Электрические скейлеры (конспект-перевод Periobasics Nitin Saroch)

Пародонтологическое лечение начинается с удаления бактериальных отложений и камня с поверхности зубов для создания биологически приемлемой поверхности корня\зуба. В то же время во время любого вмешательства мы должны сохранить здоровые ткани от повреждений. Снятие над и поддесневых назубных отложений это рутинная процедура для создания поверхности свободной от налета и камня и помогающая затем пациенту самостоятельно контролировать налет. Электрические аппараты для снятия камня широко распространены, их работа основана на важных физических принципах. Мы должны знать эти принципы, как и точную технику их клинического применения

Было доказано, что после проведения полной гигиены полости рта, микробная биопленка начинает формироваться на поверхности зуба через несколько часов. В следующие 48 часов биопленка созревает, пародонтопатогенные анаэробы инициируют гингивит. В процессе созревания больше и больше граммотрицательных бактерий появляется в нем и инициируют деструкцию тканей пародонта. Ответ организма хозяина на эти бактерии заключается в продукции цитокинов, простагландинов и хемокинов различных клеток воспаления, что приводит к воспалению и потери кости. Зубной камень это кальцифицированный налет с поверхностью аккумулирующей дальнейшее накопление налета. Удаление камня и налета ведет за собой удаление и пародонтопатогенов и т.о. приводит к пародонтологическому здоровью. Смысл проведения снятия назубных отложений и полировки поверхности корня и заключается в этом.

Существует два типа скейлеров: ручные и электрические. Электрические делятся на два типа: звуковые и ультразвуковые.

Частота колебаний – это количество раз в секунду, которое насадка совершает движение назад и вперед во время одного цикла кругового, эллиптического или линейного движения. Измеряется в килогерцах. Частота определяет активную зону насадки. Выше частота – меньше активная зона насадки.
Частота Активная зона насадки
25 КГц Терминальные 4,3 мм
30 КГц Терминальные 4,2 мм
50 КГц Терминальные 2,3 мм
Удар – это максимальное расстояние перемещения кончика скейлера во время одного цикла.
Амплитуда – это половина расстояния удара. В современных скейлерах, амплитуда может быть увеличена или уменьшена регулировкой мощности прибора. На большой мощности продуцируются длинные удары, на маленькой – короткие при неизменной частоте.

Звуковые скейлеры 
Звуковые скейлеры работают на маленькой частоте 6000-8000 циклов\секунду (6-8 Кгц). Это пневматические скейлеры, насадка которых совершает круговые движения. Звуковые скейлеры состоят из полого стержня, ротора и нескольких резиновых О-образных колец. Сжатый воздух подается через полый стержень. Ротор – это 6 мм широкое кольцо, которое окружает полый стержень над группой угловых отверстий на нем. Воздух подходит к ротору через эти отверстия и заставляет ротор вибрировать, а затем начинает вибрировать полый стержень. Звуковые скейлеры имеют высокий уровень шума, поскольку высвобождение давления воздуха необходимо для движения насадки наконечника.
Преимущества:
– создают меньшую температуру кончика насадки, чем ультразвуковые
– используют сжатый воздух, т.о. могут монтироваться к установке
Недостатки:
– шумные
– имеют меньшую частоту вибраций и большую амплитуду кончика насадки по сравнению с ультразвуковыми
– едва ли возможен эффект кавитации

Ультразвуковые скейлеры
В 1880 Пьер и Жак Кюри обнаружили что на поверхности кристаллов различных материалов под механическим стрессом происходят электрические изменения. Это превращение механической энергии в электрическую было названо пьезоэлектрическим эффектом. Напротив, при приложении тока большой частоты на пьезоэлектическое вещество, последующие укорочения и удлинения вещества на маленькие расстояния вызывают физические вибрации. С 1920 по 1955 многие вещества, такие как кварц, бария титанат, цирконат-титанат свинца, сегнетова соль, лития сульфат и ферромагнитные металлы продемонстрировали эти свойства.
Ультразвуковые скейлеры используют как магнитостриктивную, так и пьезоэлектрическую технологию. Магнитостриктивные скейлеры работаю на частоте 25000-30000 циклов\секунду (25-30 Кгц) и имеют эллиптические движения кончика насадки, пьзоэлектрические скейлеры работают на частоте 28000-36000 циклов\секунду (28-36 Кгц) и движением кончика насадки вперед-назад работают вдоль поверхности зуба, снимая камень и дебрис.

Магнитостриктивные скейлеры 
Эти скейлеры в своей основе содержат стопку металла, состоящую из полосок из сплава никеля и железа или феррита, вставленную в наконечник. Обмотка, представленная внутри наконечника, генерирует электромагнитное поле, которое вызывает сокращение или растяжение ферромагнитного материала. Это вызывает вибрации, которые сокращают кончик насадки. В зависимости от типа инструмента осцилляции с амплитудой 100 мкм продуцируют эллиптическое движение с частотой 18-45 КГЦ, обычно 25 или 30 КГц.

Пьезоэлектрические скейлеры 
В них вибрации продуцируются изменениями в кварцевом кристалле в наконечнике, которые возникают под воздействием электричества, проходящего по поверхности кристалла. Ультразвуковая энергия передается через трансдуктор, содержащийся в наконечнике, и пролонгируется амплификатором. Эти приборы работают с частотой 25-50 Кгц, обычно 28-36 Кгц. Движения кончика насадки линейные

Эффект кавитации
Это уникальное свойство ультразвуковых скейлеров. Это непрерывная волна пузырьков в жидкости в акустическом поле. Варьируется от деликатных линейных пульсаций тел, наполненных воздухом в низкоамплитудном звуковом поле до интенсивно и деструктивно себя ведущих полостей с газом в высокоамплитудном поле. Основанная на этих свойствах, кавитация разделяется на два типа: стабильная и инерционная кавитация.
Скейлер продуцирует ультразвуковое поле, вызывающее серию сокращений и разряжений (зоны с высоким и низким давлением), которое вызывает расширение и сжатие маленьких пузырьков в воде. Пузырьки, сформированные инерционной кавитацией, осциллируют бурно и могут увеличиваться во много раз от своего первоначального размера перед тем, как лопнуть. Шоковая волна формируется когда эти пузырьки коллабируют с выраженной температурой (5000 Кельвинов) и давлением (500 атмосфер). Эта энергия достаточна для удаления налета и камня во время ультразвукового снятия назубных отложений. Распространение кавитации требует присутствия газообразных тел и пузырьков в среде, которые называются кавитационные ядра.

Акустический поток
Характеризуется продукцией больших сил на сдвиг в жидкостной среде. Акустический поток, внутри жидкости, формируется близко к поверхности пузырьков, и продуцируется быстрыми циклическими пульсациями пузырей газа. Факторы, от которых зависит акустическая струя – изменения амплитуды, ориентация кончика насадки, и наличие жидкостной среды. Она усиливается при увеличении амплитуды, но также она зависит от геометрии кончика насадки, ориентации кончика насадки и расстояния от колеблющегося наконечника.
Акустическая струя может разрушить поддесневой биофильм, ассоциированный с заболеваниями пародонта, но также было установлено, что она может препятствовать кровотоку и разрушить клетки, такие как тромбоциты, при работе на 20 Кгц. На более высокой частоте, она может вызвать тромбоз в сосудах вследствие агрегации тромбоцитов.

Как использовать звуковые и ультразвуковые скейлеры? 
Девайс должен быть полностью продезинфицирован перед использованием. Все компоненты, которые могут быть подвергнуты стерилизации, такие как наконечник и насадки, должны быть подвергнуты автоклавированию перед использованием. Сам прибор должен быть накрыт пленкой. Наконечник и система подачи воды должны быть промыты перед использованием в течение 2 минут для уменьшения количества микроорганизмов в системе. Пациента перед процедурой просят прополоскать рот в течение минуты антимикробным раствором, таким как 0,12% раствор хлоргексидина, для того, чтобы уменьшить микробную нагрузку в полости рта. Врач и ассистент должны надеть защитные очки и обязательно использовать мощный отсос для уменьшения аэрозольной контаминации.
Звуковые и ультразвуковые скейлеры используются совершенно иначе, чем ручные инструменты. Зачастую в этих скейлерах используются насадки с обратным изгибом для снятия назубных отложений. Насадка адаптируется к зубу таким образом, чтобы изогнутый кончик касался поверхности зуба. Для удаления биопленки, особенно во время поддерживающего пародонтологического лечения, давление на насадку должно быть меньше 1 н (прикосновение пера), расположение насадки параллельно поверхности зуба. Во время первого использования насадка должна быть использована как пародонтальный зонд для исследования морфологии и размеров пародонтального кармана. Затем насадка перемещается в систематическом ключе, производя серпантиноподобные перекрывающие движения. После удаления камня любые неровности, которые остались на поверхности корня, должны быть удалены с помощью кюрет.
После завершения снятия назубных отложений и сглаживания корня, поверхность корня исследуется с помощью тонкого зонда. Если обнаруживается какая-либо неровность, она удаляется с помощью скейлера или кюреты и поверхность повторно исследуется зондом. Необходимо напомнить, что избыточная инструментация поверхности корня может привести к излишнему удалению структур зуба и вызывать повышенную чувствительность, следовательно ее нужно избегать.

Сравнение ручных способов снятия назубных отложений и механических скейлеров по данным литературы 
Эффективность процедуры и шероховатость поверхности
Несколько исследований изучали эффективность скейлинга и количество тканей зуба, удаляемых механически ручными инструментами и ультразвуковыми скейлерами. Несколько исследований предположили, что ручные инструменты оставляют поверхность более гладкой по сравнению с ультразвуковыми скейлерами, другие исследования предположили, что наоборот. Эти исследования получили противоположные результаты, но один из основных выводов был, что гладкость поверхности зависит от правильной техники оператора.
Одно исследование сравнило эффективность скейлинга и неровность поверхности корня после снятия назубных отложений ручными интсрументами, звуковыми и ультразвуковыми скейлерами. Одно исследование сравнило звуковой инструмент (Periosonic), магнитостриктивный скейлер (Cavitron, насадка Slimline) и ручные кюреты для сравнения удаления биопленки и потери тканей зуба. Было выявлено, что все три инструмента эффективны для разрушения и удаления биопленки и камня. Использование магнитостриктивного ультразвукового скейлера приводило к наименьшей потере тканей зуба.
Некоторые исследования изучали эффективность ручных скейлеров, ультразвуковых и звуковых скейлеров в снятии камня в области фуркаций многокорневых зубов. Было установлено, что звуковые и ультразвуковые скейлеры позволяют более эффективно очисть фуркацию в сравнении с ручными инструментами.
Сравнительный анализ работы звукового (Titan-S sonic scaler) и ультразвукового скейлера (Cavitron) при снятии камня был проведен в одном исследовании на удаленных зубах. Под сканирующим электронным микроскопом результаты были одинаковы в эффективности этих скейлеров для снятия камня, а поверхность корня имела меньшую шероховатость при использовании звукового скейлера.

Удаление эндотоксинов с поверхности цемента 
Первоначально считалось, что полное удаление цемента необходимо для удаления бактериальных агентов, вызывающих заболевание, но позже было установлено в исследованиях, что удаление цемента не обязательно для освобождения поверхности корня от бактериальных эндотоксинов.
Целью снятия назубных отложений и сглаживания поверхности корня является удаление налета, камня и эндотоксинов фиксированных на поверхности корня. Теперь совершенно точно известно, что нет необходимости в удалении цемента. Различные исследования сравнивали эффективность в удалении эндотоксинов при использовании ручных инструментов и ультразвуковых девайсов. Большинство из них установило, что ультразвковые скейлеры эффективны в очищении поверхности корня от эндотоксинов. Одно исследование обнаружило большую эффективность ручных инструментов по сравнению с ультразвуковыми в удалении эндотоксинов с поверхности корня.
Заживление после снятия назубных отложений и сглаживания поверхности корня
Непосредственно после скейлинга и сглаживания поверхности корня, поверхность корня становится гладкой, но мягкие ткани заживают не так быстро. Было установлено, что реэпителизация поврежденной зоны во время снятия назубных отложений занимает от 1 до 2 недель. Эпителий прикрепления восстанавливается в течение 1 недели, а подлежащие соединительные ткани 4-6 недель.
Во время периода заживления ожидаема кровоточивоть при зондировании. Если пациент поддерживает хорошую домашнюю гигиену и соблюдает рекомендации и технику чистки, происходит окончательное заживление за этот период и пациент может быть повторно обследован после него.

Вектор 

Система Вектор (Durr Dental) выдает колебания частотой 25 Кгц. Это устройство генерирует ультразвуковые вибрации, которые конвертируются резонаторным кольцом таким образом, что горизонтальные колебания становятся вертикальными, кончик насадки движется параллельно поверхности корня. Повреждение поверхности корня минимально. Эту систему рекомендуют использовать в сочетании с ирригационной жидкостью, содержащей гидроксиаппатит или карбид кремния. Эти вещества разрушают налет во время процедуры, повышают эффективность и улучшают клинический результат. Считается что гидродинамические силы, такие как кавитация или акустические потоки очищают поверхность корней в большей мере, чем движения кончика насадки. Основное преимущество этой системы – комфорт пациента. Так как нет вибраций горизонтальных, лечение этой системой, как правило, менее болезненно для пациентов по сравнению со стандартными подходами

В исследованиях были сравнены система Вектор с ультразвуковыми скейлерами и ручными инструментами по эффективности. В одном исследовании была продемонстировано полное удаление камня с поверхности корня, однако эффективность зависела от используемой жидкости. В другом исследовании было показано, что эффективность Вектора при снятии камня была меньше, чем у ручных инструментов и ультразвуковых скейлеров, однако повехность корня после использования Вектора была более гладкой, и это позвляет рекомендовать эту систему для использования на этапе поддерживающего пародонтологического лечения для снижения рисков избыточного снятия цемента и дентина. В одном исследовании этой системы была продемонстрирована сравнимая шероховатость поверхности при использовании Вектора и ручных инструментов.

Заключение
В статье были подробно изучены механические скейлеры. Существует масса преимуществ при их использовании, такие как: экономия времени, меньший риск повреждений и потери тканей зуба.