de los aparatos con polímeros acrílicos en Ortodoncia
Los dispositivos ortodónticos y ortopédicos de polímeros acrílicos son generalmente seguros y compatibles con el cuerpo humano cuando se han polimerizado completamente. Sin embargo, la presencia de monómeros residuales puede causar alergias e irritación. Por eso, es crucial respetar las proporciones y condiciones de polimerización adecuadas para evitar problemas.
Profesionales que manejan este material deben protegerse con guantes debido al riesgo de irritación cutánea y evitar la exposición a vapores de monómero en áreas mal ventiladas. Además, es esencial garantizar la calidad de fabricación para evitar la formación de colonias de hongos y microorganismos en los aparatos utilizados en la boca. Esto se logra mediante una manipulación adecuada, pulido y limpieza rigurosa de los dispositivos.
Técnicas de Manejo del Acrílico Autopolimerizable
Hay dos técnicas que se utilizan comúnmente para manejar el acrílico autopolimerizable. La primera se llama «técnica en masa», donde se toma un vaso Dappen y se llena con monómero (líquido), luego se incorpora el polímero (polvo) lentamente mezclándolo hasta obtener una masa homogénea. Se recomienda vibrar el vaso para que las burbujas afloren a la superficie y no se acumulen en la mezcla. Después, se coloca una platina de vidrio sobre el vaso para tapar la mezcla acrílica y se espera a que alcance la etapa plástica para su manipulación y adaptación a los requerimientos específicos del trabajo.
Y la otra técnica que se emplea es la técnica de incremento continuo, conocida también como «sal y pimienta» o «polvo-líquido». Este método requiere, en primer lugar, aplicar un aislante separador en el modelo de yeso. Luego, se humedece la zona del modelo con el monómero, ya sea con un gotero o un pincel. A continuación, se espolvorea el polímero hasta que el líquido esté saturado, repitiendo este proceso tantas veces como sea necesario para lograr el grosor deseado. Una vez alcanzado, se alisa la superficie con el dedo humedecido en monómero. Los excesos se pueden recortar con un bisturí o moldear con una espátula 7A mientras el acrílico aún se encuentra en la etapa plástica.
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