POSTES DE FIBRA DE VIDRIO

Comportamiento Biomecánico de postes de fibra de vidrio. Revisión de la
literatura.
Biomechanical behavior of fiberglass post. A literature review
M.A. Gutiérrez1
Odontóloga Universidad Santo Tomás, Residente de rehabilitación oral
Universidad Nacional de Colombia.
Correspondencia dirigida a M.A. Gutiérrez; [email protected]
Resumen
Existen diferentes opciones de materiales, con el objetivo de devolver el soporte
estructural dental, en dientes tratados endodónticamente (ETT); donde se
evidencian grandes desafíos biomecánicos, por la posible pérdida de: remanente
dental, dentina intrarradicular y humedad; proporcionando una condición de
fragilidad propia de ETT. Diferentes estudios reportan el comportamiento
biomecánico de postes intra-radiculares, siendo una de las principales causas de
fracaso; la fractura radicular. El fracaso clínico se relaciona con el módulo elástico
del material empleado; el cual, en los postes de fibra de vidrio, muestra una
condición favorable, al ser similar al de la dentina; proporcionando mejor distribución
de estrés en la interfase. Existen otros factores a tener en cuenta, como lo son: el
efecto ferrule, la longitud del poste y el recubrimiento del poste; los cuales influyen
en la resistencia a la fractura y desalojo de los postes de fibra de vidrio. Sin embargo,
1
los resultados de los estudios, pueden ser contradictorios. Aún no se establece el
material ideal para restaurar ETT. El propósito de este estudio, es recopilar la
evidencia científica sobre el desempeño clínico e in vitro de los postes de fibra de
vidrio; en comparación a otros materiales de postes intra-radiculares, y las posibles
condiciones biomecánicas que pueden generar el fracaso del sistema restaurador.
Palabras clave: fibra de vidrio, poste dental, diente tratado endodónticamente,
fatiga, estrés mecánico, resistencia flexural, fracaso de restauración dental.
Abstract
There are different material options, with the aim of returning dental structural
support, in endodontically treated teeth (ETT); where great biomechanical
challenges are evident, due to the possible loss of: dental remnant, intraradicular
dentine and humidity; providing a condition of own fragility of ETT. Different studies
report the biomechanical behavior of intra-radicular post, being one of the main
causes of failure; the radicular fracture. Clinical failure is related to the elastic
modulus of the material used; which, in the fiberglass post, shows a favorable
condition, being similar to that of dentin; providing better distribution of stress at the
interface. There are other factors to consider, such as: the ferrule effect, the length
of the post and the coating of the post; which influence the resistance to fracture and
eviction of fiberglass post. However, the results of the studies may be contradictory.
The ideal material to restore ETT is not yet established. The purpose of this study is
to gather scientific evidence on the clinical and in vitro performance of fiberglass
post; in comparison to other materials of intra-radicular posts, and the possible
biomechanical conditions that can generate the failure of the restorative system.
2
Key words: fiberglass, dental post, tooth treated endodontically, fatigue, mechanical
stress, flexural resistance, failure of dental restoration.
1. Introducción.
A través de la historia, se ha evidenciado el uso de diferentes materiales con la
finalidad de restaurar la perdida de corona clínica, generando soporte y retención
por medio de postes intra-radiculares (1,2,3). Dentro de los materiales empleados
para restaurar los pilares dentales, están las aleaciones preciosas de oro por
fundición. Así mismo que los postes reforzados con fibra de carbono o vidrio,
mejorando la unión con la dentina y propiedades estéticas. Actualmente se quiere
optimizar el tiempo de laboratorio, y brindar mejores propiedades ópticas y viabilidad
del sistema a emplear; siendo el dilema actual la elección correcta del material con
cualidades de resistencia, estética y fácil manipulación (4). Dentro de los sistemas
para postes prefabricados libres de metal, encontramos diversos materiales como:
postes de fibra de carbono reforzados con resina epoxi, Zirconia, postes de fibra de
vidrio con o sin refuerzo, postes reforzados con fibra de polietileno y entre otros
(1,5). Pese a las diversas investigaciones encaminadas al uso de postes intraradiculares, aún se pueden evidenciar fallas al restaurar dientes tratados
endodónticamente (ETT); relacionado con el módulo elástico del material y
condiciones del diente a restaurar. Los estudios reportan como principal falla el
desalojo y fractura de la raíz; con una tasa de fracaso clínico del 9% (entre el 7% al
14%) según Babba y col (1). Es por ello que la capacidad de retención y la cantidad
de estrés generado por el poste, son factores importantes a tener en cuenta (6);
siendo los postes de fibra de vidrio, un material con propiedades biomecánicas
3
similares a la dentina (6,7,8). Según los estudios in vitro, los postes de fibra de vidrio
han evidenciado un comportamiento biomecánico favorable en comparación a otros
materiales (9).
2. Métodos.
Por medio de la búsqueda en bases electrónicas como: Pubmed, Dentistry & Oral
Sciences Sourse y Medline; se obtuvieron estudios relevantes publicados entre los
años 2000 al 2019. Se utilizaron términos MeSH y DeCS tales como: fibra de vidrio,
poste dental, diente tratado endodónticamente, fatiga, estrés mecánico, resistencia
flexural y fracaso de restauración dental. La revisión se caracterizó por seleccionar
los artículos que describían el comportamiento biomecánico de los postes de fibra
de vidrio.
2.1 Dientes tratados endodonticamente: Cambios biomecánicos.
La dentina humana por su composición molecular, adopta diversos mecanismos
para conferir a los dientes propiedades y durabilidad importantes (10). Presenta
propiedades viscoelásticas, con componentes anisotrópicos; la cual es dependiente
del tipo de estrés (11). Dentro de los cambios en ETT; se identifica la perdida de
contenido de agua, generándose deshidratación de la red de colágeno. (7). Esto
puede influenciar en el módulo elástico de la dentina; disminuyendo la resistencia a
la compresión y a la tracción (11). Por otra parte, la limpieza y conformación de
conductos radiculares, elimina parte del contenido dentinal; disminuyendo la rigidez
siendo proporcional a la cantidad de tejido extraído (11,12,13). Esto proporciona un
debilitamiento significativo en el diente, sin poder ser restablecido completamente a
4
su estado natural (14). Es por ello que los cambios morfológicos del conducto
radicular, pueden alterar la distribución eficiente de las tensiones dentro de la
dentina radicular (15). Así mismo, la interacción con productos químicos
endodónticos; generan reblandecimiento, perdida de calcio y por ende reducción de
la elasticidad y resistencia a la flexión (11). Durante el proceso de eliminación del
tejido pulpar, se ejercen fuerzas mecánicas a través del uso de instrumental
endodóntico; que pueden ocasionar microfisuras apicales según la geometría dental
(7). Dicha preparación de conductos puede aumentar el riesgo de fractura de la raíz
por el aumento de concentraciones de estrés (7,16). Se evidencia la importancia de
identificar los posibles cambios estructurales en ETT, al elegir un material
restaurador, y sus posibles efectos biológicos.
2.2 Postes de Fibra de vidrio: Desempeño biomecánico.
Diversos estudios han evaluado la resistencia a la fractura, en sistemas de postes
intra-radiculares; Aggarwal y col (2012) compararon la resistencia a la fractura, y el
modo de falla ( reparable o catastrófica) que se generaba en ETT, con diferentes
sistemas de postes. Se evidenció que los postes de metal fundido presentaron
mayor resistencia a la fractura, pero generaron fallas no reparables (90% de las
muestras). Esto es debido a que el metal presenta mayor módulo elástico
resistiendo
las
fuerzas,
pero
aumentando
la
concentración
de
estrés,
evidenciándose fracturas en tercio medio y apical. Mientras que los postes
reforzados con fibra de vidrio y polietileno proporcionaron una resistencia adecuada
(9); ya que la fibra, el cemento y la resina compuesta; actúan como una unidad
disipadora de fuerzas, presentando fracturas en cervical con la posibilidad de ser
5
restaurados (9). Se ha sugerido que existe menos probabilidad de fracturas
catastróficas al emplear postes de fibra de vidrio en comparación con postes
metálicos (17). Estudios como el de Bonfante y col (2007), reiteran lo anterior; al
reportar que los postes metálicos generaron fracturas catastróficas del 70%;
mientras que, para los postes de fibra de vidrio, la fractura fue evidente en el tercio
cervical de la raíz en un 30% de los casos (18).
Akkayan y col realizaron un estudio in vitro, para evaluar la resistencia a la fractura
de postes de titanio, fibra de cuarzo, fibra de vidrio y zirconia. Se concluyo que, los
dientes restaurados con postes de fibra de cuarzo evidenciaron mayor resistencia a
la fractura; en comparación a los otros materiales empleados. Sin embargo, los
dientes restaurados con postes de fibra de vidrio y zirconia mostraron valores
similares. La presencia de fracturas reparables se observó en los dientes tratados
con postes de fibra de cuarzo y de vidrio; mientras que se generaron fracturas
catastróficas en dientes con postes de titanio y zirconia (19). Así mismo,
Marchionatti y col en su revisión sistemática comparan el rendimiento clínico y los
modos de falla en ETT, con retenedores intra-radiculares. Se informaron tasas de
supervivencia del 71 al 100% con postes de fibra, mientras que para los postes de
metal se identificó en un 50 al 91%. La mayoría de los estudios reportados por
Marchionatti y col, no muestran diferencias estadisticamente significativas entre los
dos materiales. Sin emabargo, se identifica como principal falla biomecánica de los
postes en fribra, la perdida de retención; mientras que para los postes metálicos se
presenta la fractura de la raiz, fractura de la corona y pérdida de retención (20).
6
En relación a la tasa de superviviencia, Sarkis-Onofre y col en su estudio in vivo,
evaluaron el éxito clínico de postes de fibra de vidrio y postes metálicos; en ETT
sin remanente coronal, con resultados similares a los 3 años de uso ( 97,1% y 91.9%
respectivamente). Los autores concluyen que el tipo de poste no influye de manera
significativa en la supervivencia del sistema restaurador. Sin embargo, se reportaron
fracturas no reparables en el uso de postes metálicos y desalojo en relación a los
postes de fibra de vidrio (21). Sin embargo, Figueiredo y col reportan la tasa de
incidencia de falla en dientes ETT restaurados fue similar, sin diferencias
estadísticamente significativas entre los postes de metal y fibra (22).
Otros estudios han demostrado que los postes metálicos fundidos y prefabricados,
no necesariamente, aumentan la resistencia y longevidad de los dientes tratados
endodonticamente (23). Barjau y col (2006) evaluaron in vitro, la relación entre el
material del poste intra-radicular prefabricado (fibra de vidrio y acero inoxidable) y
el rendimiento mecánico; concluyendo que los postes de acero inoxidable presentan
un rendimiento desfavorable, al aumentar la concentración de esfuerzos por una
diferencia significativa entre el módulo elástico del acero y el diente tratado (3).
Según la revisión bibliográfica realizada por Bateman y col (2003), diversos estudios
han reportado la fractura como una de las principales fallas. Esto conduce a la
perdida de la restauración o inclusive fracturas irreparables radiculares. Se ha
sugerido el uso de sistemas más rígidos, ya que se podría disminuir el diámetro del
poste, siendo un tratamiento más conservador (17). Sin embargo, para el caso de
materiales como el titanio, acero inoxidable y zirconia; con módulos elásticos ( 100
GPa, 200 GPa, 300 GPa) superiores al de la dentina ( 18 GPa), pueden transmitir
7
mayor estrés al apice dental, traduciendose en fallas catastróficas (5). Mientras que
los postes de fibra de vidrio, al estar compuestos por fibras unidireccionales en la
matriz de resina; fortalecen estructuralmente el sistema (19); con un módulo elástico
favorable para la dentina (8,19). En relación a lo anterior, se evidencian
discrepancias entre los resultados clínicos e in vitro.
2.3 Efecto ferrule vs longitud del poste de fibra de vidrio.
El efecto ferrule brinda las condiciones de soporte para la restauración dental;
disminuyendo los esfuerzos ante cargas oclusales y fuerzas laterales ejercidas
durante la masticación (7,24). La literatura establece que un remanente coronal
entre 1.5 a 2mm, puede mejorar la distribución de estrés y trasferencia de tensiones
a la dentina radicular y la interfaz dentina- restauración (25). Estudios como el de
Kim y col, evaluaron la resistencia a la fractura según el efecto ferrule; en dientes
con tratamiento de conducto sin postes, con postes ( fibra de vidrio) y según la
longitud del ferule ( 0 mm, 1mm, 2mm). Se identificó una relación de mayor longitud
de ferrule con mayor resistencia a la fractura (26). Otros estudios soportan lo
anterior; como el de Santos y col, donde analizaron el efecto ferrule con 2 mm de
altura, y con ausencia de apredes lingual y proximal, al ser restaurados con postes
de fibra. Según los resultados se obtuvo un comportamiento bimecánico favorable
para el efecto ferrule compelto de 2 mm; siendo más resistentes a la fractura que
un efecto ferrule con ausencia de paredes remanentes. De otra forma, un efecto
ferrule mayor ( 3 a 4 mm) no fue estadísticamente significativo para la resistencia a
la fractura (27). Autores como Santos-Filho y col (2014), señalan el efecto ferrule
como un factor determinante en la tensión, la resistencia a la fractura y el modo de
8
falla. Schmitter y col, sugieren que un efecto ferrule reducido aumenta el brazo de
palanca en relación a la altura de la corona; generando mayor esfuerzo en cargas
horizontales, donde la retención mecánica será menor. Esto conlleva a que el poste
se flexione generando micromovimientos y comprometiendo el sellado del agente
cementante, en el margen de la corona; produciéndose con el tiempo fugas y
formación de caries secundaria (25). Caso contrario señalan Bacchi y col, donde
establecen que los postes colados y de fibra de vidrio tienen potencial similar para
soportar cargas funcionales, sin depender del efecto ferrule; según su estudio de
elementos finitos. Sin embargo la resistencia a la fractura fue menor ante la
ausencia de efecto ferrule en los postes de fibra de vidrio (28). Mientras que Wang
y col, establecen que los postes de fibra de vidrio, muestran una mayor tasa de
superviviencia ( 3 a 7 años) en comparación a los postes metálicos en ETT con un
remanente coronal de dos paredes (29).
En relación a la longitud del poste, Franco y col, establecen que la falla de los postes
de fibra de vidrio se dio por desalojo del canal radicular, sin relacionarse con la
longitud del poste. La principal complicación clínica de los postes de fibra de vidrio,
es la falla del sistema adhesivo (30), mientras que la fractura catastrófica es poco
usual (2). Diversos autores asocian que el aumento de la longitud del poste genera
mayor retención, resistencia a la fractura y menor concentración de tensión; sin
embargo, cuando la longitud del sistema es mayor a dos tercios de la profundidad
radicular, el estrés en la zona apical puede incrementarse (2). Otros estudios
establecen que la longitud del poste no influye de manera significativa; esto podría
ser posible, ya que el poste se ubica a lo largo del eje longitudinal del diente, sin
9
aportar mucha resistencia a la flexión bajo fuerzas oclusales excéntricas y
horizontales; sin embargo, la longitud del poste si influye en la resistencia a la
extracción (31). Otros autores asocian la influencia de la longitud del poste para los
núcleos de metal y no para los postes en fibra de vidrio (2,7,32). Se presenta una
relación entre la longitud del poste y la presencia de fracturas radiculares, donde la
longitud reducida evidencia mayor tensión en la superficie proximal; contribuyendo
a la formación de fracturas en el tercio medio. Es así que, las altas concentraciones
de estrés pueden generar micro gaps entre el cemento y la dentina; así mismo que
en la interfaz cemento – poste; predisponiendo a la filtración de bacterias y
formación de lesiones periapicales (33).
2.4 Uso de revestimientos y postes de fibra de vidrio.
Una de las principales desventajas de los postes de fibra de vidrio, es su
prefabricación; siendo limitados los diámetros disponibles. Se requiere en ocasiones
una mayor preparación del canal radicular, para el ajuste del poste; o inclusive
emplear un poste de menor diámetro siendo necesario llenar el espacio con el
agente cementante (34,35).Es por ello que, diversos estudios sugieren como
metodo alternativo, el uso de revestimientos con resina compuesta; reduciendo el
volumen del cemento. Esto puede proporcionar una mejor adaptación, y crea una
mejor distribución de tensiones entre el poste compuesto y la superficie de la
dentina, con condiciones similares a las de un diente sano (7). Asi lo refiere,
Gaintantzopoulou y col en su estudio; al implementar refuerzo de resina compuesta
y postes de fibra de vidrio (FRC); disminuyendo la presencia de fracturas
catastroficas que podrían ser inducidas por los postes con cargas similares (7). Los
10
FRC presentan un módulo eslatico similar al de la dentina humana, mejorando la
distribución de estrés a lo largo de la raiz, y por ende, mejor comportamiento
biomecánico diminuyendo las probabilidad de fallas catastroficas (23) . Asi mismo
lo evidencia Rosentritt y col en su estudio, al emplear FRC; corroborando que el
refuerzo mejora el comportamiento biomecánico del poste (36). Sin embargo
estudios clínicos evidencian fallas catastróficas entre postes de metal y FRC
similares (23). El FRC, se basa en el mecanismo de trasferencia de la carga
aplicada; la cual es transferida por una matriz de polímero dúctil hacia las fibras,
mejorando el rendimiento biomecánico de la restauración (23).
2.5 Análisis de pruebas de laboratorio.
Dentro de las dificultades de los estudios esta relacionar la trayectoria de la fractura
con las propiedades intrínsecas en estructuras que presentan múltiples materiales
(poste, agente cementante, conducto radicular, restauración dental y entre otros);
siendo un punto crítico para obtener resultados confiables (37). El uso de pruebas
mecánicas destructivas determina la resistencia a la fractura. Sin embargo, existen
limitaciones sobre los resultados obtenidos al analizar el comportamiento
biomecánico a nivel interno radicular, siendo necesario asociar dichas pruebas
destructivas con pruebas no destructivas; como el empleo de análisis de elementos
finitos y su relación con el modo de fractura (33). Se usan pruebas de fatiga cíclica,
con la finalidad de imitar los ciclos masticatorios; sin embargo, las simulaciones en
el laboratorio no son precisas en comparación a condiciones in vivo (23).
11
3. Conclusiones.
La restauración de los ETT debe basarse según el módulo elástico del material a
usar. Los postes de fibra de vidrio presentan un módulo elástico favorable para su
uso intra-radicular; sin embargo, la longevidad del sistema se presenta cuando se
tienen en cuenta diferentes factores influyentes en el comportamiento biomecánico,
como lo son: el efecto ferrule, la longitud del poste, el refuerzo con resinas
compuestas y la preservación del tejido dental. Según los estudios reportados en la
revisión de literatura, los postes de fibra de vidrio presentan fracturas reparables en
comparación con otros materiales al generar fracturas catastróficas. Dichos
resultados deben ser interpretados con prudencia, al ser estudios realizados in vitro.
Aún existe controversia sobre cual es el mejor material a emplear para la
rehabilitación en ETT.
Dentro de las limitaciones del estudio, se evidencia la
ausencia de reportes clínicos e in vitro sobre técnicas adhesivas; como posible
variable en el desempeño biomecánico de los postes de fibra de vidrio.
Conflictos de interés.
El autor declara la ausencia de conflictos de interés.
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