Los yesos en odontología

0
62

POR EL C.D. C.M.F. JOEL OMAR REYES VELÁZQUEZ

El yeso es un material común, es un mineral que se encuentra en la naturaleza con cierta abundancia, de hecho es un sulfato cálcico dihidratado. Es un tipo de roca sedimentaria ampliamente distribuida, formado por la precipitación del fosfato cálcico en el agua de mar y se origina en zonas volcánicas por la acción del ácido sulfúrico sobre minerales con contenido de calcio. Bajo el término de “productos del yeso” se hace referencia a varias formas de sulfato cálcico fabricadas la calcinación del sulfato cálcico dihidratado. Esta calcinación puede ser controlada para producir una parcial o completa deshidratación. También pueden obtenerse productos del yeso por calcinación sintética o química. Los productos del yeso son usados ampliamente en odontología, especialmente en los procedimientos de laboratorio. Muchas restauraciones y aparatos dentales se construyen fuera de la boca del paciente. Así, la obtención de modelos y troqueles para la construcción de prótesis o el uso como revestimientos para colados, son dos claros ejemplos de su utilidad. Su correcto uso contribuye al éxito de estos procedimientos. Existen diferencias en la estabilidad dimensional, humectabilidad y dureza de la superficie de los modelos de yeso con diversos materiales de impresión elastoméricos. Aunque algunos estudios han informado acerca de la compatibilidad entre las combinaciones de materiales de impresión, los informes son escasos en los últimos años en relación con detalles de la reproducibilidad de las diferentes marcas de yeso tipo V y las siliconas de adición.

El yeso es un material que se emplea en la vida cotidiana en la construcción, en la escultura y también en muchos proceso odontológicos. El yeso es el resultado de la calcinación del gypsum que es un mineral a base de sulfato de calcio que se obtiene de las minas o reservas naturales. Este material recibe también el nombre de piedra caliza que por encontrarse expuesto por acción de las lluvias se ha deshidratado. Para su industrialización el gypsum primero se tritura y luego se somete a una calcinación que oscila entre 110º C a 120º C, procedimiento con el cual se va a perder parte del agua de su cristalización, formando un sulfato de calcio hemihidratado. Luego se mezcla con agua, fraguará y el resultado será una piedra que químicamente sería sulfato de calcio dihidratado (CaSO4H2O).

Desde el punto de vista odontológico, una de las primeras referencias a su uso aparece con Philipp Pfaff quien en 1756 publica un “Tratado sobre los dientes del cuerpo humano y sus enfermedades”. En esta obra describe, por primera vez, la toma de impresión de las arcadas con ce-ra y su posterior vaciado con escayola vertida sobre la cera, interponiendo como separador aceite de almendras. Treinta años después, Dubois de Chemant´s, más conocido por sus dientes minerales, vuelve a detallar la toma de impresiones y su vaciado en yeso de París. El uso de yeso de París para la toma de impresiones lo describe Levi Gilbert en 1840, aunque este autor relata en su obra “El cirujano dentista” la técnica para la toma de impresión con yeso de la siguiente manera: “Para las impresiones con yeso, en los casos de medidas completas de mandíbula superior o inferior se escogerá una cubeta inglesa de cerca de una octava parte de pulgada más ancha que la eminencia alveolar. Para tomar las impresiones en yeso se coloca al paciente en una silla común, y después de que se ha introducido la cubeta se inclina la cabeza hacia adelante, manteniendo aquella en su lugar con una presión suave como segura en el centro de la misma”.

Composición química

El componente fundamental de los yesos dentales es el sulfato de calcio hemihidratado que en un intervalo de temperatura entre 20 y 1 000 grados centígrados, sufre una serie de transformaciones. El hemihidrato es una forma estable de sulfato cálcico, sólo en aproximadamente un rango de temperatura entre 45 y 90º C. A temperatura ambiente en condiciones de sequedad, se halla en forma estable.

La hidratación puede ocurrir si las partículas son expuestas a una atmósfera en la que existe una presión alta de vapor de agua. La segunda transformación en sulfato cálcico hexagonal alfa ocurre entre los 75 a los 105º C, siendo inestable por debajo de
los 75º C, donde rápidamente se rehidrata. La tercera transformación de hexagonal a ortorrómbica ocurre por encima de los 300º C y es una forma anhidrótica estable. En función del método de calcinación se obtendrán dos formas diferentes de hemihidrato que se conocen como a y b hemihidrato. Entre ambas formas existen diferencias cristalográficas como discrepancias en el tamaño de los cristales, perfección de las redes o área de superficie.

Clasificación y fabricación

La Asociación Dental Americana (ADA) en su especificación No. 25 enlista cinco tipos de yesos dentales:

• Yeso para impresión (Tipo I). Se trata de un compuesto de yeso París con algunos compuestos para regular tanto fraguado como expansión. Actualmente ya se encuentra en desuso.

• Yeso para modelos (Tipo II). Este es el yeso más utilizado en el laboratorio pues es el que se utiliza para los enfrascados, montados de modelos y zócalos para los troqueles.

• Yeso piedra dental (Tipo III). Este tiene mayor resistencia y se utiliza para la construcción de modelos en la fabricación de dentaduras totales que se adaptarán a tejidos blandos. Es el conocido como Coecal.

• Yeso piedra dental de alta resistencia (Tipo IV).Los requisitos de éste son: la resistencia, el endurecimiento y un mínimo de expansión de fraguado. Las partículas son de forma cuboidal y la superficie reducida produce estas propiedades sin espesar la mezcla en exceso. Este debe ser resistente a la abrasión.

• Yeso piedra de alta resistencia (Tipo V). Este es el yeso de más reciente aparición, y tiene una mayor resistencia a la compresión que el tipo IV, las partículas son de forma cuboidal y la superficie reducida. Este debe ser resistente a la abrasión y debe tener un mínimo de expansión de fraguado.

Diferentes denominaciones y aplicaciones para el yeso dental

• Yeso beta. También llamado yeso blanco, es el menos costoso pero es el de más escasa resistencia, se usa para enfrascados, montados y base de modelos.

• Yeso alfa 1. Llamado también yeso piedra, posee mayor dureza y más exactitud dimensional, esto lo hace más deseable para la confección de ciertas restauraciones. Se utiliza para correr modelos de trabajo, modelos de estudio y de diagnóstico.

• Yeso alfa 2.Conocido también como Densita, se utiliza para trabajos que exijan una máxima precisión y resistencia. Se utiliza para los modelos de trabajo para prótesis y para modelos para tratamiento de ortodoncia.

Las diferencias principales entre los diversos tipos de yesos están en el tamaño, forma y porosidad de los cristales de sulfato de calcio semi-hidratado. Estas diferencias influyen en la cantidad de agua necesaria para la mezcla (se sugiere agua destilada). El yeso blanco necesita de 48 a 55 ml. de agua por cada 100 grs. de polvo; el yeso piedra requiere alrededor de 30 ml. de agua por cada 100 grs. de polvo y el yeso densita entre 22 y
24 ml. por cada 100 grs. de polvo.

Propiedades químicas

Fraguado. Es la transformación del hemidrato en dihidrato, existen dos teorías para explicarlo: a) Teoría Gélica de Michaelis, en la que se afirma que el yeso es un sistema coloidal y que el dihidrato existiría inicialmente como una fase dispersa de un gel coloidal, a partir del cual crecen los cristales de dihidratos y b) la Teoría cristalina de Le Chatelier, en la que se dice que al ponerse en contacto el hemidrato con el agua, se transforma en una sustancia muy poco soluble (lo que le permite endurecer), empieza a haber una solución sobresaturada que es inestable y precipitada, convirtiéndose en una solución saturada que es estable. Esto sigue sucediendo, los núcleos se entrecruzan (crecen en forma centrífuga), empiezan a aumentar de volumen (por la irregularidad de los cristales que dejan intersticios) y crecen en forma ramificada, lo que le da resistencia y rigidez al yeso. La reacción de fraguado no es más que inversión de la reacción de fabricación. El producto de esta reacción será el yeso más la liberación de calor, que se usó en la calcinación. Aunque los hidratos tienen una solubilidad baja en agua, existen diferencias entre el hemihidrato y el dihidrato, lo que hace que cuando el primero se mezcla con agua en la proporción adecua-da se forme una suspensión líquida y manejable, disolviéndose el hemihidrato hasta formar una solución saturada. Esta solución se va sobresaturando, con respecto al dihidrato, hasta que este último precipita en torno a centros de nucleación en la suspensión. Conforme precipita el dihidrato, la solución no se satura más con el hemihidra-
to, el cual continúa disolviéndose y precipitándose en forma de más cristales de dihidrato, hasta que la reacción se extingue. Los centros de nucleación pueden ser impurezas o partículas de yeso añadidas para acelerar el proceso. Por tanto, la reacción de fraguado se puede resumir como un proceso de recristalización por núcleos heterogéneos, caracterizada por la continua solución del hemihidrato, difusión de iones calcio y sulfato a los centros de nucleación y precipitación de cristales microscópicos de yeso.

Requerimiento de agua. La densidad aparente del polvo es la responsable de los diferentes requerimientos de agua del yeso París, el yeso piedra y el yeso piedra mejorado. Los factores que favorecen la adhesividad en las partículas de polvo seco persisten cuando son suspendidos en agua. Así, la baja densidad aparente del yeso calcinado en seco produce una suspensión floculada que demanda una mayor cantidad de agua en la mezcla para que esta sea manejable. En cambio, la alta densidad aparente de los polvos de hemihidrato producidos por calcinación humedad requieren menos cantidad de agua en la mezcla. La relación agua/polvo para el yeso París es de 0,5 a 0,6; para el yeso piedra es de 0,30 a 0,33 y para el yeso piedra mejorado es de 0,20 a 0,25. En el fraguado, 100 grs. de hemihidrato se combinan con 18,6 grs. de agua (agua de calibración) por lo que cuando se completa la reacción hay siempre un exceso de agua que no reacciona y que permanece remanente en la masa hasta que se seca, dejando entonces cierta porosidad. Este fenómeno, no deseable, hace que se debilite la masa y es mayor en el yeso París que en el yeso piedra, por lo que éste es más resistente.

Estadios durante el fraguado. Durante el proceso de fraguado se pueden reconocer importantes cambios físicos que comienzan cuando la mezcla se presenta como un líquido viscoso seudoplástico y brillante, que fluye sin esfuerzo bajo la vibración. Posteriormente, la viscosidad aumenta por el crecimiento de los cristales de yeso a expensas de la fase acuosa. Conforme se agrupan estos cristales, la mezcla se hace plástica y ya no fluye bajo vibración pe-ro puede ser modelada. En esta fase desaparece el brillo, continúa el crecimiento de cristales y la masa plástica se transforma en un sólido rígido, en principio débil y friable pero que va ganando en resistencia conforme la fase sólida se incrementa.

Velocidad de fraguado. La relación agua/polvo influye de forma importante en la velocidad de fraguado; así, una mezcla con una baja relación agua/polvo endurece más rápidamente porque los centros de nucleación disponibles están más concentrados en un pequeño volumen. Al tiempo que transcurre desde que se inicia la mezcla hasta que el material endurece de le conoce con el nombre de tiempo de fraguado. El tiempo de mezcla es el que transcurre desde la adición del polvo al agua hasta que se termina la mezcla. Es menor cuando se utilizan aparatos de mezcla que cuando se hace manualmente. El tiempo de trabajo es el tiempo disponible para usar la mezcla de forma eficaz y está en torno a los tres minutos.

Expansión del fraguado

• Varía de 0,07 – 0,5 a mayor cantidad de agua, disminuye.

•A mayor espatulado, aumenta la expansión.

Contracción de fraguado. Al endurecer el yeso, las moléculas se acercan al pasar las uniones primarias a secundarias, pero hay repulsión por los cristales de forma desordenada; la expansión supera a la contracción pero al principio hubo contracción.

Propiedades físicas

Resistencia compresiva. Puede ser húmeda o seca. La húmeda se refiere a inmediatamente cuando se tiene el fraguado final, es la mitad de la compresiva seca; para una mufla, a la resistencia seca se llega a los 7 días.

Resistencia a la abrasión. En general es baja, existen barnices endurecedores.

Resistencia fraccional. Hay una húmeda y otra seca. La húmeda es la mitad de la seca.

Factores que dependen del vaciado del yeso

Factores de fraguado que dependen del proceso de elaboración:

• Calcinación incompleta: van a existir pequeñas cantidades que ya son dihidratos, los que actuarían como núcleos de cristalización iniciales, lo que disminuye el tiempo de fraguado.

• Tamaño del grano: A menor tamaño es más fácil de ser mojado y más rápida la reacción; se forman mayor cantidad de núcleos de cristalización y se disminuye el tiempo de fraguado (por esta razón no se usa una taza de goma húmeda).

• Utilización de productos químicos: Se utilizan sustancias que reaccionan primero con el agua y después con el hemihidrato como son: bórax al 2 %, coloides, gelatina, Agar, sangre, sulfatos crómico y férrico, Aluminio, acetatos, citratos y aceleradores como: sulfato de potasio, sulfato de calcio dihidratado y cloruro de sodio.

Factores que dependen del operador:

• Relación agua-yeso: A mayor cantidad de agua, menor número de núcleos de cristalización, por lo tanto, mayor tiempo de fraguado. El exce-so de agua separa los núcleos de cristalización, lo que genera menor repulsión.

• Espatulado: A mayor espatulado, mayor número de núcleos de cristalización y menor tiempo de fraguado, porque los primeros núcleos que se forman se van rompiendo y dividiendo en 2. Si se quiere acortar el tiempo de fraguado, se varía esto y no la relación agua-yeso.

• Temperatura del agua: Entre 27º – 37º = menor tiempo de fraguado; mayor a 37º = mayor tiempo de fraguado; 100º = no hay fraguado, porque a esta temperatura se deshidrata el polvo, no por el agua (por esta razón al agua no se le considera un acelerador de yesos).

Técnica de vaciado

• Preparar yeso piedra.

Vibrar el yeso (al eliminar burbujas aumenta la resistencia y mejora la superficie).

• La impresión se ubica en la vibradora.

• Comenzar a vaciar el yeso en la zona más alta de la impresión, en porciones pequeñas. Esto en todas las impresiones.

• Completar con el yeso sin rebasar el borde superior de la cartulina.

Requisitos de los materiales para moldes  y troqueles

Las principales propiedades que deben con-siderarse para la elección de un material para modelos y troqueles son:

a) Estabilidad dimensional. Los cambios dimensionales durante la manipulación de estos deben ser mínimos, para asegurar la precisión del producto final.

b) Resistencia del material. Para permitir su manipulación y el trabajo sobre él sin sufrir daño.

c) Compatibilidad del material. Con el resto de materiales empleados en la fabricación de prótesis.

El yeso es un mineral común consistente en sulfato de calcio dihidratado. Es un tipo de roca sedimentaría ampliamente distribuido de color blanco o blanco-amarillento, denominado aljez, formado por la precipitación del sulfato cálcico con el agua del mar. Se origina en zonas volcánicas por la acción del ácido sulfúrico sobre minerales con contenido en calcio. En estado natural el aljez, piedra de yeso o yeso crudo se compone de un 79,07 % de sulfato de calcio y un 20,93 % de agua. Además, generalmente presenta impurezas que le confieren variadas coloraciones, entre las que encontramos arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza, etcétera. En su origen, la anhidrita o karstenita, sulfato cálcico, CaSO4, presenta una estructura compacta y sacaroidea que absorbe rápidamente el agua, ocasionando un incremento en su volumen de hasta el 50 % dando lugar al aljez. Entre sus propiedades destacan la baja densidad y baja dureza. El yeso y sus productos se han utilizado durante siglos por el hombre, principalmente para propósitos de construcción así como para realizar tallas y esculturas. Así por ejemplo, el alabastro, usado en la edificación del templo del rey Salomón, de fama bíblica, es una variedad de yeso. Los productos derivados de este material son muy utilizados en la industria y prácticamente todas las casas y edificios tienen paredes revestidas de este material, aunque es demasiado soluble para utilizarse en estructuras expuestas al medio ambiente, lo que probablemente constituya una ventaja, debido a que tal uso hubiera agotado las reservas naturales de yeso hace ya mucho tiempo. En el campo de la medicina, se utilizó por primera vez en el tratamiento de las fracturas óseas, reforzado con vendas. Con ligeras modificaciones, los yesos se pueden utilizar para diferentes aplicaciones en odontología, como vaciado de impresiones, montaje de modelos en articulador o aglutinante de la sílice en los revestimientos para el colado de las aleaciones. Esto se debe fundamentalmente al hecho de que se pueden modificar fácilmente sus propiedades. El descubrimiento del yeso alfa en 1930 y su introducción en el campo de la odontología representó un hito. Combinado con la parición del material de impresión de alginato, la dureza mejorada del yeso alfa permitió poder trabajar con modelos de yeso piedra y se hizo posible el patrón indirecto. La odontología compartió el mayor avance que se había producido en el yeso en toda la historia. Un investigador de la U. S. Gypsum Corporation averiguó que el molde de yeso empleado para fabricar bases protésicas de goma en un vulcanizador bajo presión, se volvía inusualmente duro durante la noche. El examen mostró que el yeso fraguado, calcinado bajo presión de vapor, daba lugar a la obtención de un yeso en polvo (sulfato de calcio hemihidratado) de mucha mejor calidad. Debido a esta mejora, el producto fue poco después y, desde entonces, patentado como yeso alfa. A partir de este descubrimiento, el proceso ha sido realizado comercialmente en autoclave. En la actualidad, bajo el término de “productos del yeso” se hace referencia a varias formas de sulfato cálcico dihidratado. Esta calcinación puede ser controlada para producir una parcial o completa deshidratación. También pueden obtenerse productos del yeso por calcinación sintética o química (a partir de subproductos del ácido fosfórico). El producto así presentado permite añadirle el agua que se había eliminado previamente, revirtiendo de este modo el proceso anterior y concediéndonos numerosas aplicaciones en odontología, utilizándose tanto en la clínica como en el laboratorio de prótesis. De hecho, representan el grupo de materiales de mayores aplicaciones utilizados en nuestro campo. Así pues, según sea la técnica de calcinación se obtienen diferentes formas de hemidrato que reciben el nombre de hemihidrato alfa, hemihidrato alfa modificado y hemihidrato beta. Estas denominaciones, alfa y beta, se siguen utilizando por tradición o por conveniencia. Pero no debe deducirse que exista alguna diferencia mineralógica entre ellas. La única diferencia es morfológica, es decir, tamaño de los cristales, superficie y grado de perfección de la red. Resumiendo, el yeso manipulado adecuadamente sigue siendo hasta el día de hoy el material que presenta mejores propiedades físicas para realizar un modelo fiable sobre el que pueda confeccionarse una prótesis bucodental correctamente adaptada al paciente, superando a los modelos de resina epóxica, poliuretano e incluso a los modelos virtuales o digitalizados mediante software.

El yeso piedra, el más utilizado por el dentista, se puede producir por:

• Calcinación en autoclave. A una presión de 117 KPa y una temperatura de 123º C durante 5-7 horas, donde se obtienen partículas menos porosas y más regulares, también conocidas como partículas alfa hemihidratadas. Aquí, la suficiente cantidad de agua presente permite una recristalización, produciéndose cristales prismáticos densos de sulfato cálcico hexagonal. La conversión secundaria, cuando se enfría, no puede ser acompañada de recristalización. Por lo que las partículas de polvo finales son pseudomórficas, tomando una estructura cristalina monoclínica de hemihidrato, pero reteniendo cristales hexagonales de su precursor anhidrótico (anhidrita hexagonal). Los polvos de hemihidrato producidos por la calcinación húmeda tienen una densidad aparentemente alta, un área de superficie relativamente pequeña y una mejora en la capacidad para ser comprimido.

• Hirviendo el yeso. En una solución salina al 30 % de cloruro cálcico y cloruro magnésico, después de lo cual se eliminan los cloruros con agua caliente (100º C) y se muele el producto hasta obtener el tamaño de partículas deseado. El sulfato de calcio hemihidratado en presencia de agua a 100º C no reacciona formando sulfato de calcio dihidratado, ya que a esta temperatura ambos tienen la misma solubilidad. El polvo obteni-do con este proceso es el más denso de los cuatro tipos de yeso. Generalmente, este material recibe el nombre de yeso piedra de alta resistencia. También se obtiene en autoclave, en presencia de una pequeña cantidad de succinato sódico, obteniéndose así partículas menos porosas que con el procedimiento anterior.

Por último, existe la posibilidad de elaborar hemihidratos alfa y beta a partir de subproductos o productos de deshecho de la producción de ácido fosfórico (yeso sintético). Cuando su fabricación es correcta, sus propiedades son iguales, o incluso mejores, que las del natural. Pero son muchos los problemas durante el procesado y pocos llegan al final con éxito. En lo que nos concierne, la fuente del hemihidrato no es tan importante como la naturaleza y uso del producto final, que en esencia es el mismo, independientemente de su origen.

Cabe mencionar que todos los odontólogos conocen los diversos tipos de yesos que existen, sus indicaciones, presentación y su manipulación; ya que estos conocimientos son adquiridos desde las aulas en el primer año de la carrera.

El yeso es un material abundante en la superficie terrestre y se presenta en forma de una piedra denominada aljez, la que sometida a deshidratación puede ser usada en el manejo de modelos de odontología, por ser un material que permite la reproducción fina de detalles de una estructura física. Los términos Aljez, gipsum y escayola provienen de palabras de distinto origen pero de significado único. El primero procede de origen árabe “algiss”, al igual que el nombre que se le ha dado a este material “yeso”, aunque fueron concebidos por vías distintas, mientras la palabra Gipsum es de origen latín.

El yeso dental es un material que está en el mercado hace muchos años pero que no se inició originalmente en el área odontológica, se lo empleó basándose en las características esenciales de manipulación.

El yeso es extraído en bloques de 50 cm. formados en zonas volcánicas por acción del ácido sulfúrico sobre minerales con contenido de calcio. Después de ser triturado, se somete a una calcinación a 110° C, a 120° C, perdiendo de esta forma parte del agua de su cristalización, formando un sulfato de calcio semihidratado (CaSO4H2O); luego se mezcla con agua, resultando después del fraguado una piedra que químicamente sería
sulfato de Calcio dihidratado (CaSO4H2O).

Tiempo de fraguado

1o. Tiempo de manipulación; es el periodo que transcurre desde la mezcla con el agua, es de 60 segundos.

2o. Tiempo inicial de fraguado; se refiere al tiempo necesario para que el material adquiera un grado mínimo de consistencia (semiduro). En este periodo no se puede manipular manual o mecánicamente ya que puede debilitarse el modelo por ruptura de los cristales de fraguado. Este tiempo se mide hasta la primera hora después del vaciado en el negativo de la impresión.

3o. Tiempo final de fraguado, al igual que el anterior el modelo puede sufrir rupturas de sus cristales, por lo tanto, no debe sufrir movimien-tos bruscos, es el tiempo requerido para que el material se considere suficientemente endurecido, debe haber transcurrido por lo menos 24 horas.

El tiempo de fraguado varía de acuerdo al fabricante, sin embargo existen métodos por los cuales se puede verificar el grado de endurecimiento.

¿Cómo eliminar el agua?

•Dejar el material en un recipiente abierto y someterlo a temperaturas entre 110º C y 120º C.

•El material se somete a presión a 120º C y vapor de agua.

•El material se somete a ebullición en solución de cloruro de calcio al 30% ; los cloruros eliminan el agua y por la temperatura se evaporan. El hemihidrato seca y pulveriza; este se conoce como yeso alfa o yeso piedra mejorado, yeso velmix, densita o yeso tipo IV. El exceso de agua hace que el yeso sea más fácil de romper.

DEJA UNA RESPUESTA

Please enter your comment!
Please enter your name here