Межзубные ершики: происхождение, развитие, перспективы. Часть 2

Предыдущая часть материала: Межзубные ершики: происхождение, развитие, перспективы. Часть 1

Стандарт ISO (16409) под названием «Dentistry – Oral hygiene products – Manual interdental brushes» был впервые введён в 2006 году. В 2016 году была опубликована его пересмотренная версия.

В стандарте даны следующие определения:

• (a) Ручные межзубные ершики (IDB) — это ручной инструмент, оснащённый филаментами, которые радиально отходят от центрального проволочного сердечника и предназначены для очистки межзубного пространства.
• (b) Головка ершика— это часть, проходящая через межзубное пространство и очищающая доступные поверхности. Она может быть как жёстко закреплённой, так и съёмной, но всегда фиксируется во время использования.
• (c) Ручка ершика удерживает её центральный проволочный сердечник.
• (d) Сердечник ершика представляет собой скрученную центральную проволоку, которая, в свою очередь, удерживает филаменты. Он может быть закреплён в ручке или соединительном элементе либо сам выполнять функцию ручки.
• (e) Филаменты — это отдельные щетинки, прикреплённые к сердечнику.
• (f) Сила удержания сердечника — это усилие, необходимое для извлечения стержня из ручки.
• (g) PHD (Passage Hole Diameter) — это минимальный диаметр отверстия, через которое головка ершика может пройти (при клинически релевантном усилии) без деформации стержня.
• (h) Размер ершика — это индекс размеров ершика, определяемый значением PHD.

Ручные межзубные ершики подразделяются на следующие категории:

• Тип 1: со сменными головками, которые могут крепиться к ручке.
• Тип 2: с постоянной (несъёмной) головкой ершика.
• Тип 3: в этом типе сердечник выполняет функцию ручки.

Существуют специальные требования к испытаниям IDB, включая отсутствие дефектов, надёжность фиксации филаментов и удержание сердечника.

Существуют стандарты ISO по размерам ершиков, основанные на значении PHD, которое формируется как результат сложного суммарного влияния свойств центрального проволочного сердечника и периферических компонентов (филаментов). На рисунке ниже показаны некоторые характеристики (толщина сердечника, длина и толщина филаментов) на примере параллельных внешних контуров ершиков в продольном сечении.

Первоначально размеры ершиков определялись на основе характеристик проволочного сердечника и общего диаметра щётки в поперечном сечении. В некоторых случаях также учитывался диаметр отдельных щетинок. Экспериментальное исследование Dörfer et al. (1997) показало, что очищающий эффект ершиков зависит от сопротивления при введении и формы межзубного пространства.

Одной из важных причин рекомендации ершиков является наличие данных о более высокой эффективности очистки по сравнению с зубной нитью. Предполагается, что их боковые щетинки способны достигать углублений, которые лишь перекрываются зубной нитью. В литературе и рекламных материалах компаний часто приводятся иллюстрации, на которых концы боковых щетинок расположены приблизительно под углом 90° к центральному сердечнику, вертикально проникают в углубления и касаются поверхностей зубов своими кончиками.

Однако Waerhaug ещё в 1976 году указал, что боковые щетинки во время прохождения ориентируются параллельно центральному сердечнику или поверхностям зубов, что ставит под сомнение вышеописанные представления. На этом фоне Waerhaug чётко показал, что ершики лучше всего очищают широкие межзубные промежутки, но не узкие углубления. Вопрос о том, могут ли ершики эффективно очищать углубления различной формы и в какой степени, до настоящего времени не был систематически изучен клинически.

Несмотря на эти фундаментальные ограничения, правильный выбор подходящего ершика является обязательным условием успешного применения. Хотя это скорее практические, а не доказательные соображения, ершик слишком малого размера может не обеспечивать достаточного контакта с поверхностью и, следовательно, не удалять достаточное количество налёта, тогда как слишком большая щётка может травмировать десневой сосочек.

Подбор размера на основе значений PHD был введён в 2006 году в соответствии со стандартом ISO. Однако многие производители по-прежнему ориентируются на диаметр проволоки и общий диаметр ершика. Значения PHD редко учитываются в клинических исследованиях или при подборе ершика стоматологической командой, вследствие чего пациенты практически не осведомлены о них. На этом фоне выбор подходящего размера остаётся сложной задачей. Определение подходящих ершиков для различных межзубных пространств пациента обычно осуществляется методом проб и ошибок. Jackson et al. рекомендовали начинать с более крупных и переходить к меньшим, если исходные размеры оказываются неподходящими.

Хотя метод проб и ошибок остаётся необходимым, использование значений PHD может сделать процесс более систематизированным. В отличие от визуальной оценки, которая может быть вводящей в заблуждение из-за различий между брендами и внешним видом, значение PHD обеспечивает объективную отправную точку и помогает сузить диапазон размеров, подлежащих тестированию.

Если в качестве ориентира использовать значение PHD межзубного ёршика, соответствующее значению PHD конкретного межзубного пространства, рекомендуется следующая процедура (известная как референс-метод):

«После клинического осмотра и определения глубины зондирования формируется предварительное представление о предполагаемых значениях PHD. Если первый использованный ершик может быть введен с «клинически релевантным усилием» (согласно формулировке стандарта ISO), значение PHD считается корректным. Если сопротивление слишком низкое, значение PHD ершика следует поэтапно увеличивать до появления ощутимого сопротивления. Если же сопротивление слишком высокое, так что выбранный ершик может быть введен только с большим усилием или вовсе не вводится, значение PHD необходимо постепенно уменьшать до достижения желаемого сопротивления».

Для упрощения этого процесса доступны жёсткие конические зонды с круглым поперечным сечением, которые имеют цветовую кодировку для лучшей визуализации (например, IAP Curaprox, Kriens, Switzerland). Imai и Hatzimanolakis использовали эти зонды в клиническом исследовании, однако не прокомментировали их пригодность для подбора ершиков. Bourgeois et al. изучали эти зонды в тщательно отобранной группе пациентов с глубиной пародонтального зондирования менее 2 мм. Они сравнили значения проникновения, полученные с помощью зондов, с диаметрами, выбранными при непосредственном использовании ершиков (референс-метод), и пришли к выводу, что при использовании зондов обычно получались большие диаметры, которые они обозначили как «золотой стандарт». Однако остаётся неясным, воспроизводимы ли эти результаты у пациентов с глубиной зондирования более 2мм.

В клинической практике значения, определённые с помощью зондирования, могут быть значительно ниже значений, полученных с использованием референсной методики. Вероятно, это связано с тем, что жёсткие зонды не так легко адаптируются к индивидуальным условиям межзубного пространства, как гибкие ершики. Дополнительные исследования, посвящённые этим расхождениям, в настоящее время отсутствуют.

Диаметр филаментов может значительно варьировать. Некоторые производители различают варианты «original» и «extra soft» (TePe, Malmö, Sweden) либо «regular» и «prime» (Curaprox, Kriens, Switzerland). Исследование Wolff et al (2006) показало, что диаметр отдельных щетинок оказывает меньшее влияние на удаление зубного налёта, чем общий диаметр ершика. Однако он может играть существенную роль с точки зрения удобства использования (лёгкости или сложности прохождения через межзубное пространство).

Длину филаментов стандартных межзубных ершиков, имеющих цилиндрическую форму в продольном сечении, можно рассчитать, вычитая диаметр сердечника из общего диаметра щётки и затем деля полученное значение на два. При прохождении межзубного ершика через межзубное пространство, когда её проволочный сердечник располагается на уровне края десны, длина боковых щетинок (филаментов) теоретически определяет потенциал субгингивального очищения. У представленных на рынке изделий длина филаментов варьирует примерно от 1,1 до 7,0мм. Однако важно отметить, что хотя более длинные филаменты потенциально могут проникать субгингивально, доказательств того, в какой степени это действительно происходит при использовании, не существует.

О значимости взаимосвязи между диаметром и длиной филаментов известно немного. Чем длиннее боковые щетинки, тем более существенную роль, вероятно, играет их диаметр. Можно предположить наличие взаимодействия между диаметром и длиной филаментов как с точки зрения эффективности очищения, так и глубины проникновения (более короткие и толстые филаменты — более высокая очищающая способность, но меньшая глубина проникновения; более длинные и тонкие — меньшая очищающая способность, но большая глубина проникновения).

В этом контексте до настоящего времени не исследовано, начиная с какой толщины филамента вообще может формироваться очищающий эффект. Идея о том, что предпочтительно сочетать очень тонкие филаменты с большой длиной, не была доказана и также не представляется правдоподобной. Скорее следует исходить из того, что необходимо использовать благоприятное соотношение длины и толщины филаментов. Однако систематические исследования по этому вопросу в настоящее время отсутствуют.

Проволочный сердечник может быть покрытым или непокрытым. Хотя в 1990-е годы покрытие активно обсуждалось в связи с вопросами принятия и предполагаемого риска аллергических реакций, в конечном итоге оно не получило широкого признания, в частности из-за неблагоприятного увеличения диаметра проволочного сердечника, связанного с наличием покрытия.

В продольном сечении межзубные ершики могут иметь цилиндрическую, коническую, перетяжённую (с таллией) или смешанную форму. Rösing et al и Larsen et al установили, что как цилиндрические, так и конические межзубные ершики обладают способностью снижать количество зубного налёта, при этом конические демонстрировали несколько худшие показатели.

Несмотря на эти результаты, не следует рекомендовать исключительно цилиндрические формы, поскольку для некоторых пациентов конические щётки могут быть более удобными в использовании. В 2023 году Staehle et al представили так называемый «компромиссный дизайн», сочетающий цилиндрические и конические элементы (цилиндрическое поперечное сечение с слегка наклонённым коническим кончиком).

Chongcharoen et al также наблюдали более выраженное удаление зубного налёта при использовании ершиков с перетяжённым продольным профилем по сравнению с цилиндрическими. В их исследовании применялись два размера: у ершиковс перетяжкой диаметр составлял 5–3–5мм и 7–4–7мм, тогда как у цилиндрических изделий диаметр был постоянным — 3 и 4 мм. Информация о значениях PHD отсутствовала. Для пациентов, использовавших ершики с перетяжкой, назначение двух размеров было раскрыто, однако для цилиндрических изделий — нет, без указания обоснованной причины. На этом фоне нельзя исключить, что более эффективное удаление налёта при использовании ершиков с перетяжкой было обусловлено не только формой, но и выбором размера.

В исследовании in vitro Baumgartner et al (2019) пришли к выводу, что ершиков с перетяжкой демонстрируют более высокую очищающую способность по сравнению с цилиндрическими при сопоставимом сопротивлении введению. Schnabl et al (2019) подтвердили это в исследовании in vivo, также выявив более выраженное снижение налёта при использовании ершиков с перетяжкой по сравнению с цилиндрическими.

Использованные межзубные ершики не были маркированы значениями PHD производителем и не анализировались авторами с этой точки зрения. Авторы не предоставили информацию о том, какие размеры щёток применялись, поэтому сравнение размеров невозможно. Однако они указали, что для цилиндрических использовались настолько малые размеры, что испытуемые могли применять их в межзубных пространствах как с мезиальной, так и с дистальной сторон («аспект пространства»). Для ершиков с перетяжкой, напротив, использовались размеры, которые могли быть размещены только в «центре» межзубного пространства. Это позволяет предположить, что различия касались не только длины боковых щетинок, но и значений PHD. Следовательно, по результатам данного исследования нельзя однозначно утверждать, был ли эффект обусловлен формой щётки или другими параметрами.

Wehner et al (2021) не выявили различий в очищающем эффекте между цилиндрическими и перетяжёнными ершиками. Ни одно из приведённых исследований не предоставило подробной информации о сопротивлении введению ершиков или значениях PHD использованных межзубных ершиков.

С точки зрения сил прохождения важны не только конструкция продольного сечения, но и толщина филаментов. Так, например, для снижения изначально более высоких сил введения у цилиндрических и конических ершиков по сравнению с цилиндрическими передними участками первых могут быть оснащены более тонкими филаментами, чем задние, что позволяет уравнять силы прохождения несмотря на различие форм.

В 1984 году Bergenholtz и Olsson исследовали модифицированные круглые поперечные сечения межзубных ершиков. В одном случае пучок щетинок был организован более плотно («dense»), в другом — более разреженно («space»), что могло приводить к меньшему сопротивлению введению. Длина боковых щетинок (чуть менее 3 мм) была одинаковой для обоих изделий. Различий в степени удаления зубного налёта выявлено не было, что указывает на большую значимость длины боковых щетинок по сравнению с незначительной разницей в сопротивлении введению всей щётки при данных условиях.

В 2006 году Wolff и соавт. установили, что треугольное поперечное сечение межзубных щёток снижает сопротивление при введении, одновременно сохраняя эффективность удаления зубного налёта. Однако модель in vitro не соответствует реальному положению проволочного сердечника in vivo. В то время как in vitro сердечник располагался по центру, in vivo он находится на уровне десневого края. Тем не менее клинических исследований, посвящённых этому вопросу, не проводилось.

В 2023 году Staehle и соавт. впервые представили уплощённые межзубные ершики и продемонстрировали их эффект в виде снижения значений PHD по сравнению с ершиками с круглым поперечным сечением. В представленном клиническом случае применение плоских щёток сопровождалось появлением точечных изменений поверхности десны, что указывает на усиление кератинизации, уменьшение глубины карманов и отсутствие кровоточивости при зондировании. Эти наблюдения позволили выдвинуть гипотезу о клинической значимости подобных конструктивных изменений. Однако на данный момент эти данные могут рассматриваться лишь как основа для дальнейших исследований, например рандомизированных контролируемых испытаний, направленных на оценку положительных или отрицательных эффектов подобных конструктивных модификаций на более крупных выборках пациентов. На сегодняшний день дальнейших исследований, посвящённых клиническому применению уплощённых межзубных ершиков, не опубликовано.

При анализе анатомических структур, на которые оказывается воздействие, следует учитывать следующие аспекты: при незначительном расширении поддесневой зоны межзубные ершики, как правило, перемещаются между поверхностями корней и коронально расположенными тканями десны. Области, расположенные глубже в поддесневой зоне, труднее доступны. В настоящее время точно не известно, с какими именно тканями контактируют гибкие концы боковых филаментов ершиков.
При вертикальном прохождении жёстких пародонтальных зондов предполагается, что в условиях здорового пародонта зонд останавливается примерно на 0,4мм корональнее апикального конца соединительного эпителия. В случае пародонтального воспаления с патологически изменённым эпителием кармана зонд может проникать в воспалённые ткани, например на глубину зондирования до 5,5мм (PSI степень 3).

Механизмы, посредством которых механическое удаление налёта влияет на воспаление, могут быть многофакторными — от очистки и разрыхления налёта до нарушения микрофлоры за счёт механического раздражения и воздействия на биоплёнку путём изменения локальной экологии. При этом представляется логичным, что достижение более глубоких зон на оголённых поддесневых поверхностях корней будет полезным, независимо от индивидуальной морфологической ситуации. Однако на сегодняшний день поддесневой эффект применения средств для межзубной гигиены остаётся неизвестным.

В исследовании Jordan et al (2014) было показано, что прямые держатели межзубных ершиков более эффективны для удаления налёта в боковых отделах по сравнению с угловыми держателями. В заднем отделе полости рта было выявлено более выраженное снижение налёта при использовании прямых держателей.

Возможные причины этих различий не были указаны. Размеры межзубных ершиков определялись с использованием зондов для подбора. Из описания теста неясно, использовался ли один и тот же размер ершиков для всех межзубных пространств или применялось несколько ершиков с учётом индивидуальных различий межзубных промежутков. Значения PHD не указывались. Возможно, меньшие размеры межзубных ершиков с угловыми держателями, допускавшие вертикальное позиционирование, имели меньшее сопротивление введению, чем ершики с прямыми держателями, которые с большей вероятностью вызывали заклинивание из-за узких локальных условий в заднем отделе. Исследования, выполненные в сопоставимых условиях с регистрацией значений PHD для каждого межзубного пространства, отсутствуют.

Даже в ранние годы применения межзубных ершиков поступали отдельные жалобы на признаки износа, такие как деформация проволоки или потеря щетинок. Стандарт ISO устанавливает минимальные требования к долговечности. Однако на сегодняшний день отсутствуют исследования, систематически оценивающие признаки износа. Снижение износа и, как следствие, увеличение срока службы ершиков не только отвечали бы потребностям пациентов, но и соответствовали бы экологическим требованиям. Кроме того, оценка износа межзубных ершиков могла бы предоставить информацию о положении щетинок в процессе клинического использования, что имеет значение для понимания механизма их действия.

По материалам Hans Jörg Staehle, Caroline Sekundo «History of Interdental Brushes: Origins, Developments, Perspectives», 2024