Strumenti rotanti - situazione riassuntiva

Strumenti rotanti in restaurativa e protesi. Quali tendenze e nuovi sviluppi vi sono? Quali sono gli aspetti importanti - per azionamento, sistemi di serraggio, illuminazione, raffreddamento o manutenzione. Qui trovate dei consigli per facilitavi la scelta iniziale in questo vasto settore.

Per l'azionamento delle frese si adottano due sistemi: ad aria ed elettrico.

Nel sistema ad aria si distingue tra turbina e micromotore ad aria. Nelle turbine l'azionamento della fresa avviene direttamente tramite il rotore. Questo rotore è dotato di girante, alimentata ad aria. Le turbine raggiungono velocità a vuoto di 330.000 - 400.000 min-1. La velocità operativa si situa ca. a metà numero di giri, vale a dire da 150.000 a 250.000 min-1 a seconda della pressione esercitata. Nell'ambito di questa gamma di velocità si raggiunge anche la potenza massima compresa tra 10
e 22 Watt. Il micromotore aziona la fresa indirettamente tramite uno strumento di trasmissione, il cosiddetto „contrangolo o manipolo“.Il micromotore ad aria raggiunge una velocità di ca. 25.000 min-1.
I contrangolo sono disponibili con differenti rapporti di moltiplicazione o riduzione. Un micromotore ad aria con un contrangolo riduttore 2:1 raggiunge una velocità alla fresa di ca. 12.500 min-1. I micromotori elettrici raggiungono velocità a vuoto fino a 40.000 min-1, che con un contrangolo 1:5 corrispondono ad una velocità alla fresa di 200.000 min-1 . La potenza massima è di oltre 60 Watt e la coppia massima di ca. 3 Ncm.

Per questro motivo durante la preparazione di un dente i contrangolo ad azionamento elettrico non vengono frenati o arrestati quando la fresa viene premuta contro le diverse strutture dentarie o i materiali protesici. Tagliano a velocità praticamente costanti, indipendentemente dal carico. Con un contrangolo è possibile centrare la fresa molto meglio che con le turbine. Lo sfarfallamento della fresa è decisamente inferiore con il contrangolo che con la turbina.

Migliore centratura significa maggior precisione, meno tempo e minor surriscaldamento della sostanza dentaria durante la preparazione della cavità. Il trend verso i micromotori elettrici ha avuti inizio in Europa, a causa delle difficoltà e dei costi di installazione delle condutture d'aria in edifici esistenti. E' risultato che i micromotori elettrici non solo sono più semplici da installare, ma anche che sono più efficienti.

Attualmente la presenza di micromotori elettrici è prioritaria in Europa ed Asia, e si diffonde sempre di più nell'America del Nord. La molteplicità di contrangolo e manipoli soddisfa sia esigenze generali che cliniche. La maggioranza dei produttori offre entrambe le versioni: alcuni strumenti servono per la maggior parte dei lavori in studio, altri strumenti sono specifici per determninate indicazioni cliniche. L'emissione di rumori ad alta frequenza è stata per anni un significativo problema delle turbine. In generale i micromotori elettrici sono più silenziosi ed il rumore è meno fastidioso per l'udito di quello delle turbine.

Se tuttavia si considera la quantità di tessuto dentario asportato per unità di tempo, nel caso di molaggio con raffreddamento ad acqua il micromotore elettrico risulta più efficiente della turbina. I vantaggi della turbina sono semplicità e robustezza, costi di investimento minori e peso nettamente inferiore.

Negli ultimi decenni si sono affermati gli strumenti a luce. Generalmente la luce è generata da una lampadina alogena e viene trasmessa sull'area di intervento tramite fibre ottiche. Una migliore illuminazione della zona operatoria con strumenti a luce è auspicabile, o addirittura necessaria, in tutti settori. In uno studio moderno gli strumenti a luce sono ormai lo standard. Un'innovazione in questo settore è costituita dall'uso di LED (Light Emitting Diode).

Dal 2007 sono disponibili turbine con luce LED. Rispetto alle lampadine alogene tradzionali, l'uso di questi chips LED robusti e resistenti agli urti assicura una durata superiore ed un'illuminazione migliore del campo operatorio. Anche nell'America del Nord gli azionamenti elettrici assumono sempre maggior peso, perché gli sviluppi innovativi sotto l'aspetto di design, materiale, ergonomia, coppia, luce semplificano e ottimizzano il lavoro nello studio odontoiatrico.

L'ingestione o aspirazione di una fresa puà essere letale per il paziente. Evitare questa evenienza pone delle difficoltà al produttore, perchè a queste velocità le forze centrifughe sono enormi. Vantaggioso è un sistema di serraggio di semplice e rapido impiego, che presenti tuttavia una sufficiente forza di bloccaggio per trattenere la fresa con assoluta sicurezza.

Studi di Sharon C. Siegel, M.S., D.D.S. e J. Anthony von Fraunhofer, M.S.C., Ph.D., F.A.D.M., F.R.S.C. confermano anche una relazione tra numero di canali dello spray e rendimento di taglio.

Sugli strumenti con numerosi canali spray si osserva un rendimento di taglio decisamente migliore rispetto agli strumenti con un solo canale spray. Studi di H. H. Martin e H. A. Gleinser, Friburgo, forniscono informazioni sulla relazione tra portata dello spray, numero di ugelli e aumento della temperatura dei tessuti dentari durante la preparazione. Sono state esaminati turbine e contrangolo ad alta velocità con spray semplice, doppio e triplo. Questi studi giungono alla conclusione che con uno spray triplo ed una portata di 50 ml/minuto si hanno gli incrementi di temperatura minori. Con portate inferiori, ad es. 15 ml/min, la temperatura cresce notevolmente anche con ugelli multipli.

Dal 2007 un'innovazione in questo settore sono gli strumenti con spray quintuplo. Strumenti con numerosi canali spray offrono maggiore efficienza, visione migliore, minori rischi nel caso di otturazione di un canale spray e quindi maggiore sicurezza per il paziente. Canali spray multipli fanno sì che anche se un dente contiguo costituisce un ostacolo vi sia sufficiente raffreddamento tramite i restanti ugelli.

Negli ultimi decenni gli strumenti a luce alogena, che viene trasmessa da fibre ottiche ed esce a pochi millimetri dalla fresa, sono diventati lo standard. L'illuminazione giunge solo nelle immediate vicinanze della fresa. Nel 2007 sono stati realizzati per la prima volta strumenti a LED (Light Emitting Diode). Con una temperatura di colore di 5.000 K ed un'intensità luminosa di 25.000 Lux i LED forniscono luce di qualità diurna direttamente sul campo operatorio.

Il posizionamento del LED direttamente sulla testina dello strumento consente un'illuminazione ampia e diffusa dell'intera area di intervento. Novità del 2009 sono i contrangolo a LED, che non necessitano di alimentazione elettrica da parte del riunito. La corrente viene prodotta da un generatore incorporato nello strumento azionato dall'aria in rotazione.

La tecnologia a generatore è già in uso con successo dal 2007 sugli strumenti per chirurgia orale. Per potersi integrare pienamente nel lavoro e nelle procedurre di igiene quotidiane, gli strumenti a luce devono essere sterilizzabili e termodisinfettabili. La visione migliore consente un lavoro più preciso in conservativa e protesi. Ciò significa meno stress e maggiore qualità per paziente e odontoiatra.

* published in APDN June 2009 by Michael Pointner (Graduate Engineer), Norbert Thuminger (Graduate Engineer)