Инновации и решение проблем с помощью Synea Power Edition от W&H

Концепция использования ротационных инструментов для резки твердых материалов, таких как гранит, возникла не менее 6 000 лет назад. Наши предки использовали каменные буры уже в 25 000 лет до н. э., чтобы прорезать раковины, не разбивая их. Эти инструменты как правило изготавливались из кремня, плотно прижимались к перфорируемому объекту, а затем вращались вперед-назад с низкой скоростью и относительно высоким крутящим моментом. В мощных современных наконечниках принцип переменной скорости и высокого крутящего момента был усовершенствован, что позволяет выполнять точные пропилы в гораздо более твердых материалах, таких как диоксид циркония.

Технология производства реставрационных материалов быстро развивается, стимулируя инновации в разработке инструментов. Прочные материалы, такие как диоксид циркония, все чаще могут имитировать эстетику и функции настоящих зубов. С появлением таких прочных материалов возникла необходимость в усовершенствовании технологии ротационной резки, поскольку деструктивный метод демонтажа остается наиболее безопасным вариантом удаления вышедшей из строя коронки.

Использование диоксида циркония в реставрационной стоматологии

Диоксид циркония ZrO2 стал популярным материалом в реставрационной стоматологии благодаря своей биосовместимости, высокой прочности и рентгеноконтрастности. Стоматологический диоксид циркония чаще всего представляет собой модифицированный поликристалл тетрагонального циркония иттрия (Y2O3), поскольку он обладает более высокими механическими свойствами и лучшей прочностью на разрыв, чем другие керамики. В настоящее время разрабатываются различные формулы для дальнейшего улучшения эстетики и долговечности.

Несмотря на преимущества диоксида циркония, возможность не удачной реставрации из-за повреждения коронки остается. В недавнем исследовании специалисты назвали сложности, связанные с ее удалением или заменой, одним из главных недостатков использования диоксида циркония в качестве материала для протезирования.

Изучение материалов - важнейший аспект науки о бурении. Различные материалы описываются с точки зрения твердости с помощью шкалы твердости Мооса. Твердость диоксида циркония составляет 8,8; это примерно та же твердость, как у карбида вольфрама, который является широко используемым материалом для изготовления боров. Алмаз имеет твердость 10 по шкале Мооса, и было установлено, что сверхгрубые алмазные боры более эффективны при резке диоксида циркония, чем другие, хотя большее усилие, необходимое для резки диоксида циркония, по-прежнему приводит к частому износу боров.

Фрикционное и тепловое воздействие

Баланс между крутящим моментом и скоростью, а также управление эффектом трения являются крайне сложной задачей при резке особо твердых материалов. При проведении интраоральных манипуляций возрастает риск термического повреждения пациентов из-за очень высоких температур, возникающих в процессе работы.

Бор в современном наконечнике может вращаться со скоростью 200 000-400 000 оборотов в минуту, а связанное с ним трение может нагревать целевой материал до 240°C перед охлаждением. В ходе испытаний было доказано, что повышение внутрипульпарной температуры на 5,5℃ в течение 10 секунд приводит к необратимому повреждению тканей пульпы. Чтобы снизить вероятность термического повреждения пациентов, высокоскоростные наконечники оснащаются функцией распыления охлажденной воды. Как правило, вода проходит через инструмент и распыляется на поверхность через отверстия в наконечнике во время резки.

При резке твердых материалов в наконечнике продуцируется повышенное количество тепла, что может привести к нагреванию воды, что потенциально может нанести вред пациенту и/или оператору наконечника, поэтому для снижения перегрева и улучшения охлаждения пришлось прибегнуть к инновационным методам. Чем выше скорость потока охлаждающей жидкости, тем эффективнее она поддерживает низкую температуру. Обычная скорость распыления составляет 15 мл/мин. Увеличение этого показателя до 25 мл/мин не только снижает риск термического повреждения, но и, как было показано, повышает эффективность резания и сохраняет боры в более чистом состоянии.

Лидер в разработке и производстве

Компания W&H является мировым лидером в разработке и производстве медицинских технологий с 1890 года. Новая модель S Synea Power Edition была специально разработана для работы с самыми твердыми материалами, используемыми сегодня в стоматологии, включая диоксид циркония. Эффективность резки достигается за счет оптимального соотношения крутящего момента и скорости, что делает его лучшим решением для работы с такими современными керамическими материалами, как диоксид циркония. Превосходные возможности охлаждения позволяют расходовать более 50 мл/мин, что более чем в три раза превышает обычную скорость распыления, обеспечивая повышенную безопасность и долговечность.

Инновации в одной области технологий часто требуют быстрого развития других технологий, чтобы не отстать от них. Поскольку технологии производства материалов продолжают развиваться для обеспечения большей прочности реставраций, инновации в производстве наконечников, разработанных для удовлетворения новых клинических потребностей, несомненно, также будут расти.

Ссылки

Gwinnett, A. John and Gorelick, Leonard (1998). A Brief History of Drills and Drilling. BEADS: Journal of the Society of Bead Researchers 10: 49-56. Available at: https://surface.syr.edu/beads/vol10/iss1/8
Alexander, S.A. (2016). Diamond bur cutting efficiency of dental zirconia. Thesis. Available at: https://researchrepository.wvu.edu (Accessed: July 2023).
Sharma A, Rahul GR, Poduval ST, Shetty K. Removal of failed crown and bridge. J Clin Exp Dent. 2012 Jul 1;4(3):e167-72. doi: 10.4317/jced.50690. PMID: 24558549; PMCID: PMC3917642.
Bona AD, Pecho OE, Alessandretti R. Zirconia as a Dental Biomaterial. Materials (Basel). 2015 Aug 4;8(8):4978-4991. doi: 10.3390/ma8084978. PMID: 28793485; PMCID: PMC5455532.
Nistor L, Grădinaru M, Rîcă R, Mărășescu P, Stan M, Manolea H, Ionescu A, Moraru I. Zirconia Use in Dentistry - Manufacturing and Properties. Curr Health Sci J. 2019 Jan-Mar;45(1):28-35. doi: 10.12865/CHSJ.45.01.03. Epub 2019 Mar 31. PMID: 31297259; PMCID: PMC6592671.
Alqutaibi AY, Ghulam O, Krsoum M, Binmahmoud S, Taher H, Elmalky W, Zafar MS. Revolution of Current Dental Zirconia: A Comprehensive Review. Molecules. 2022 Mar 4;27(5):1699. doi: 10.3390/molecules27051699. PMID: 35268800; PMCID: PMC8911694.
Alexander, S.A. (2016). Diamond bur cutting efficiency of dental zirconia. Thesis. Available at: https://researchrepository.wvu.edu (Accessed: July 2023).
Lawson NC, Frazier K, Bedran-Russo AK, Park J, Urquhart O. Zirconia Restorations. Journal of the American Dental Association DOI: https://doi.org/10.1016/j.adaj.2020.10.012. Volume 152, Issue 1, P80-81. E2 January 2021
Woodford, C. Explain That Stuff. Drilling science and technology. Available at: https://www.explainthatstuff.com. December 2022. Accessed February 2024
Nakamura, K., Katsuda, Y., Ankyu, S., Harada, A., Tenkumo, T., Kanno, T., Niwano, Y., Egusa, H., Milleding, P. and Örtengren U. (2015). Cutting efficiency of diamond burs operated with electric high-speed dental handpiece on zirconia. European Journal of Oral Sciences, 123(5), pp.375–380. doi:https://doi.org/10.1111/eos.12211.
Nakamura, K., Katsuda, Y., Ankyu, S., Harada, A., Tenkumo, T., Kanno, T., Niwano, Y., Egusa, H., Milleding, P. and Örtengren U. (2015). Cutting efficiency of diamond burs operated with electric high-speed dental handpiece on zirconia. European Journal of Oral Sciences, 123(5), pp.375–380. doi:https://doi.org/10.1111/eos.12211.
Cavalcanti, B.N., Otani, C. and Rode, S.M. (2002). High-speed cavity preparation techniques with different water flows. Journal of Prosthetic Dentistry, 87(2), pp.158–161. doi:https://doi.org/10.1067/mpr.2002.120655.
Farah RI. Effect of cooling water temperature on the temperature changes in pulp chamber and at handpiece head during high-speed tooth preparation. Restor Dent Endod. 2018 Dec 24;44(1):e3. doi: 10.5395/rde.2019.44.e3. PMID: 30834225; PMCID: PMC6387888.
Kwon SJ, Park YJ, Jun SH, Ahn JS, Lee IB, Cho BH, Son HH, Seo DG. Thermal irritation of teeth during dental treatment procedures. Restor Dent Endod. 2013 Aug;38(3):105-12. doi: 10.5395/rde.2013.38.3.105. Epub 2013 Aug 23. PMID: 24010075; PMCID: PMC3761117.
Bhandary N, Desai A, Shetty YB. High speed handpieces. J Int Oral Health. 2014 Feb;6(1):130-2. Epub 2014 Feb 26. PMID: 24653618; PMCID: PMC3959152.
Alexander, S.A. (2016). Diamond bur cutting efficiency of dental zirconia. Thesis. Available at: https://researchrepository.wvu.edu (Accessed: July 2023).
Rytkönen E, Sorainen E, Leino-Arjas P, Solovieva S. Hand-arm vibration exposure of dentists. Int Arch Occup Environ Health. 2006 Jun;79(6):521-7. doi: 10.1007/s00420-005-0079-y. Epub 2006 Jan 18. PMID: 16421714.
Health and Safety Executive. Hand arm vibration at work. Available at: https://hse.gov.uk/vibration/hav/index.htm. Accessed February 2024.
Hetou S, 2018. Comparison of cutting efficiency of different rotary instruments, on two different ceramic materials using electric and air-turbine dental hand-pieces. Master's thesis. Nova Southeastern University. Retrieved from NSUWorks, College of Dental Medicine. (125) https://nsuworks.nova.edu/hpd_cdm_stuetd/125.