Вращающиеся инструменты - прочность и мощность

Вращающиеся инструменты - прочность и мощность

06.10.2012

Вращающиеся инструменты - прочность и мощность

Вращающиеся инструменты - общее представление


Какие высокоскоростные инструменты доступны в настоящее время в области реставрации и протезирования? Каковы текущие тенденции и над какими технологическими разработками продолжается работа в настоящее время относительно мотора, системы зажима, подсветки, охлаждения и техобслуживания? Следующая информация представляет современные рекомендации, которые следует учитывать при покупке инструментов.


Основы: существуют две системы моторов - воздушные и электрические. 

В воздушной системе различают пневмомоторы и воздушные моторы. При пневмомоторе бор приводится в действие ротором, который имеет рабочие колеса, начинающие функционировать при воздействии сжатого воздуха. Пневмомотор может развивать скорость вращения в диапазоне 330 000 - 400 000 об./мин. Рабочая скорость составляет примерно половину значения идеальной скорости вращения, т.е. 150 000 - 250 000 об./мин. в зависимости от контактного давления. При этом диапазоне скоростей вращения максимальная мощность составляет 10-22 Вт. Воздушный мотор приводит в движение бор опосредованно через передаточный инструмент - угловой или прямой наконечник. Воздушный мотор развивает скорость вращения около 25 000 об./мин. Угловые наконечники представлены с различными передаточными отношениями. Воздушный мотор с угловым наконечником и передаточным отношением 2:1 развивает скорость вращения около 12 500 об./мин.

Электрические моторы могут развивать идеальную скорость вращения до 40 000 об./мин., что соответствует скорости вращения бора 200 000 об./мин. углового наконечника с передаточным отношением 1:5. Максимальная мощность состаляет 60 Вт с 
крутящим моментом приблизительно 3 Нсм.

Угловые наконечники, применяемые с электрическим мотором, не замедляют и не прекращают вращение при контакте с различными структурами зуба или ортопедическими материалами. Они работают на почти постоянной скорости независимо от нагрузки. Бор лучше центрирован и меньше вибрирует в угловом наконечнике, чем в турбинном. 

Улучшение позиционирования бора позволяет повысить точность, сократить расход времени и уменьшить нагревание зуба при препарировании. Тенденция использования электрических моторов в Европе возникла в основном по причине больших затрат и трудностей при прокладывания воздушных линий в зданиях. Выяснилось, что электрические моторы не только проще в установке, но и эффективнее в эксплуатации.

Несколько десятилетий спустя, электрические моторы начали приобретать популярность не только в Европе и Азии, но и в Северной Америке вследствие инновационного дизайна, материалов, эргономики, крутящего момента и световода, позволяя упростить, улучшить и ускорить работу стоматолога. 
Широкий спектр прямых и угловых наконечников удовлетворяет всем клиническим требованиям. Большинство производителей предлагают огромный выбор обоих видов инструментов, поскольку некоторые из наконечников могут применяться в большинстве ситуаций, в то время как другие подходят только для конкретного клинического применения.


Турбинные наконечники по сравнению с угловыми наконечниками

Преимущества турбинного наконечника заключаются в его простой и надежной конструкции, более низкой стоимости и значительно меньшем весе. Однако, на протяжении многих лет существует серьезная проблема в виде повреждения слуха вследствие высокого уровня шума от работающего турбинного наконечника; электрический мотор работает значительно тише, меньше воздействуя на слух. Еще одно преимущество использования электрического мотора заключается в количестве структуры зуба, которую можно удалить за единицу времени: при проведении шлифования с водным охлаждением турбинные наконечники уступают электрическим по своим показателям.


Да будет свет! Но где и какой?

Инструменты с подсветкой получили широкое применение в течение последних двух десятилетий. Как правило, свет генерируется галогенными лампами и далее проходит по стеклянному световоду. Однако, улучшение освещения обрабатываемого участка желательно и необходимо во всех областях. В то же время, инструменты с подсветкой стали стандартом в современной практике. Использование светодиодов является новой разработкой. Турбинные наконечники со светодиодом стали доступными начиная с 2007 года. Надежные и ударопрочные светодиоды имеют более длительный срок службы и лучше освещают обрабатываемый участок, чем обычные галогеновые лампы.


Критерии выбора: дизайн головки

Чем меньше головка наконечника, тем лучше доступ к обрабатываемому участку и видимость в этой области. При принятии решения о покупке наконечника, следует учитывать его рабочую высоту (головка + бор), помимо диамера самой головки. Рабочая высота самой маленькой головки турбинного наконечника достигает 21 мм (бор длиной 19 мм). Головки имеют диаметр около 10 мм и высоту около 12 мм. При таких минимальных размерах головки тем не менее возможно достижение высокой мощности.


Система гигиенической головки
Для достижения высокой мощности некоторые производители даже используют два колеса в турбинах. При замедлении вращения, ротор турбины всасывает воздух из ближайшего окружения. То есть существует риск попадания в турбину загрязненного воздуха. Современные турбины имеют так называемые гигиенические головки. В системе гигиенических головок, например, имеются обходные каналы, предотвращающие поступление воздуха извне.


Диапазон скоростей вращения

Режим идеальной скорости вращения пневмомотора (около 400 000 об./мин., как правило, является показателем скорости резки. Очевидно, что преимущество электрического мотора заключается в возможности регулирования скорости и крутящего момента. При использовании бесщеточного электрического мотора возможно регулировать скорость в диапазоне от 300 до 40 000 об./мин. Эти моторы обеспечивают стабильный крутящий момент во всем диапазоне скоростей. Все больше и больше стоматологов начинает использовать электрические моторы. Если принять во внимание продление срока службы, гигиену, износ, стерилизуемость, то бесщеточные моторы являются наиболее предпочтительными.


Высокоскоростные наконечники с кнопочным зажимом для турбинных боров диаметром 1,6 мм


Кнопочный зажим для турбинных боров диаметром 1,6 мм
Система кнопочного зажима в настоящее время является стандартом. При использовании этой системы, отсутствует необходимость в применении дополнительного инструмента для замены бора. Для этой цели необходимо приложении незначительной силы. Тем не менее, приложение исполнительной силы не должно быть слишком низким для предотвращения случайного срабатывания, например, при касании щеки пациента. Надежная фиксация бора является очень важной.


Глотание и вдыхание бора представляет угрозу для жизни пациента. Производителям предъявляют высокие требования при разработке систем зажимов, поскольку боры работают на очень высоких скоростях. Простая система зажима может срабатывать быстрее, но при этом она должна обеспечивать достаточную силу для безопасной фиксации бора.



Вариант модернизации электрических моторов

Во всем мире многие стоматологические установки оснащены только компрессорами с сжатым воздухом. Часто в установке нет источника питания или блока управления для электрического мотора. Однако, электрический мотор легко подсоединить с помощью настольного блока управления, который соединяется в свою очередь с подающим шлангом от компрессора. Скорость вращения мотора можно регулировать с помощью с ножной педали или настольного блока управления.


Спреевая система, охлаждение


Турбинный наконечник с пятиточечным спреем
Существуют две основные причины использования наконечника с подачей воздуха и воды. С одной стороны, зуб охлаждается для предотвращения перегрева пульпы и, с другой стороны, удаляется излишний материал, в результате чего обеспечивается отличный обзор препарируемого участка.


Исследования Sharon C. Siegel, M.S., D.D.S. and J. Anthony von Fraunhofer, M.S.C., Ph.D., F.A.D.M., F.R.S.C. также доказали, что существует взаимосвязь между спреевыми каналами и скоростью резки. Наконечники с несколькими спревыми каналами имеют значительно более высокую частоту резки,чем с одним спреевым каналом. В исследованиях H. H. Martin и H. А. Gleinser, Фрайбург, также представлена информации о взаимосвязи между уровнем распыляемой жидкости, количеством сопел и повышением температуры препарируемого материала.

Объектом исследования были турбинные и высокоскоростные угловые наконечники с одиночным, двойным и тройным спреями. В резюме были представлены следющие выводы: система с тройным спреем и подачей воды 50 мл/мин. приводит к наименьшему увеличению температуры. При меньшем количестве воды, например, 15 мл / мин, температура препарируемого материала резко возрастает, даже в случае наличия нескольких сопел. Наконечники с пятиточечным спреем появились только в 2007 году.

Наконечники с несколькими спреевыми каналами обеспечивают большую эффективность, улучшают обзор, уменьшают риск возникновения неисправности в случае блокировки одного из каналов, и как следствие повышают безопасность пациента. Наличие нескольких спреевых каналов гарантирует обеспечение достаточного охлаждения препарируемой области.



Подсветка


Первый турбинный наконечник с подсветкой по технологии  LED
Улучшение видимости всегда желательно. К примеру, устройство с подсветкой, которое надевается на головку наконечника, не обеспечивает достаточного освещения вследствие использования различных стоматологических инструментов и затемнения от рук.


Возрастает необходимость в инструментах со встроенной подсветкой. Инструменты с галогенными лампами и стеклянными световодами, выходящими в области головки наконечника в нескольких милиметрах от бора стали стандартом за последние десятилетия. Освещение ограничивается близостью бора. Наконечники со светодиодом были изготовлены впервые в 2007 году. При цветовой температуре 5500 К и мощностью света 25 000 люкс, светодиоды излучают свет, соответствующий качеству дневного освещения. 

Расположение светодиода непосредственно на головке обеспечивает великолепное освещение обрабатываемого участка. Угловые наконечники с подсветкой по технологии LED, которая эффективно работает без питания от стоматологической установки, стали инновацией 2009 года. Светодиожды получают электропитание от встроеного генератора, который приводится в действие сжатым воздухом. Данная технология успешно используется в хирургических наконечниках с 2007 года.

Наконечники с подсветкой подвергаются термодезинфекции и стерилизации, поэтому они могут быть использоваться в повседневной практике и процессе гигиены. Улучшение обзора препарируемого участка обеспечивает большую точность при протезировании. В результате, снижается напряжение во время работы, и повышается качество проведенного лечения.



Соединение

Для соответствия требованиям гигиены турбинные и угловые наконечники и моторы следует стерилизовать после каждого пациента. Инструменты необходимо быстро и легко отсоединять от шланга и подсоединять к нему. Кроме того, стоматологи и медперсонал не должны решать сложных и трудоемких задач при подключении инструментов. Системы соединения также должны стерилизоваться.


Уход

Эффективная система ухода имеет решающее значение для эффективного процесса обслуживания. Различные конструкции инструментов различных производителей требуют специальных процедур по уходу за ними. Важно выбрать именно те инструменты, за которыми необходим простой каждодневный уход.

Производители предлагают аппараты для ухода за определенными инструментами. Подобные устройства являются рекомендованными к приобретению,поскольку регулярный уход за инструментами значитльно продлевает срок их службы.



Шестеренки до (слева) и после (справа) процесса очистки
Image Zoom
Экономия времени (время цикла составляет примерно полминуты), а также низкие затраты на цикл для каждого инструмента (около 0,009 евро) означают, что расходы на покупку аппарата быстро окупятся.


Стерилизация

Каждый инструмент стерилизуется много раз в день. Только высококачественные инструменты могут подвергаться большому количеству циклов стерилизации без нарушения функционирования и мощности. При стерилизации следует соблюдать указания производителей, чтобы не сокращать продолжительность срока службы инструментов. Температура процесса стерилизации не должна превышать максимально допустимую температуру. Паровые вакуумные стерилизаторы обычно считаются наиболее надежными.


(слева) Термодезинфекция  - (в центре) Стерилизация 135 ° - (справа) Данные матричного кода
(слева) Термодезинфекция - (в центре) Стерилизация 135 ° - (справа) Данные матричного кода

World Cars
tit.by