Стоматологическая бормашина - Dental drill

Высокоскоростной стоматологический наконечник.
Головка стоматологической бормашины

А стоматологическая бормашина или наконечник это ручной механический инструмент, используемый для выполнения множества обычных стоматологические процедуры, включая удаление распад, полировка начинки, выполняя косметическая стоматология, и изменение протезы Сам наконечник состоит из внутренних механических компонентов, которые инициируют вращательная сила и подавать питание на режущий инструмент, обычно зубная фреза. Тип аппарата, используемого в клинической практике, будет варьироваться в зависимости от требуемой функции, продиктованной стоматологической процедурой. Это обычное дело для источник света и система водяного охлаждения также быть встроенным в некоторые наконечники; это улучшает видимость, точность и общий успех процедуры.

Высокоскоростной наконечник

Высокоскоростные наконечники работают со скоростью резания более 180 000 об / мин. Технически они делятся на воздушная турбина и увеличение скорости в зависимости от их механизмов. Однако в клинических условиях насадки с воздушной турбиной чаще всего называют «высокоскоростными». Наконечники имеют чак или цанга, для удерживания резца, называемого заусенцем или бором.

Механизмы

Мощность

Воздушная турбина, используемая в стоматологическом наконечнике
Корреляция между скоростью вращения и крутящим моментом
Корреляция между частотой вращения и выходной мощностью турбины

Турбина приводится в движение сжатым воздухом от 35 до 61 градуса. фунтов на квадратный дюйм (От ~ 2,4 до 4,2 бар),[1][2] который проходит вверх по центру инструмента и вращает ветряную мельницу в головке наконечника. Центр мельницы (патрон) окружен корпус подшипника, который содержит фрикционная фреза прочно и централизованно внутри инструмента. Внутри корпуса подшипника находятся небольшие шарикоподшипники (из нержавеющей стали или керамики) с смазкой, которые позволяют хвостовику фрезы плавно вращаться вдоль центральной оси с минимальным трением. Полный ротор закреплен с помощью уплотнительных колец в головке высокой скорости. Уплотнительные кольца позволяют системе стать идеально центрированной на холостом ходу, но допускают небольшое перемещение ротора внутри головки.

Отсутствие централизованного движения фрезы вызывает ряд клинических дефектов:

  • Заусенец будет дрожь; это вызовет чрезмерную разрушительную вибрацию, ведущую к растрескиванию и трескаться в разрезаемом материале. Это тоже неприятный опыт для пациента.
  • Эксцентрическая резка - это приведет к неравномерному удалению поверхности, что означает удаление большего количества ткани, чем необходимо.
  • Сниженный контроль - из-за нерегулярной резки стоматологу сложнее контролировать движения

Охлаждение

Трение, возникающее при высоких скоростях, вызывает значительное нагревание заусенца. Поэтому для высокоскоростных наконечников критически важно иметь эффективную систему водяного охлаждения. Стандартным является охлаждающая вода со скоростью не менее 50 мл / мин, которая подается через 3–5 форсунок.

Освещение

Многие современные наконечники теперь имеют подсветку в непосредственной близости от фрезы. Свет направлен на поверхность разреза, чтобы улучшить зрение во время операции.

В старых наконечниках использовалась система галогенные лампы и волоконно-оптические стержниОднако у этой системы есть ряд недостатков: галогенные лампы со временем изнашиваются, и их дорого заменять, а оптоволоконные стержни легко ломаются при падении и изнашиваются при повторном использовании. автоклавирование циклы.

В более современных наконечниках теперь используются светодиодные системы. Преимущества светодиодов включают более длительный срок службы, более интенсивный свет и минимальное тепловыделение.

Наконечник, увеличивающий скорость

Электродвигатели не могут вращаться так же быстро, как воздушные турбины. Чтобы привести в действие высокоскоростной наконечник, необходимы шестерни для увеличения скорости электродвигателя, часто в соотношении 1: 5.[3]По этой причине электрические наконечники также называются увеличивающими скорость наконечниками, работающими со скоростью резания более 180000 об / мин.[4]

  • Наконечник, увеличивающий скорость, приводится в действие электродвигателем, также известным как микромотор.
  • Электропитание наконечника обеспечивает микромотор.
  • Внутри наконечника есть внутренние зубчатые зацепления, которые позволяют фрикциону вращаться с постоянной скоростью независимо от крутящего момента.
  • Следовательно, питание обеспечивается микродвигателем и внутренними зацеплениями.

Крутящий момент

  • Крутящий момент - это способность фрезы постоянно вращаться с одинаковой скоростью и резать даже при приложении давления.
  • По мере увеличения скорости наконечника его крутящий момент впоследствии уменьшается (низкооборотные наконечники имеют высокий крутящий момент, тогда как высокоскоростные наконечники, такие как система воздушной турбины, имеют низкий крутящий момент)
  • Скорость свободного хода увеличивающего скорость 1: 5 наконечника такая же, как и скорость резания, таким образом, 40000 оборотов двигателя x5 = 200000 об / мин.
  • Электрический двигатель поддерживает скорость 200 000 об / мин и обеспечивает постоянную мощность, поэтому крутящий момент будет поддерживаться в зависимости от параметров электронного управления.

Сравнение высокоскоростных наконечников и наконечников, увеличивающих скорость

ВысокоскоростнойУвеличение скорости
Тип используемой фрезыСцепление с трениемСцепление с трением
Источник питанияСжатый воздухЭлектрический микромотор
Крутящий моментПеременнаяПостоянный
Движение заусенцаВращение и клеваниеТолько вращение
Остаток средствОбычно нейтральныйКонец двигателя тяжелый

Низкоскоростной наконечник

Низкоскоростные наконечники работают гораздо медленнее, чем высокоскоростные и увеличивающие скорость наконечники, и обычно приводятся в движение роторно-лопастные двигатели, вместо воздушных турбин. Они работают со скоростью от 600 до 25 000 об / мин. Внутренние передачи очень похожи на зубчатые передачи увеличивающего наконечника. Основное различие между ними заключается в том, что медленная скорость имеет внутреннее зубчатое зацепление, и они используют заусенцы с защелкой, а не с фрикционным захватом.

Показания к применению

Обычно используется для оперативных процедур, таких как удаление кариеса зубов или для полировки эмали или реставрационных материалов. Прямой низкоскоростной наконечник обычно рекомендуется для дополнительной пероральной регулировки и полировки акрила и металлов.

Наконечник с уменьшением скорости

Разработан для работы на более низких скоростях.

Показания к применению

Основные показания к применению включают подготовку эндодонтического канала, установку имплантата и профилактику.

Эндодонтическое препарирование канала

Эндодонтические каналы препарируются с помощью медленно вращающегося файла. Крайне важно контролировать крутящий момент, чтобы предотвратить разделение эндодонтического файла во время использования.

  • Установка имплантата - чтобы предотвратить тепловое повреждение кости во время установки имплантата, используется наконечник, снижающий скорость.
  • Профилактика - Профилактика с использованием наконечника, уменьшающего скорость, обеспечивает меньшее выделение тепла и, следовательно, меньший риск повреждения пульпы из-за передачи тепла.

Стоматологическая фреза

Коллекция различных заусенцев, используемых в стоматология.
Стоматологические вращающиеся инструменты - boreri

Зубной бор или бор - это разновидность резак используется в наконечнике. Заусенцы обычно изготавливаются из карбид вольфрама или алмаз. Три части фрезы - это головка, шейка и хвостовик.[5]

Головки некоторых заусенцев (например, карбида вольфрама) содержат лезвия которые удаляют материал. Эти лезвия могут быть расположены на разных углы чтобы изменить свойства заусенцев. Больше тупые углы создаст отрицательный передний угол что увеличивает прочность и долголетие заусенца. Больше острые углы создаст положительный передний угол, лезвие будет более острым, но затупится быстрее. Головки других часто используемых фрез покрыты мелкой зернистостью, которая имеет функцию резания, аналогичную режущим свойствам лезвий (например, алмазные фрезы с высокой скоростью вращения). Алмазные боры, кажется, обеспечивают лучший контроль и тактильную обратную связь, чем твердосплавные боры, из-за того, что алмазы всегда соприкасаются с фрезерованным зубом по сравнению с отдельными лезвиями у твердосплавных боров.[6]

Существуют заусенцы различной формы, включая круглые, перевернутые, прямые, конические и грушевидные. Были добавлены дополнительные пропилы поперек лезвий заусенцев для увеличения резания. эффективность, но их преимущества были сведены к минимуму с появлением высокоскоростных наконечников.[5] Эти дополнительные разрезы называются поперечными разрезами.

Из-за большого количества различных заусенцев используются системы нумерации для категоризации заусенцев, включая американскую систему нумерации и систему нумерации, используемую Международная организация по стандартизации (ISO).

Стоматологические боры обычно имеют диаметр стержня 1,6 мм (1/16 дюйма) или 2,35 мм (3/32 дюйма).[7]

Обслуживание

Инструмент необходимо дезинфицировать или стерилизовать после каждого использования, чтобы предотвратить инфицирование во время последующих разрезов. Из-за механической структуры устройства это нельзя делать с помощью спиртового дезинфицирующего средства, так как это может разрушить смазочные материалы. Вместо этого это нужно делать в автоклав после снятия сверла промыть инструмент гидроксидом водорода и смазать его.[8][9] В Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США классифицирует заусенцы как «одноразовые устройства»,[10] хотя их можно стерилизовать с помощью соответствующих процедур.

История

Стоматологическая бормашина с ножным приводом

В Цивилизация долины Инда предоставил доказательства того, что стоматология практиковалась еще в 7000 году до нашей эры.[11] Эта самая ранняя форма стоматологии включала лечение заболеваний, связанных с зубами, с помощью луковые сверла Работали, возможно, умелые мастера по бисеру.[12] Реконструкция этой древней формы стоматологии показала, что использованные методы были надежными и эффективными.[13] Полости глубиной 3,5 мм с концентрическими канавками указывают на использование сверла. Возраст зубов оценивается в 9000 лет. В более позднее время использовались механические ручные дрели. Как и большинство ручные дрели, они были довольно медленными, со скоростью до 15 об / мин. В 1864 г. Британский зубной врач Джордж Феллоуз Харрингтон изобрел часовой механизм стоматологическая бормашина по имени Эрадо.[14] Устройство было намного быстрее, чем предыдущие сверла, но при этом очень шумно. В 1868 г. Американец зубной врач Джордж Ф. Грин придумал пневматический стоматологическая бормашина с приводом от педаль -работанный мехи. Джеймс Б. Моррисон разработал борфрезы с педальным приводом в 1871 году.

Chayes M33 с приводным ремнем Buffalo.

Первый электрический стоматологическая бормашина была запатентована в 1875 году компанией Green, что произвело революцию в стоматологии. К 1914 году электрические стоматологические буры могли развивать скорость до 3000 об / мин. Вторая волна быстрого развития произошла в 1950-х и 60-х годах, включая развитие воздушная турбина дрель.

Угловой наконечник

Современное воплощение стоматологической бормашины - воздушная турбина (или воздушный ротор). угловой наконечник наконечник, где стержень вращающегося инструмента находится под углом, позволяющим ему достигать менее доступных участков рта для стоматологической работы. Угловой наконечник был изобретен Джоном Патриком Уолшем (позже посвященный в рыцари ) и сотрудники Физической лаборатории Доминиона (DPL) Веллингтон, Новая Зеландия. Первая официальная заявка на предварительный патент на наконечник была подана в октябре 1949 года. Этот наконечник приводился в движение сжатым воздухом. Окончательная модель принадлежит Совету по развитию изобретений Содружества в Канаде. Номер патента Новой Зеландии № / 104611. Патент был выдан в ноябре Джону Патрику Уолшу, который придумал идею углового наконечника с воздушной турбиной после того, как он использовал небольшой воздушный измельчитель промышленного типа в качестве прямого наконечника. Доктор Джон Борден разработал его в Америке, и впервые он был коммерчески произведен и распространен компанией DENTSPLY как Borden Airotor в 1957 году. Вскоре Borden Airotors также производились другими компаниями, такими как KaVo Dental, который построил свой первый в 1959 году.[15]

Текущие итерации могут работать со скоростью до 800000 об / мин, однако наиболее распространенным является «высокоскоростной» наконечник на 400000 об / мин для точной работы, дополненный «низкоскоростным» наконечником, работающим на скорости, которая определяется микромотором, который создает импульс (макс. до 40 000 об / мин) для приложений, требующих более высокого крутящего момента, чем может обеспечить высокоскоростной наконечник.[16]

Альтернативы

Начиная с 1990-х годов был разработан ряд альтернатив обычным роторным стоматологическим сверлам. Они включают лазерная абляция системы[17] и воздух истирание устройства (по сути миниатюрные пескоструйные аппараты ) или стоматологические процедуры с озон.

использованная литература

  1. ^ https://www.kavo.com/download-center?product=2682&f [0] = field_resource_document_type% 3A633 & f [1] = field_resource_product% 3A2682, инструкция по использованию MASTERtorque M9000L
  2. ^ «Дизайн высокоскоростного наконечника». Американские стоматологические аксессуары. 25 мая 2010 г.. Получено 16 октября, 2018.
  3. ^ Грегори М. Курцман (февраль 2007 г.). «Электрические наконечники: обзор современных технологий». Внутри Стоматологии. AEGIS Communications. 3 (2). Получено 15 октября, 2018.
  4. ^ Бонсор, Пирсон (2013). Клиническое руководство по применяемым стоматологическим материалам. Черчилль Ливингстон Эльзевьер. п. 329.
  5. ^ а б Саммит, Джеймс Б., Дж. Уильям Роббинс и Ричард С. Шварц. «Основы оперативной стоматологии: современный подход». 2-е издание. Кэрол Стрим, Иллинойс, Quintessence Publishing Co, Inc., 2001. Страницы 139–143. ISBN  0-86715-382-2.
  6. ^ https://www.researchgate.net/publication/266775908_Comparison_of_Carbide_and_Diamond_Burs_for_Class-II_Preparations
  7. ^ «Руководство по разным типам стоматологических боров». Стоматологические услуги Dentared. Получено 7 мая, 2020.
  8. ^ "Инструкция по обслуживанию стоматологических боров (на итальянском языке) "
  9. ^ "Инструкции по гигиене для стоматологов (на немецком языке) "
  10. ^ Мэри Говони (15 октября 2014 г.). «Повторное использование одноразовых предметов: экономия денег или риск перекрестного заражения?». www.dentaleconomics.com. Получено 2017-03-02.
  11. ^ Coppa, A. et al. 2006 г. Ранненеолитическая традиция стоматологии. Природа. Том 440. 6 апреля 2006 г. Дои:10.1038 / 440755a
  12. ^ «Человек каменного века использовал дрель дантиста». Новости BBC. 6 апреля 2006 г.
  13. ^ NBC News (2008). Копание открывает древние корни стоматологии.
  14. ^ «Музей BDA: Коллекции: Стоматологическое оборудование: Заводная дрель и стоматологический двигатель». Британская стоматологическая ассоциация. 7 июня 2013 г.. Получено 9 сентября 2015.
  15. ^ История стоматологических турбин В архиве 2015-04-28 в Archive.today
  16. ^ Наконечник, использование, уход и обслуживание ", Францель, Маттана. Литература Школы стоматологии Детройтского университета Милосердия 2007 г.
  17. ^ Йоханнес, Лаура (29 апреля 2013 г.). «Чтобы вылечить кариес: лазер против сверла». Wall Street Journal. ISSN  0099-9660. Получено 2016-09-20.