Amalgama

Amalgamas

Capítulo 35

Aleación para amalgama

La reacción con el mercurio

Propiedades

Aspectos que deben tenerse en cuenta en la manipulación

La amalgama es un material para restauraciones e inserción plástica, lo que significa que es trabajada a partir de la mezcla de un polvo con un líquido. La masa plástica obtenida se inserta en una preparación convenientemente realizada en un diente y, dentro de ella, adquiere

estado sólido.

Ya que amalgama es el nombre que se les da a las aleaciones en las que uno de los componentes es el mercurio, es fácil deducir que el líquido de este material metálico es el mercurio, que solidifica a una temperatura significativamente más baja que la temperatura ambiente habitual.

La denominada amalgama de plata se emplea como material restaurador en odontología desde hace más de cien años; a pesar de su antigüedad, todavía es objeto de estudio y material de elección en diversas situaciones que requieren prestación profesional.

El polvo, que como ya se ha dicho forma parte de la mezcla inicial, es básicamente un metal que puede formar una solución líquida con el mercurio, pero solo en baja concentración. De esta manera, cuando se disuelve una cantidad suficiente de polvo en el líquido, comienzan a formarse fases sólidas que llevan al endurecimiento o a

fraguado del material.

Este endurecimiento puede asimilarse a la solidificación de un metal desde el estado líquido con la salvedad de que el cambio no se produce como resultado de unavariación en la energía térmica (enfriamiento), sino por un cambio en la composición del sistema (aumento de la cantidad de soluto a partir de la disolución gradual del polvo en el líquido).

El polvo, por consiguiente, debe contener un metal que sea fácilmente disuelto en el mercurio y que forme con éste fases sólidas a temperatura ambiente (o temperatura bucal).

La plata es un metal que satisface estos requisitos y por eso no es extraño que la historia de la amalgama dental haya comenzado con la llamada "pasta de pla-ta". Esta se obtenía mezclando partículas de plata, logradas a partir del limado de monedas de plata, con mercurio.

Si bien así se obtiene un material metálico que "solidi-fica" en condiciones ambiente o bucales, el resultado final es mecánicamente deficiente como elemento restau-rador. Esto es así porque las partículas de plata que el mercurio no disuelve y que quedan rodeadas por la matriz constituida por el producto de la reacción son poco rígidas (una característica de los metales puros como la plata) y, por ende, el producto final es poco apto para restauraciones en zonas de esfuerzo oclusal.

Para lograr algo más acorde con las necesidades mecánicas de un material para restauraciones dentales, la plata debe ser combinada con algún metal que forme aleación con ella y que también se solubilice en el mercurio y forme fases sólidas a temperatura ambiente.

El estaño cumple con estos requisitos y, además, puede formar con la plata un compuesto intermetálico que, como tal, es rígido (elevado módulo de elasticidad) y confiere rigidez al producto final.

Para lograr la formación del compuesto intermetálico se necesita una relación de tres átomos de plata por cada uno de estaño (Ag,Sn). Ello representa una proporciónen masa de alrededor de 63% de plata y 27% de estaño.

La fase así obtenida, por su ubicación en el diagrama de equilibrio respectivo, puede ser identificada con la letra griega gamma porque es la tercera de las fases que se diferencian en él.

Por lo tanto, la composición del polvo a mezclar con el mercurio es una aleación del tipo compuesto intermetáli-co, de plata y estaño, identificada como fase gamma.

Para obtener ese polvo en forma industrial puede recurrirse a la producción de un lingote que se reduce a polvo por fresado. Las partículas así obtenidas son de forma irregular y su tamaño puede variar en función de variables de fabricación.

Por otro procedimiento, que puede ser definido como una suerte de vaporización (spray), se obtienen partículas de forma aproximadamente esférica.

El polvo final puede lograrse mezclando ambos tipos de partículas según lo que se considere más apropiado para la manipulación del material. La figura 35-1 muestra el aspecto de estas diferentes formas de polvo de aleación para amalgama.

Como ya se ha dicho, el polvo de la aleación para amalgama se mezcla con mercurio para su uso odontol6-gico. Parte de los componentes de esa aleación inicialmente forman una solución con ese metal líquido a partir de la cual, y en función del aumento en la concentración de esos elementos en la solución, se forman fases sólidas que determinan el endurecimiento o fraguado del conjunto. Como no todo el polvo se disuelve, la estructura final incluye restos de él rodeados o aglutinados por el producto de la reacción, lo que significa que se trata de una estructura nucleada como lo es la de otros materiales que se utilizan en restauraciones directas de piezas dentarias.

En síntesis, la reacción de fraguado es una reacción en tres etapas (disolución, reacción y precipitación), tal como la que se produce en materiales como los cementos o los yesos, aunque con distintas sustancias reaccionantes.

Según sea el tipo de aleación de que se trate ("conven-cional" o "con alto contenido de cobre"), serán las fases constituyentes de la masa final. Obviamente varía la composición de los núcleos de la estructura nucleada porque éstos no son otra cosa que el resto de las partículas originales en cada caso. Más importante, sin embar-go, es la diferencia que se encuentra en la matriz agluti-nante, o sea en los productos de la reacción.En el caso de la aleación convencional solo dos elementos reaccionan significativamente, la plata y el estaño, ya que los otros se encuentran en proporción reducida.

El resultado consiste en dos fases sólidas compuestas por átomos de plata y mercurio y estano y mercurio, res-pectivamente. Esas fases constituyen compuestos inter-metálicos (descritos aproximadamente como AgHg, y Sn, sHg) y como son, en cada caso, la tercera fase desde la izquierda en los respectivos diagramas de equilibrio, su denominación corresponde, también en cada caso, a fase gamma. Para diferenciarlas, en el caso de las amal-gamas, de la fase gamma original (Ag,Sn), es costumbre identificarlas como fase gamma-1 (plata y mercurio) y fase gamma-2 (estaño y mercurio).

En realidad, las fases formadas pueden ser de composición algo más compleja y, por ejemplo, se ha encontrado que la fase gamma-1 contiene algo de estaño, lo que le brinda mayor estabilidad. Su fórmula más cierta es, en

definitiva, Ag. SnHgn.

Aspectos biológicos

Fijación a la estructura dentaria y sellado marginal

Propiedades Físicas

Propipedades mecánicas

Estabilidad Química

Importancia clínica del "creep y la corrosión

La amalgama per se tiene pocas probabilidades de producir reacciones nocivas a nivel del diente (órgano dentinopulpar). Sin embargo, debe tenerse presente que el mercurio libre (no el combinado con otros elementos en la amalgama) tiene efectos tóxicos si es absorbido por el organismo a través de las vías respiratorias, de la misma manera que si el metal es incorporado a través de la piel. El profesional y el personal auxiliar que trabaja con amalgama debe tomar precauciones para evitar la contaminación del medio clínico y así proteger su propia salud.

En el medio sistémico, la presencia de restauraciones de amalgama puede determinar cantidades de mercurio algo más elevadas que lo normal pero con valores inferiores a los que pueden determinar la aparición de pato-logías.

Aunque la transformación de la fase gamma-1 a temperatura bucal produce liberación de mercurio como se mencionó anteriormente, la determinación de la cantidad de mercurio presente en restauraciones de amalgama antiguas indica que no es ésta la causa más probable de absorción del metal por parte del organismo. Se considera que la causa está en el desgaste (pequeño, pero real) de la superficie de las restauraciones. La producción y lamanipulación de mercurio pueden generar contaminación ambiental. Esta también puede producirse por la eliminación de restos de amalgama o de mercurio utilizados en el trabajo odontológico, al descartar restauraciones de amalgama que deben ser reemplazadas o al tratar por cre. mación cadáveres humanos con restauraciones de amal-gama

Dada la elevada tensión superficial de un líquido me fálico como el mercurio, evidentemente no es posible pretender que la amalgama se una al diente a nivel microscópico o químico por sí sola. Por lo tanto, su empleo requiere una preparación cavitaria con formas de retención que aseguren la permanencia de la restauración en posición.

Sin embargo, es posible mejorar la situación en este sentido si las superficies dentarias son preparadas con sistemas adhesivos para resinas reforzadas (composites).

Estos sistemas que se unen a la superficie dentinaria a través de la formación de la denominada "capa híbrida"

permiten lograr algún tipo de unión que ayuda a la no separación de la amalgama de la estructura dentaria.

Además, esto contribuye a integrar ambas estructuras de modo que mejoren el comportamiento mecánico del remanente dentario y disminuya la posibilidad de filtración marginal

No resulta difícil reconocer en la amalgama las propiedades físicas características de los materiales metálicos.

La amalgama es ópticamente opaca y buena conductora térmica y eléctrica, y debido a esta última propiedad en algunas situaciones clínicas puede ser necesario recurrir a la protección del órgano dentinopulpar con materiales aislantes antes de proceder a la inserción de la amalgama.

El coeficiente de variación dimensional térmica es más elevado que el de la estructura dentaria (aproximadamen-te el doble). Sin embargo, ello no se traduce en un inconveniente significativo debido a que el sellado marginal se logra por el mecanismo ya descrito.

De la misma forma, también carece de significado clínico la ligera contracción (a veces ligera expansión) que se produce durante el endurecimiento.

Sí deben cuidarse los aspectos técnicos de manipulación para que este cambio dimensional no sea excesivo.

Dado que los núcleos de la estructura final de amalgama y su matriz están constituidos por compuestos metálicos de composición definida (compuestos intermetáli-cos), las propiedades mecánicas que cabe esperar son las características de este tipo de aleaciones: elevada rigidez (alto módulo de elasticidad), elevada resistencia compresiva aunque no tan elevada proporcionalmente, resistencia traccional y flexural, y escasa capacidad de deformación permanente (fragilidad).

Estos aspectos deben ser tomados en cuenta al diseñar una preparación cavitaria para recibir una amalgama. El diseño debe asegurar que no existan espesores excesivamente delgados de material (imposibilidad de preparar biseles, que llevarían a su fractura [fig. 35-51) y que la restauración esté protegida. Fundamentalmente esto se logra asegurando la existencia de mayor volumen de material en las zonas expuestas a tensiones traccionales (p.

ej., el istmo de unión entre la caja oclusal y la caja proximal en una preparación compuesta de clase II).

Además, vale la pena remarcar el comportamiento viscoelástico de la amalgama. Este comportamiento no es diferente del observado en cualquier material metálico cuando se encuentra a temperaturas próximas a las de su fusión (más de tres cuartas partes de la temperatura de fusión en grados absolutos). Ese comportamiento se manifiesta en la forma de una deformación permanente cuando la estructura es sometida a tensiones pequeñas (inferiores al límite proporcional) durante lapsos relativamente prolongados. Este fenómeno se conoce con el nombre de "creep" y en la amalgama se produce porque la fase gamma-[ funde a 127 °C (400 °/) y en conse-cuencia, a 37 °C (310 °) está en condiciones de experi-

mentar

El "creep" es notorio en las amalgamas "convenciona-les".

La presencia de fases metálicas (y especialmente de fases metálicas diferentes) en un medio como el bucal crea la posibilidad de que se produzcan procesos de corrosión química y galvánica con disolución de esas fases.

En la estructura de la amalgama es particularmente notoria la posibilidad de corrosión de la fase de estaño y mercurio (fase gamma-2). En medio acuoso con iones di-sueltos, esta fase se disocia con formación de compuestos iónicos de estaño y liberación de mercurio que, a su vez, puede reaccionar con las partículas que no reaccionaron inicialmente, es decir, con los núcleos de la es-

tructura.

La selección de una aleación para amalgama adecua-da, lo mismo que la de un mercurio adecuadamente pu-ro, debe acompañarse de la correcta manipulación.

La manipulación debe asegurar una amalgama correctamente adaptada a la preparación cavitaria, con un mínimo de contenido final de mercurio (máximo posible de núcleos y mínimo posible de matriz en la estructura final) y lo más densa posible (sin poros). Para ello, la amalgama debe ser adecuadamente condensada en la cavidad utilizando el máximo de presión posible: condensadores delgados y mucha fuerza. Debe tenerse presente que la mayor plasticidad de las mezclas preparadas a partir de aleaciones de partículas esferoidales exige que se reduzca esa presión aumentando el diámetro del instrumento y disminuyendo la fuerza utilizada. Además, se requiere una acción lateral en la condensación para asegurar laadaptación de una amalgama "esférica" a todas las paredes de la cavidad.

*Por estos motivos muchos profesionales evitan el uso de aleaciones de partículas solamente esféricas y prefie-ten las de partículas irregulares o con mezcla de tipos de partículas.

Una amalgama mal condensada tendrá una adaptación deficiente y, como durante la condensación se retira mercurio de la mezcla, será más débil por la menor presencia relativa de núcleos en la estructura. Además, contendrá poros, lo que también la debilitará y la hará más susceptible a la corrosión.

Solo es posible condensar adecuadamente una mezcla de amalgama si ésta es correctamente mezclada con el mercurio. Por eso, la amalgamación o trituración es otro paso importante en la manipulación.

Las reacciones asociadas con la corrosión de la fase gamma-2 producen fuerzas sobre la estructura de la amalgama. Estas fuerzas son débiles pero constantes y. por ende, pueden producir "creep"

Como esa posibilidad de creep existe en las amalgamas

"convencionales", la restauración se deforma al corroerse y se separa de la estructura dentaria. Esa separación se traduce en una desadaptación marginal y, finalmente, en la fractura de los márgenes cuando la amalgama está en zonas de oclusión. Las fracturas marginales son detectables clínicamente por observación directa con instrumentos de exploración

Este tipo de defecto marginal es muchos menos prevalente en las amalgamas "sin fase gamma-2" porque en ellas es menor la corrosión que produce fuerzas y, ade-más, esas fuerzas son más resistidas (tienen menos posibilidad de experimentar "creep").

Por estos motivos, en la clínica odontológica actual se prefieren las aleaciones para amalgama "con alto contenido de cobre", las que prácticamente han desplazado a las "convencionales"