3.2 Decolorazione

Oggi, collutori, dentifrici, agenti profilattici dentali contenenti fluoro, e agenti di trattamento sbiancanti sono popolari per scopi estetici e di prevenzione della placca e della formazione di carie. Normalmente, i pazienti ortodontici si rivolgono ai dentisti generali per trattamenti al fluoro una volta ogni 6 mesi durante il corso della meccanoterapia ortodontica. Tra i vari trattamenti di sbiancamento per lo sbiancamento dei denti macchiati, è popolare un agente sbiancante notturno (normalmente per 8 ore) contenente perossido di carbammide al 10%. Per ottenere un risultato soddisfacente, questo trattamento deve essere ripetuto per due settimane consecutive. L’effetto corrosivo di questi agenti (normalmente contenenti fluoruro e perossido di idrogeno) sui materiali metallici dentali non è stato ben documentato, anche se è stato riportato che diminuisce la resistenza alla corrosione del titanio in soluzioni contenenti fluoruro. In ortodonzia, il titanio è prezioso nel trattamento dei pazienti con un’allergia al nichel e altre sostanze specifiche. Adell et al. hanno riconosciuto i vantaggi del titanio e il modo in cui il corpo risponde ad esso mentre lavorano sulle sostituzioni dei denti permanenti. Grazie ai loro vantaggi biologici e all’eccellente resistenza alla corrosione, la ricerca e l’evidenza clinica supportano l’uso del titanio non legato e delle sue leghe nel corpo, che rimangono costantemente la prima scelta per gli impianti in applicazioni sia mediche che dentali.

Tale eccellente resistenza alla corrosione dei materiali Ti potrebbe essere compromessa quando sono in contatto con sostanze contenenti fluoruro. Uno studio in vivo di Harzer at el. ha mostrato che le staffe ortodontiche in titanio mostrano un maggiore accumulo di placca e un maggiore scolorimento rispetto alle staffe in acciaio inossidabile. Si è ipotizzato che ciò sia dovuto all’alterazione morfologica degli strati superficiali. Quando una superficie diventa più ruvida con una maggiore irregolarità, la superficie esterna diventa più opaca con un aspetto scolorito. Tuttavia, gli studi hanno trovato che in un mezzo fluorato (specialmente in soluzioni acido-fluorurate), il titanio è degradato. Watanabe e Watanabe hanno scoperto che gli apparecchi ortodontici in titanio ad alto contenuto di titanio (come il titanio puro non legato CpTi-commercialmente) hanno anche mostrato una minore resistenza all’appannamento, specialmente quando sono immersi in una soluzione di fluoruro fosfato acidulato (APF).

I denti che sono stati esposti a un uso prolungato di caffè e/o sigarette sono normalmente macchiati. Lo sbiancamento virale di tali denti riflette il crescente desiderio dei pazienti di ottenere un aspetto estetico ottimale. La decolorazione interna causata, per esempio, dal tabacco, dalla dentino-genesi imperfetta o dalla fluorosi, può essere rimossa. Gli agenti ossigenanti come il perossido di carbammide o il perossido di idrogeno H2O2 sono efficacemente utilizzati per lo sbiancamento. Il perossido di carbammide è usato come veicolo per trasportare H2O2. In primo luogo, il carbammide reagisce con acido urico, ammoniaca e H2O2. Poi, come secondo passo, l’H2O2 reagisce in H2O e O, che prende elettroni dalla sostanza da sbiancare. L’efficacia dello sbiancamento è influenzata dal tempo di applicazione e dalla concentrazione dell’agente efficace. Tale applicazione degli agenti sbiancanti viene eseguita negli uffici dai medici (con una concentrazione relativamente più alta di H2O2) o a casa dai pazienti stessi (usando una concentrazione relativamente più bassa di H2O2). I prodotti sbiancanti disponibili in commercio vanno dal 3% al 9,5% per il perossido di idrogeno (che può essere convertito in una gamma dal 6% a oltre il 19% di perossido di carbammide). Anche se la discussione di cui sopra riguarda i denti naturali decolorati e lo sbiancamento di tali denti macchiati, alcuni pazienti che si sottopongono allo sbiancamento notturno (ad esempio, per un trattamento di 8 ore) hanno probabilmente alcuni restauri metallici (cioè, amalgama, corone in oro o porcellana fusa a un metallo di base, ponti protesici fissi o rimovibili o strutture per protesi parziali in leghe di base, e/o impianti in titanio). Recentemente, è stato scoperto che l’esposizione dell’amalgama ai comuni agenti sbiancanti ha causato un aumento dei livelli di mercurio nelle soluzioni.

L’operatore sanitario coscienzioso deve conoscere le conseguenze degli effetti degli agenti fluorurati e sbiancanti sui vari materiali metallici dentali per via intraorale. Mentre è riconosciuto che l’appannamento dei materiali metallici dentali è la conseguenza visibile di questi trattamenti, le implicazioni per gli effetti biologici e l’integrità strutturale dei componenti non sono chiare. I clinici devono comprendere la natura potenzialmente corrosiva dei trattamenti al fluoro e di sbiancamento disponibili in commercio sui metalli intraorali, e sapere quando e dove usarli. L’efficacia di decolorazione degli agenti di trattamento al fluoro (2,0% NaF con pH 7,0, 0,4% SnF2 con pH 7,0, e 1,23% APF con pH 3.5) è stato testato sull’acciaio inossidabile Ti-6Al-4V e 17Cr-4Ni PH (Precipitazione-Indurente), e gli agenti sbiancanti (perossido di carbammide al 10%) sono stati applicati su CpTi (grado II), 70Ni-15Cr-5Mo, lega d’oro tipo IV (70Au-10Ag-15Cu), e amalgama Disperalloy. Il grado di decolorazione su queste leghe trattate è stato esaminato da un colorimetro e da occhi nudi. Dopo le misurazioni di base di L* (luminosità), a* (posizione sull’asse rosso/verde), e b* (posizione sull’asse giallo/blu), i confronti sono stati fatti con il sistema di colore della Commission Internationale d’Eclairage (CIE-L*a*b), e il valore di ΔE* (definito come la distanza euclidea) può essere calcolato da 1/2, dove i pedici “i” e “f” indicano rispettivamente il valore iniziale e quello finale. È stato trovato che (i) tutti i materiali metallici testati mostrano una decolorazione di vari gradi, che vanno da 10 a 18 in ΔE*, (ii) lo spazzolamento dei denti tra ogni trattamento sia per il fluoro che per i trattamenti sbiancanti indicano una notevole riduzione del grado di decolorazione (cioè, ΔE* ridotto a 2-8) di tutti i materiali testati, e (iii) i risultati della valutazione a occhio nudo eseguita da tre clinici non concordavano bene con quelli nell’intervallo inferiore di ΔE*, mentre quando la decolorazione avanzava, entrambe le valutazioni concordavano bene .

Quando l’effetto della temperatura si aggiunge alla decolorazione da fluoro di cui sopra, il risultato peggiora. Gli impianti di Ti occasionalmente erano fortemente scoloriti dopo l’autoclavaggio, che contiene ioni di fluoro. È una procedura comune trattare gli impianti in titanio endossei con una soluzione di fluoruro prima di inserirli nella cavità ossea. Questo trattamento provoca una decolorazione blu della superficie di titanio. Il fenomeno è stato osservato per la prima volta su una scatola di titanio utilizzata per la conservazione degli impianti di titanio durante l’autoclavaggio e le procedure chirurgiche. È stato riscontrato che la pellicola di ossido formata sugli impianti di Ti autoclavati si è ispessita fino a 650 Å (che è circa 10 volte più spessa che sugli impianti normali). Attraverso le microanalisi effettuate con SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), e ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), Lausmaa et al. avevano dimostrato che questi film di ossido contenevano quantità considerevoli di fluoro, metalli alcalini e silicio. Nei casi in cui lo scolorimento è stato osservato in situazioni cliniche, la fonte di fluoro era costituita dai tessuti in cui era stata avvolta la scatola di conservazione dell’impianto in titanio durante la procedura di autoclavaggio. I panni contenevano residui di Na2SiF6, che era stato usato come additivo all’acqua di risciacquo usata nell’ultima fase della procedura di lavaggio dei panni. Poiché la biocompatibilità degli impianti in titanio è strettamente legata ai loro ossidi di superficie, è consigliabile evitare tutte le fonti di ioni fluoro nelle procedure di preparazione dell’impianto.

Recentemente, Noguchi et al. , studiando le leghe CpTi, Ti-0.15Pd, Ti-6Al-4V, Ti-7Nb-6Al, Ti-55Ni, Ti-10Cu, e Ti-20Cr, hanno confrontato le differenze di decolorazione e dissoluzione quando vengono immerse in due mezzi di corrosione: (i) 0.2% NaF+0.9% NaCl (pH 3.8 con acido lattico) e (ii) 0.1 mol/l H2O2+0.9% NaCl (pH 5.5). La decolorazione è stata determinata con un colorimetro e gli elementi rilasciati sono stati misurati utilizzando il sistema ICP-OES. È stato riscontrato che, in media (i), la differenza di colore era più alta nelle leghe Ti-55Ni e T-6Al-4V che in qualsiasi altra lega, e Ti-55Ni ha mostrato il più alto grado di dissoluzione. D’altra parte, nei media (ii), le leghe CpTi, Ti-0.15Pd, Ti-6Al-4V, Ti-7Nb-6Al, e Ti-10Cu hanno mostrato una notevole decolorazione e dissoluzione. È stato inoltre menzionato che Ti-20Cr ha mostrato uno scolorimento e una dissoluzione molto piccoli in entrambi i mezzi corrosivi.