fbpx

Подпишитесь на бесплатную рассылку обновлений сайта

Регистрируясь, Вы автоматически принимаете условия Соглашения на обработку персональных данных

Ультразвуковые инструменты: дизайн и особенности выбора

Все ультразвуковые инструменты совершают колебательные движения по эллиптической схеме, сообщая кинетическую энергию на все поверхности и делая каждую его поверхность активной и клинически полезной. Активная область инструмента — это свободный, неограниченный кончик наконечника, на котором амплитуда смещения максимальна. Это область распространяется примерно на 4 мм в длину относительно крайнего антиузла терминального части наконечника. Во время ультразвуковой обработки поверхность инструмента особым образом адаптируется к поверхности зуба.

Ультразвуковые инструменты имеют, так называемую, активную область, на рисунке показаны каждая поверхность и активная область наконечника.

Поставка охлаждающей воды на наконечник внутренняя (только магнитострикционная) или внешняя (пьезоэлектрический или магнитострикционный) к наконечнику. Внешняя подача может позволить диаметру наконечника быть немного уже, чем сравнимый наконечник с внутренней подачей воды. Преимуществом внутренних устройств является то, что вода доставляется ближе к активной области наконечника. Хотя это более сфокусированная доставка, вероятно, позволяет клиницисту лучше управлять распылением воды, но она не уменьшит количество производимого аэрозольного загрязнения во время ультразвукового скейлинга.

Поверхности ультразвукового инструмента

активная зона1

Сравнение наконечника с (а) внутренней и (б) внешней подачей воды

подача воды

Ультразвуковые инструменты: ключевые элементы дизайна

Для адекватного использования ультразвуковых аппаратов в качестве основной пародонтологической терапии необходим набор инструментов различной конфигурации и дизайна. Производители предоставляют большой ассортимент инструментов.
В отличие от классификации ручных инструментов, которые стандартизированы среди производителей, системы обозначения ультразвуковых инструментов нет, что делает их по цветовой кодировке очень сложным. На данный момент существует общепринятый подход к классификации параметров инструментов, который может быть использован.

Размер инструмента

Размер или диаметр инструмента описывается как его размер в ширину или толщину в активной области.
В настоящее время ультразвуковые инструменты делятся на три категории по диаметру: стандартные, тонкие и ультратонкие. Это разделение условное, поскольку точных значений, полученных путем измерения не существует.
Хотя конкретные размеры насадок в каждой категории могут отличаться, у производителей существует определенные категорийные показатели для каждого вида.
Диаметр инструмента в первую очередь влияет на степень силы воздействия, так и на величину сумма кавитационных и потоковых сил, создаваемых осциллирующим наконечником.

Сравнение насадок по диаметру: стандарт, тонкая, ультратонкая

диаметр насадок


Влияние диаметра наконечника на степень силового воздействия

Как уже говорилось ранее, сила, оказываемая объектом (в данном случае колеблющийся наконечник) является произведение массы объекта (m), умноженное на его ускорение (Hewitt, 1997).
Масса объекта равна количеству вещества в объекте, измеренного в килограммах. Масса и сила прямо пропорциональна; следовательно, чем больше массы тем больше сила (Hewitt, 1997). Учитывая влияние массы объекта на силу, масса (обозначенная диаметром) осциллирующего наконечника влияет на степень повреждения поверхности корня и эффективность удаления отложений, поскольку эти две величины связаны напрямую.
При заданной мощности или боковой силе, значительное увеличение потери корневого вещества происходит при использовании насадки с широким диаметром по сравнению со случаями использования узких или зонд подобных инструментов по всем параметрам — ширина, глубина и объем (Jepsen et al., 2004).
Различие между глубиной и объемом поверхностного дефекта поверхности важно. Глубина дефекта, по-видимому, является мерой способности инструмента к повреждению корня, тогда как объем дефектов может быть показателем эффективности работы инструмента для удаления отложений (Flemmig et al., 1998a, b). Эта означает, что если насадки колеблются напротив отложения, вместо поверхности корня, более широкий диаметр обеспечивает более эффективное удалением чем насадка с узким диаметром.

Влияние диаметра наконечника на кавитацию и микростриминг

Размеры насадки могут быть более важными, чем амплитуда смещения в генерации кавитации (Walmsley et al., 2013). При заданной амплитуде колебания ненагруженный наконечник с широким диаметром обычно дает больший кавитационные и потоковые силы в антиузлах чем такие же тонкие насадки. Это дает более широким насадкам способность вытеснять большие объемы воды (так создавая большую кавитационную и микропотоковую силы), чем более узкие насадки. (Khambay and Walmsley, 1999; Felver et al., 2009; Walmsley et al., 2013)
Однако применение нагрузки (боковое давление) увеличивает количество кавитационной активности, происходящей в клинически важной активной зоне тонких инструментов больше, чем в инструментах с широким диаметром (Walmsley et al., 2013).

 

Влияние диаметра наконечника на доступ к зоне лечения

Тонкие ультразвуковые инструменты были специально были разработаны с намерением улучшить проникновение к основанию пародонтального кармана за счет их более тонкого, зонд-подобного диаметра.
Глубина проникновения в карман была оценена в исследованиях по глубине проникновения относительно соединительнотканного прикрепления (Kawanami et al., 1988; Dragoo et al., 1992) или по апикальной границе бляшки (APB) (Clifford et al., 1999). Можно утверждать, что оценка APB является более полезным измерением проникновения инструмента (Chan et al., 2000), так как проникновение далее APB, к соединительнотканному прикреплению может и не понадобиться и в целом не очень желательно (Claffey et al., 1988; Clifford et al., 1999).
Используя APB в качестве эталона, стандартные и тонкие насадки сравнимы (то есть статистически неразлучны) в их способности к адекватному проникновению в глубокие карманы (Kawanami et al., 1988; Dragoo et al., 1992; Clifford et al.,1999).
Это примечательно, поскольку глубина кармана часто (но ошибочно), трактуется производителями и авторами как показание к использованию инструмента. Однако тонкие ультразвуковые инструменты улучшают доступ к зонам фуркации и могут использоваться для профилактических процедур.
Ультразвуковая обработка с узкой насадкой более эффективна, чем стандартная кюрета Грейси в снижении воспаления и удалении бактерий в дефектах фуркаций II и III классов, вероятно, из-за лучшего доступа по причине более узкого диаметра ультразвукового наконечника (Leon and Vogel, 1987). У пациентов со здоровым пародонтом, тонкие и ультратонкие насадки облегчают доступ к борозде, расширяя использование ультразвуковых аппартов для профилактики процедур (Novaes Junior et al., 2004).

Форма инструмента

Форма инструмента означает форму активная области на разрезе в поперечном сечении. Обычно она спроектирована либо прямоугольной, либо круглой формы. Насадки с прямоугольным поперечным сечением могут быть также названы «плоские и широкие» или «кюретоподобные», в то время как инструменты с круглым сечением чаще упоминаются как «цилиндрические» или «зондоподобным».
Необходимо помнить, что форма наконечника не зависит от его диаметра: имеются насадки тонкие с прямоугольным поперечным сечением, также как есть инструменты стандартного диаметра с цилиндрическим поперечным сечением.
Подобно значению диаметра, форма наконечника связана со силовым воздействием, эффектом кавитации, создаваемыми осциллирующим наконечник. Поверхности прямоугольного в сечении инструмента соединяются, формируя край. В этих так называемых ребрах имеется концентрированный выход энергии из-за уменьшенной площади поверхности. Это может быть очень полезно для удаления массивных зубных отложений, но неприемлемо для обработки поверхности корня (Jepsen et al., 2004; Lea et al., 2009).
Lea et al. обнаружил, что почти нет различий в глубине и объеме поверхностных дефектов корневой поверхности при работе инструментом с тонким диаметром прямоугольного сечения и цилиндрического, даже несмотря на то, что цилиндрический наконечник колебался при более высокой амплитуде, а большую силу воздействия демонстрировал прямоугольный инструмент. Прямоугольный наконечник также производит больше кавитации, чем цилиндрический равного диаметра, так как его веслообразная форма более благоприятна для перемещения воды (Khambay and Walmsley, 1999; Felver et al., 2009).
Форма наконечника влияет на степень контакта, достигаемого между кончиком инструмента и обрабатываемой поверхностью. В качестве основного механизм обработки поверхности корня (зуба) хорошо известен механический способ, успех лечения в данном случае зависит от контакта активная области инструмента с обрабатываемой поверхностью; чем больше степень контакта между рабочей областью и поверхностью зуба, тем большая вероятность тщательного разрушения и удаление отложений. Большая степень контакта возникает, когда форма активной части насадки соответствует анатомии обрабатываемой поверхности. Например, рассмотрим, как выпуклая задняя поверхность цилиндрического инструмента лучше соответствует вогнутой поверхности зуба, чем относительно прямая задней поверхности прямоугольного наконечника.

Форма насадки в поперечном сечении (а) прямоугольная, (б) круглая

форма насадок

Геометрия наконечника

Геометрия наконечника определяется числом плоскостей, которое имеет стержень насадки. Большинство инструментов располагаются только в одной плоскости
и поэтому геометрически они прямые. Насадки, которые изогнуты по плоскости, являются полуспиральными по конструкции с кривизной в сторону. Эта часть инструмента лежит второй плоскости.
Геометрия наконечника влияет на способность его достичь места лечения и важна для обеспечения надлежащего контакта с поверхностью обработки.

Ультразвуковая насадка может быть (а) прямая, (б) изогнутая

геометрия насадок

Влияние геометрии инструмента на доступ к месту лечения

Прямые ультразвуковые инструменты подходят, когда доступ к месту лечения является неосложненным, например, коронковые поверхности всех зубов и обычно плоские корневые поверхности передних зубов. Прямое положение инструмента также позволяет клиницисту легко оценить положение насадки внутри пародонтального кармана (Clifford et al., 1999).
Когда доступ к месту лечения является сложным (при работе на корневых поверхностях жевательных зубов) обычно используется изогнутый инструмент. В этих случаях требуется насадка с выраженным углом (изгибом) для адаптации наконечника к контуру поверхности зуба и для соблюдения положения инструмента, требуемого для правильно техники работы.

Прямая насадка легко адаптируется к прямой поверхности корня передней группы зубов

прямая слим насадка

Изгиб изогнутой насадки (показан стрелкой) позволяет легко адаптировать инструмент к дистальной поверхности

активная  зона изогнутой насадки

Влияние геометрии кончика на степень контакта

После создания доступа к месту лечения, наконечник должен войти в надлежащий контакт с поверхностью для того, чтобы произошло разрушение и удаление зубных отложений. Геометрия наконечника влияет на степень контакта. Это выражается в том, что активная зона прямая на прямых насадках и изогнута на изогнутых по плоскости наконечниках.
Прямая активная область соответствует кривизне зуба в меньшей степени, чем изогнутая. Эта меньшая степень контакта не обязательно неадекватна и вредна, так как разрушение биопленки требует различной степени контакта в разных условиях. Во время удаления умеренного количества отложений, меньшая степень контакта достаточна для адекватного удаления отложения; именно поэтому большинство насадок стандартного диаметра прямые. Напротив, большая степень контакта требуется, чтобы наконечник предсказуемо удалял биопленку и камень; соответственно, тонкие насадки спроектированы как прямыми, так и изогнутыми.

Сравнение активных зон прямой и изогнутой ультратонкой насадки

ультразвуковые инструменты

Различная степень контакта (а) прямой и (б) изогнутой насадок к медиальной поверхности моляра верхней челюсти

адаптации разных насадок

Профиль инструмента

Профиль наконечника описывается числом изгибов, расположенных на инструменте. Наиболее распространенными являются прямые ультразвуковые интсрументы с одним изгибом; насадки, разработанные с двойной или тройной изгибом также доступны для улучшения адаптации инструментов в межпроксимальных пространствах.
Некоторые производители обозначают магнитострикционные прямые насадки с одним изгибом как насадка #10, с двойным изгибом как # 100 и тройным изгибом как # 1000, но, как ранее говорилось, эти отметки не являются стандартизованными и универсальными. Большинство производителей используют понятие так называемых «универсальных» инструментов, что не всегда корректно для пародонтологического лечения. Так как обычно под универсальной понимают прямую насадку с одним изгибом. А этот тип не является применимым ко всем клиническим ситуациям.
Известно, что по мере увеличения количества изгибов в инструменте, длина концевой его части наконечника уменьшается. Длина наконечника с одним изгибом или двойным изгибом обеспечивает достаточное проникновение к основанию глубокого пародонтального кармана; но длина наконечника с тройным изгибом уменьшается и это ограничивает использование таких инструментов только мелкими карманами и наддесневой областью.

Разное количество изгибов рабочей части инструмента (а) -1, (б)-2, (в)-3

профайлы насадок

Выбор инструмента

Если знать и понимать основные элементы насадок и их влияние на работу, выбор под конкретную клиническую ситуацию становится проще. В качестве основных
параметров, которые следует учитывать при выборе насадки выступают: тип отложения, подлежащего удалению, и анатомия обрабатываемой поверхности, оценку
зоны лечения и знание морфологии поверхности корня.
Шаг 1: Тип отложения
Тип отложения, располагающегося в данном конкретном участке определяет, сколько силы требуется со стороны инструмента для эффективного удаления. Как известно, сила воздействия, создаваемая насадкой увеличивается как от массы (диаметру), так и от амплитуда смещения (настройка мощности).
Удаление зубных отложений требует более высокой степени силы воздействия, чем разрушение биопленки. Поэтому, если преобладают умеренные зубные отложения
на участке подлежащей обработке, используется стандартный диаметр насадки (он работает при более высокой амплитуде смещения), так как он создает достаточную силу для эффективного удаления отложений. Когда преобладают биопленка и незначительные отложения, используется тонкие насадки (они колеблются при относительно небольшой амплитуде и оказывают меньшее силовое воздействие без переинструментации корня).
Шаг 2: Анатомия обрабатываемой поверхности
После определения правильного диаметра инструмента, оценивается контур или анатомия поверхности. При этом важную роль играют два параметра, это форма и геометрия насадки. Оба эти показателя обеспечивают предпочтительную степень контакта с поверхностью.
Когда анатомия участка лечения минимально искривлена или плоская, как обычно бывает в случае работы на корональных поверхностях зуба или в области корней передней группы зубов, используются прямоугольные или цилиндрические прямые инструменты, так как они обеспечивают эффективную степень контакта для удаления отложений. Важно помнить, что прямоугольная насадка более агрессивная, чем цилиндрическая того же диаметра, что делает его более эффективным при удалении отложений, но и более повреждающей по отношению к корневым поверхностям (Jepsen et al., 2004; Lea et al., 2009).
Также для удаления биопленки с поверхностей корней передних зубов используются только цилиндрические насадки (прямые или изогнутые).
Там, где анатомия зубов более сложная (жевательная группа зубов), цилиндрические или прямоугольные прямые инструменты могут разрушить / уменьшить массу зубного камня. Однако только цилиндрический изогнутый инструмент с активной зоной, находящейся в зоне дуги может предсказуемо воздействовать на биопленку.
Это важное отличие, поскольку не все изогнутые насадки имеют активную зону на дуге.
Производители часто указывают в маркировках к насадкам глубину карманов, на которую можно использовать инструмент. Указание диапазона глубин кармана (≤4 мм или> 4 мм) в качестве индикатора для использования насадки не подтверждена исследованиями. Важно понимать, что доказано, что достоверное проникновении в карман демонстрируют как стандартные, так и тонких инструменты.
Самым важным критерием использования инструмента являются тип отложения и анатомия обрабатываемой поверхности. Поскольку только несколько вариантов дизайна насадок ограничены использованием в мелких карманах (тройной изгиб колена из-за короткой длины) или в наддесневой поверхности, использование глубины кармана в качестве критерия для выбора инструмента следует избегать.

Сравнение активных зон изогнутых насадок (а)-обе насадки изогнутые, так как имеют изгиб рабочей части, (б) - насадка А лучше адаптируется к поверхности с выраженным изгибов, чем В

разные виды изогнутых насадок

Общие принципы использования инструментов
Изогнутые ультразвуковые инструменты

Для правильной и полной обработки дистальных корневых поверхностей в жевательной группе зубов необходимо использование пары специфических изогнутых насадок.
Противоположные углы каждого из таких инструментов распложены в противоположных направлениях, со спиральными изгибом дуги одного инструмента вправо, а другого влево, следовательно, такие насадки называются «левая изогнутая насадка» и «правая изогнутая насадка».
Каждый наконечник предназначен для оптимальной работы в конкретных областях зубного ряда (то есть каждый инструмент – специфичен для отдельной области). Области использования обозначены исходя из способности достичь вертикальной адаптации инструмента относительно продольной оси зуба. Этот подход полностью дает преимущество насадкам с кривизной, так как имеется соответствие контурам поверхности зуба и предотвращается повреждение корневой поверхности.
Соответственно, левые изогнутые ультразвуковые инструменты используется на верхней челюсти в правых буккальных и левых небных секстантах, а на нижней челюсти в левых букальных и правых язычных секстантах.
Правые изогнутые ультразвуковые инструменты правильно адаптируется к верхнечелюстным правым небным и левым буккальным секстантам, а также к нижнечелюстным левым язычным и правым буккальным секстантам.
Хотя изогнутые ультразвуковые инструменты преимущественно используются для удаления отложений на задних поверхностях дистальной группы зубов, они могут эффективно адаптироваться и к передним зубам, заменяя использование прямого тонкого инструмента.

Правая и левая изогнутые насадки

изогнутые насадки

Вертикальная адаптация изогнутой насадки (а)-правая изогнутая насадка адаптируется к щечной поверхности, (б)- окклюзионный вид показывает правильную адаптацию правую изогнутую насадку к щечной, а левую к язычной поврхности

адаптация изогнутых насадок

Насадки с шарообразным кончиком для зоны фуркации

Адекватная обработка области фуркации всегда представляет собой сложности из-за дистального расположения многокорневых зубов и наличия сложной анатомии поверхности корней (Takacs et al., 1993). Можно ожидать, что самые высокие уровни остаточных отложении обнаружены на поверхностях, которые являются наиболее труднодоступными: внутренние участки поверхностей фуркации как на верхней так и на нижней челюсти, наружные на медиальном входе в верхнечелюстных фуркациях и щечные входы нижнечелюстных фуркаций (Takacs et al., 1993). Вследствие этого, эффективная обработка зон фуркации сильно зависит от формы и размера используемого инструмента.
Созданы модифицированные формы левого и правого изогнутых инструментов специально для фуркаций. На конце их спирального хвостовика имеется шарик диаметром 0,8 мм, предназначенный для улучшения контакта с преимущественно вогнутым контуром фуркации без риска травмы острым кончиком. Использование левого/правого шарообразных инструментов приводит к более эффективному удалению отложений как в верхнечелюстных, так и нижнечелюстных фуркация по сравнению с тонкими изогнутыми ультразвуковые насадками (Takacs et al., 1993) и кюретами Грейси Oda and Ishikawa, 1989).
Эта большая эффективность, скорее всего, связана с превосходному доступу к поверхностям и улучшенному соответствию анатомии поверхности зуба к сферическому кончику (Takacs et al., 1993).
Отличный доступ достигается за счет именно шарика на конце, так как он может быть адаптирован в зоне фуркации как зонд Nabers , без риск повреждения корневой поверхности корневой строжки .
Подобно заостренным левым / правым изогнутым насадкам левые / правые шарообразные инструменты являются специфичными для конкретной области, но с применением в секстанте противоположного изогнутым насадкам из-за отличающего доступа (применение совпадает с применением зонда Набера).

Насадки с шариком для обработки фуркации (а)- прямая, (б)-левая и правая изогнутые насадки

насадки для фуркаций

Адаптация насадки с шариком в области фуркации повторяет адаптацию зонда Набера

доступ фуркационными насадками

Ультразвуковые инструменты для работы в области имплантов

В силу того, что титановые поверхности зубных имплантатов, которые «оголяются» при патологическом процессе и подвергаются воздействию всех факторов полости рта, могут быть повреждены обычными металлическими инструментами (Thomson-Neal et al., 1989; Rapley et al., 1990; Augthun et al., 1998; Bailey et al., 1998; Park et al., 2012; Mann et al., 2012), разработано множество неметаллических ультразвуковых насадок . Эти инструменты, из углеродного волокна или пластика, подходят для очистки гладких титановых поверхностей без каких либо изменений (Sato et al., 2004; Kawashima et al., 2007), но могут вызвать значительное поверхностное разрушение поверхностей , которые покрыты плазмой и гидроксиапатитом (Thomson-Neal et al., 1989; Augthun et al., 1998; Bailey et al., 1998; Ramaglia et al., 2006). Кроме того, размер этих наконечников имеет тенденцию быть громоздким, что ставит под угрозу доступность места лечения и, следовательно, эффективность.
Учитывая безопасное использование этих пластмассовых и углеродистых насадок по отношению к титану, их использование вполне оправдано, хотя нет доказательств и большое количества публикаций, подтверждающих или противоречащих этот факт.

 

Ультразвуковые насадки для работы в области имплантов: (а, б)- насадки, покрытые пластиком, (в) -насадки из углеродистого волокна

насадки для имплантов

Ультразвуковые инструменты с алмазным покрытием

Ультразвуковые инструменты, покрытые мелкой или средней алмазной крошкой, используются только под прямым зрением при формировании открытого доступа (лоскут). Алмазное покрытие обеспечивает множественную «резку» обрабатываемой поверхности для облегчения и быстрого удаления отложений по сравнению с обычными ультразвуковыми наконечниками (Yukna et al., 1997; Scott et al., 1999; Yukna et al., 2007). Эффективность удаления отложения и потеря корневого вещества напрямую связаны и поэтому алмазные насадки также приводят к значительному большему удалению корневой поверхности и созданию большей шероховатости поверхности чем обычные ультразвуковые насадки аналогичной формы (Lavespere et al., 1996; Yukna et al., 1997; Vastardis et al., 2005).
Из-за значительного риска разрушения корневой поверхности в короткий промежуток лечения ультразвуковые насадки с алмазным покрытием должны использоваться с осторожностью и только во время пародонтальной хирургии в областях, которые будут покрыты десной после заживления (Lavespere et al., 1996; Vastardis et al., 2005; Yukna et al., 2007).

Насадка с алмазным покрытием

алмазные насадки

Влияние износа на работу насадок

Для эффективной работы длина активной области насадки должна быть не менее 4 мм. При регулярном клиническом применении инструмент может изнашиваться и уменьшаться по длине. Эта уменьшение длины происходит в активной области насадки, следовательно, уменьшая амплитуду колебания и, в конечном счете, клиническую эффективность (Lea et al., 2006). На диаграмме показана ситуация для тонкой насадки, колеблющейся на средней установленной мощности с боковым давлением 0,5 Н, при этом амплитуда смещения уменьшается с 1 мм износа в среднем на 50%, от приблизительно 22 мкм при отсутствии износа до 11 мкм. Если использоваться насадку с большим боковым давлением уменьшение амплитуды смещения еще больше. Увеличение настройка мощности изношенного наконечника в попытке компенсации снижения производительности в результате износа неэффективен и, следовательно, не рекомендуется (Lea et al., 2006).
Поэтому изнашивание должно регулярно контролироваться для обеспечения адекватной клинической эффективности. Шаблоны, предназначенные для легкой оценки длины насадки, являются специфичными для бренда и предоставляются каждым. Однако производители обычно рекомендуем заменить наконечник на 2 мм или когда 50% активной области теряется, тогда как значительное уменьшение амплитуды смещения после 1 мм износа, наблюдаемый Lea et al. может потребовать более ранней замены тонких инструментов.

Шаблоны для контроля износа насадок (а)- магнитостриктивный аппарат, (б)- пьезоэлектрический аппарат

шаблоны для контроля износа

Ультразвуковые инструменты: базовый набор для работы

Для эффективной работы должны быть доступны как минимум четыре конструкции инструмента. Эти насадки могут использоваться для эффективной работы на всех этапах нехирургической пародонтальной терапии — начальная, поддерживающая и профилактика.

Набор из 4 насадкок : стандартная с 1 изгибом, тонкая изогнутая левая, тонкая изогнутая правая, ультратонкая

пакет насадок

Переведено авторами проекта «Современная пародонтология», по материалам «ULTRASONIC PERIODONTAL DEBRIDEMENT Theory and Technique» Marie D. George, Timothy G. Donley, Philip M. Preshaw

Добавить комментарий