49% o 57%? Una domanda sullo zirconio senza risposta corretta

49% o 57%? Una domanda sullo zirconio senza risposta corretta
Due schede tecniche sono aperte sulla tua scrivania. Il blocco A è indicato con una trasmissione del 49%. Il blocco B è indicato con una trasmissione del 57%.

Quale dei due è più traslucido?

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La maggior parte degli acquirenti sceglierebbe l’opzione B — e, nella maggior parte dei casi, il loro ragionamento non è sufficientemente rigoroso. Nelle applicazioni pratiche in laboratorio, i blocchi A e B possono mostrare prestazioni identiche, poiché entrambi sono realizzati in materiale 5Y. Tuttavia, i valori pubblicati indicano una differenza di quasi il 10% nella trasmissione della luce.

Due strumenti, un’unica unità, nessuno standard
Nel mercato della zirconia dentale, la traslucenza è diventata uno dei punti di forza più importanti. Molti produttori promuovono i propri blocchi come «ad alta traslucenza», «supertraslucidi» o «dal aspetto naturale». Per i laboratori odontotecnici e i distributori, i dati sulla traslucenza sembrano un modo semplice per confrontare diversi materiali. Ma ecco il problema: i valori di traslucenza della zirconia non vengono sempre misurati nello stesso modo.

Misuratori di opacità (l’approccio ASTM D1003, adottato dall’industria delle materie plastiche) sono quelli utilizzati dalla maggior parte dei produttori di zirconia. Misurazione spettrofotometrica è l’altro metodo comune. Entrambi forniscono un risultato espresso in percentuale. Entrambi vengono riportati sul foglio tecnico come «trasmissione». Nessuno dei due è però indicato con il metodo specifico che lo ha generato.

Ecco come appaiono gli stessi materiali attraverso ciascuno degli strumenti, a:
• 3Y — misuratore di opacità 38–42% | spettrofotometro ~42–46%
• 4Y — misuratore di opacità 45–46% | spettrofotometro 49–53%
• 5Y — misuratore di opacità ~49% | spettrofotometro ~57%
Leggi quelle righe in senso orizzontale e il problema diventa evidente.

Questo è il motivo per cui i dati sulla traslucenza possono risultare confusi per i laboratori odontotecnici. Se un marchio indica una zirconia 5Y con un valore del 49% e un altro marchio indica un materiale simile con un valore del 57%, molti clienti potrebbero ritenere che il secondo materiale sia molto più traslucido. Tuttavia, se il primo valore proviene da misurazioni effettuate con un opacimetro e il secondo da misurazioni spettrofotometriche, il confronto non è corretto.

Un opacimetro valuta principalmente quanta luce attraversa il campione e quanta luce viene diffusa. È utile per il controllo di qualità lato materiale, poiché fornisce un metodo stabile per confrontare campioni standardizzati di zirconia. Per questo motivo, molti produttori di blocchi in zirconia utilizzano internamente e nella documentazione tecnica i dati ottenuti con l’opacimetro.

I test spettrofotometrici analizzano il comportamento ottico in un modo diverso. A seconda della configurazione, possono valutare colore, contrasto e trasmissione della luce su diversi sfondi. Questo può essere utile per comprendere l’aspetto visivo di un materiale, ma il valore finale non è direttamente intercambiabile con il risultato ottenuto da un torbidimetro.

Entrambi i metodi possono essere utili. Il problema non è che un metodo sia sempre corretto e l’altro sempre errato. Il vero problema è se il metodo utilizzato viene indicato chiaramente.

Perché la misurazione spettrale fornisce valori più elevati
La differenza non è dovuta a un errore da nessuna delle due parti. Entrambi gli strumenti effettuano misurazioni corrette; semplicemente, non stanno misurando la stessa grandezza.

Ponderazione in funzione della lunghezza d’onda. I misuratori di opacità riportano la trasmittanza luminosa — ponderata in base alla sensibilità dell’occhio umano, che raggiunge il massimo intorno ai 555 nm. I valori spettrofotometrici sono spesso riportati a una singola lunghezza d’onda o mediati uniformemente sull’intero intervallo visibile. La zirconia trasmette più liberamente verso l’estremità rossa dello spettro, quindi qualsiasi protocollo che non applichi la ponderazione fotopica restituisce un valore più elevato.

Geometria di raccolta. La quantità di luce diffusa in avanti che raggiunge il rivelatore dipende dalle dimensioni della sfera, dalla geometria dei portali e dall’apertura del ricevitore. Un materiale ceramico dominato dalla diffusione è altamente sensibile a questi fattori; un film trasparente non lo è.

Linea di riferimento e riflessione superficiale. Il fatto che il riferimento al 100% includa o meno le perdite per riflessione proprie della superficie del campione influenza tutti i valori successivi.

Nessuno di questi concetti riguarda una fisica controversa. Diventa un problema soltanto quando il numero risultante viene pubblicato senza specificare quale protocollo lo ha generato.

Le variabili che contano ancora di più
Il metodo è il problema principale, ma non è l’unico. Prima di confrontare due valori di trasmissione, verificare che questi corrispondano:
1. Spessore — la trasmissione diminuisce in modo non lineare, quindi i risultati ottenuti con spessori di 0,5 mm e 1,5 mm non sono confrontabili su una stessa scala.
2. Ombreggiatura — gli ioni coloranti assorbono la luce; i campioni incolori superano sempre quelli colorati.
3. Ciclo di sinterizzazione — la temperatura massima e il tempo di permanenza a tale temperatura determinano la dimensione dei grani e la porosità residua. La sinterizzazione rapida e quella convenzionale dello stesso blocco forniscono misure diverse.
4. Finitura superficiale — la granulometria dell’abrasivo utilizzato per la lucidatura e la smaltatura modificano la diffusione superficiale prima che la luce penetri nel volume del materiale.
5. Condizioni strumentali — geometria, sorgente luminosa, angolo di osservazione.
Un valore di trasmissione pubblicato senza queste informazioni non costituisce un dato scientifico. È una dichiarazione di marketing travestita da risultato di laboratorio.

Dove si colloca ICERA
ICERA pubblica i valori di opacità misurati con il torbidimetro. Il nostro 5Y è specificato al 49%, il nostro 4Y al 45–46%, il nostro 3Y al 38–42%, con il ciclo di sinterizzazione indicato accanto.

Ciò significa che, in un semplice confronto tra cataloghi, perdiamo.

Se si pone il nostro 5Y al 49% a fianco del 5Y di un altro fornitore al 57%, il nostro materiale appare esteticamente inferiore. Non lo è. Si tratta della stessa classe di ceramica misurata con uno strumento diverso, e lo scarto di otto punti dipende esclusivamente dallo strumento.

Potremmo ripubblicare domani seguendo un protocollo spettrofotometrico, guadagnare otto punti e non violare alcuna regola. Abbiamo scelto di non farlo. Nel momento in cui tale valore viene stampato, diventa un’aspettativa che il blocco deve soddisfare già al primo utilizzo da parte di un tecnico che lo fresca e lo posiziona — e una specifica che resiste al contatto con la fresatrice vale più di una specifica che vince un semplice confronto tra cataloghi.

Quindi, se i nostri dati appaiono conservativi rispetto a quelli di qualcun altro, chiedete loro quale strumento hanno utilizzato. Quella singola domanda vale più di qualsiasi numero riportato in questa pagina — compresi i nostri.

Un invito
Questo settore trarrebbe maggior beneficio da una convenzione unica: un unico metodo, uno spessore specificato, una tonalità specificata, dichiarati su ogni dato pubblicato. Fino a quando ciò non esisterà, ogni acquirente starà confrontando numeri che non sono mai stati concepiti per essere confrontati.

Se avete davanti due schede tecniche che non riescono a conciliarsi, inviatele pure. Sarò lieto di spiegarvi cosa stanno effettivamente indicando i numeri — incluso il caso in cui la risposta favorisca il blocco di qualcun altro.