Эволюция боров: новые возможности препарирования зубов

9 августа 2017

      Каждый год на рынке стоматологических товаров все больше появляется технических новинок, расширяющих возможности препарирования твердых тканей зуба. Разработка современных стоматологических инструментов требует больших инвестиций, а их покупка приводит к необходимости приобретения дополнительных знаний и профессионального обучения работы с ними. Следовательно, понимание дальнейших путей развития стоматологических инструментов может повысить эффективность инвестиционных проектов и в более короткие сроки разработать современное оборудование для практических нужд.

      В стоматологической практике имеются традиционные технические инструменты, с которыми врачи-стоматологи работают ежедневно, например, боры. Именно о борах и их эволюционном совершенствовании пойдет речь в данной статье.

      Для начала рассмотрим ряд основных положений развития технических систем применительно к борам, опираясь на теорию решения инновационных задач ТРИЗ [1]. Зная эти положения, можно провести анализ имеющегося материала и спрогнозировать направление развития рассматриваемых инструментов.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ БОРОВ

      Если посмотреть на развитие бора в историческом аспекте, то интерес представляет монография профессора Берлинского университета В.Д. Миллера, написанная в 1898 году [2]. Попутно заметим, что именно этим автором была предложена и экспериментально доказана бактериальная теория развития кариеса, которая является базовой составляющей современной концепции патогенеза кариеса.

      Согласно одному из основных положений эволюционного развития по ТРИЗ, форма рабочей поверхности любой технической системы развивается, приобретая все более сложную конфигурацию (таблица 1). Плоские рабочие поверхности становятся цилиндрическими и затем сфероидальными. Прогрессивные обрабатывающие органы имеют рабочие поверхности сложной комбинированной формы.

Таблица 1. Геометрическая эволюция рабочей объемной поверхности боров

 
1 Инструмент с плоской рабочей поверхностью 
   2 Бор с цилиндрической рабочей поверхностью
 
  3 Бор со сферической рабочей поверхностью
 
4 Бор с комбинированной рабочей поверхностью

      Инструменты первой группы использовались на заре стоматологии и представляли инструмент с плоской рабочей поверхностью, напоминающей надфиль. Разумеется, эти первые «боры» не имели автоматического привода и приводились в движение рукой стоматолога. Несмотря на очевидную простоту таких инструментов, их недостатком были ограниченные функциональные возможности, неудобство пользования и недолговечность.

      Ко второй группе можно отнести боры, созданные для первых бормашин с ножным приводом. Эти боры были очень прогрессивны для своего времени и имели цилиндрическую рабочую поверхность с возможностью вращения вокруг своей оси и существенно снижали трудоемкость обработки полости зуба. Однако, функциональные возможности таких боров оставались ограниченными из-за недостаточно развитой рабочей поверхности. Поэтому следующим этапом развития дизайна режущей части бора были круглые, обратноконусные, копьевидные (3 строка таблицы) формы. Тем не менее, с помощью таких боров можно было обрабатывать или формировать только одну поверхность кариозной полости.

      На сегодняшний день более совершенными являются боры с комбинированной рабочей поверхностью (4 строка таблицы), позволяющие препарировать одновременно несколько поверхностей зуба. Самым простым представителем этой группы инструментов является бор с бочкообразной режущей головкой, сочетающей в себе цилиндрическую и сферическую образующие.

Интересно, что более ста лет назад боры изготавливались из высокоуглеродистой стали. Наиболее передовым способом изготовления бора, по словам В.Д. Миллера [2], был способ машинного производства боров «Revelation burs», производимых компанией S. S. White (рис.1). Такой способ изготовления боров способствовал увеличению прочности и долговечности режущего инструмента.

За последние сто лет произошли существенные изменения в технологиях, и в арсенале стоматологов появились алмазные и твердосплавные боры с разнообразными формами режущей части бора. Таким образом, можно определенно предположить, что последующее развитие объемной рабочей поверхности боров будет происходить в направлении дальнейшего усложнения формы этой поверхности, с целью придания бору новых свойств для обработки полости зуба.

Рис. 1. Одна из ранних реклам боров серии Revelation ®, производимых компанией S. S. White

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ БОРА

      Любопытную динамику развития в историческом аспекте можно наблюдать в геометрической эволюции на другом уровне – на уровне режущей части бора (таблица 2).

      Согласно следующему положению ТРИЗ, точечная структура на следующем этапе эволюции дизайна развивается сначала в линейную. Линейная структура в своем развитии встречается с противоречивыми требованиями. Рабочая поверхность режущей части должна быть увеличена для повышения производительности обработки и долговечности бора, но с другой стороны бор должен оставаться компактным. Для разрешения этого противоречия линейная рабочая часть бора сначала развивается в линейную кривую, а она, в свою очередь, развивается в более сложную объемную кривую.

Таблица 2. Геометрическая эволюция режущей кромки бора

   
1 Режущая кромка бора в виде набора точек
   
2 Линейная кромка бора   
   
3 Бор с горизонтальными насечками на кромке   
  
4 Бор со спиральной кромкой и переменным шагом

      Режущая часть первых боров представляла собой беспорядочный набор заостренных микро-выступов и поэтому долговечность таких боров в работе была невысокой.

      Развитием данной структуры было заостренное лезвие бора, представляющее собой в плане прямую линию (строка 2 таблицы №2). Таких лезвий на режущей части бора насчитывалось от нескольких единиц до десятков. Производительность обработки и долговечность таких боров увеличились, но по-прежнему были не достаточно высокими и, особенно в эпоху перехода от электроприводных машин к пневмотурбинными.

      Появление на лезвии бора дополнительных горизонтальных насечек привело к увеличению эффективности режущей способности инструмента (строка 3 таблицы №2). Кроме того, боры, имеющие горизонтальные насечки, позволяют значительно улучшить форму обрабатываемой полости. Рифленая поверхность зуба, создаваемая этими борами, повышает макромеханическое сцепление пломбировочных материалов с тканями зуба.

      Следующим этапом развития формы режущей кромки бора явилось ее преобразование в объемную кривую. Для лучшей эвакуации опилок дентина лезвия бора спирально закручены (строка 4 таблицы №2), при этом отпадает необходимость в дополнительных специальных манипуляциях по извлечению опилок дентина.

      Опираясь на выявленную тенденцию развития формы режущей части бора, можно сделать прогноз о том, что последующее изменения будут направлены в сторону последующего развития ее формы в объеме для наделения этой формы новыми технологическими качествами, повышающими эффективность обработки тканей зуба и открывающие новые возможности препарирования. 

      Эта тенденция отчетливо прослеживается на примере последней разработки бора сочетающего фиссурную и шаровидную формы боров «Great White – Ultra» (рис. 2). Режущие грани боров в виде пил позволяют быстро резать эмаль зуба и металл. Также здесь решена проблема крепления карбида к хвостовику, что является слабым местом у карбидных боров. Часто, особенно при неправильных режимах эксплуатации бора происходит отлом карбидной головки бора от хвостовика. Эта техническая задача была решена путем изготовления бора из цельной карбид вольфрамовой заготовки со сложным профилем.

 Рис. 2. Бор серии «Great White–Ultra»


      Выявленные выше тенденции развития стоматологических боров хорошо дополняются особенностями их практического применения в клинике совместно с другими инструментами и материалами.

КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БОРОВ

      Необходимость выявления кариозного поражения на ранних этапах и его удаления с последующим пломбированием адгезивными материалами, стимулировало создание боров новых форм.

      Новым шагом в эволюции боров явилось создание боров для фиссуротомии. Ряд компаний-производителей боров традиционно рекомендует для раскрытия фиссур алмазные инструменты. Известно, что алмаз не режет, а стачивает поверхность эмали. Этот эффект благоприятен для эмали, поскольку не приводит к образованию сколов и трещин на ее поверхности. Однако клинический опыт показал, что алмазное покрытие, особенно на острие инструмента быстро изнашивается при раскрытии не более одной-двух фиссур.

      Компанией S.S.White предложен вариант бора для фиссуротомии, но с определенными техническими изменениями, которые позволили получить новое приращение свойств. В резце использован ранее рассмотренный принцип поверхностной сегментации, то есть переход технической системы от плоской поверхности резанья, в нашем случае с помощью алмазных зерен, к неровной поверхности резанья за счет зубцов. Так появились фиссуротомические карбидные боры, повторяющие анатомическую форму фиссур и имеющие режущие грани.

      В настоящее время тактика наблюдений за пигментированными фиссурами у взрослого населения требует пересмотра. Отсроченность препарирования была связана с иссечением большого количества здоровых тканей зуба с целью создания ретенции будущей реставрации.

      С появлением адгезивных методик реставрации отпала необходимость в более обширном препарировании с целью достижения ретенции.

      С другой стороны появляются публикации [3], свидетельствующие о том, что за начальными проявлениями кариеса могут скрываться большие кариозные поражения, располагающиеся под поверхностью эмали. Такая особенность очень характерна для населенных пунктов, где проводится фторирование питьевой воды. Проблема обнаружения скрытого кариеса и возможности исследования фиссур может быть выполнена относительно быстро и экономично с помощью боров для фиссуротомии компании SS White.

      Особенностью данных боров является их минимальный размер, и как показал клинический опыт, их значительный срок службы. В среднем одним бором проводилось раскрытие 18 зубов, при соблюдении режима стерилизации. На рис. 3 представлено соотношение размеров бора для фиссуротомии с эмалью премоляра.

Рис. 3. Соотношение размеров бора для фиссуротомии с эмалью премоляра

      На рисунках 4, 5 и 6 представлены боры компании СС ВАЙТ для раскрытия и исследования фииссур.

Рис. 4 . Бор Fissurotomy Micro STF

Рис. 5. Бор Fissurotomy Original

Рис. 6. Бор Fissurotomy Micro NTF

      И в заключении хотелось бы поделиться клиническим опытом работы с твердосплавными борами компании СС Вайт.

      Данный клинический случай у пациента 25 лет наглядно показывает необходимость исследования фиссур (рис. 7). На рисунке 8 и 9 представлено иссечение кариозного поражения с помощью боров Fissurotomy 37 зуба.

Рис. 7. Зуб на момент осмотра

  Рис. 8. раскрытие фиссуры бором Fissurotomy Micro STF

Рис. 9. Дальнейшее исследование фиссур бором Fissurotomy Original

       Клинический опыт показал, что при проведении препарирования на жевательной поверхности очень часто возникает необходимость в применении боров другой формы (рис. 10). 

  

Рис. 10. Использование кариес-маркера для диагностики глубины распространения деминерализации

      Классические правила препарирования по Блеку требуют применения трех боров разных форм: шаровидного, фиссурного и обратноконусного. Препарирование для последующего пломбирования современными композиционными материалами позволяет использовать один бор. Такой бор должен иметь комбинированную рабочую поверхностью (таблица 1), позволяющую препарировать одновременно несколько поверхностей зуба. 

      Наиболее эффективно препарировать зуб карбидными борами «Золотой серии Great White» грушевидной и шаровидной формы, например GW 329 – 332 L или фиссурами с закругленным концом GW 1556 и 1558. Эти боры покрыты нитрид титаном для улучшения эффективности препарирования. Корме того, имеющиеся дополнительные горизонтальные насечки, позволяют препарировать эмаль. Таким образом, препарирование полости можно выполнить одним бором, что значительно сокращает время лечения. На рисунке 11 показан вид препарированной полости 37 зуба выполненной бором GW шаровидной формы.

  

Рис. 11. Вид препарированной полости 37 зуба выполненной бором GW шаровидной формы

      Карбидные боры имеют определенные преимущества перед алмазными борам, например, в режущей эффективности, но при правильной эксплуатации и стерилизации.

      Завершая эту публикацию об эволюции боров дальнейшим прогнозом, хотелось бы заметить, что характер течения кариозного процесса меняется. Появляется «скрытый кариес», для которого характерно небольшое входное отверстие в эмали и обширное кариозное поражение дентина. Препарирование таких полостей требует принципиально новых боров. Например, бор с раскрывающимися лезвиями по типу зонтика.

Другой особенностью кариесологии на сегодняшнем этапе развития является возможность ранней диагностики кариеса, например с помощью лазера [4]. Это позволяет не ждать дальнейшего развития кариозного процесса, а препарировать его на ранней стадии развития. В связи с этим в недалеком будущем, возможно, произойдет переход в развитии боров с макро-уровня на микро-уровень и появятся «микро-боры» для микроинвазивной стоматологии. Например, для лечения кариеса под микроскопом.

Список литературы:

1. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. М.: Радио, 1998 

2. Миллер В.Д. Руководство по терапевтической стоматологии. Медкнига.: Издательство НГМА, 1998 

3. Стефан Т.Сонис. Секреты стоматологии. М.: Binom publishers, 2004 

4. Anthony E. Winston, Sindy N. Bhaskar Caries prevention in the 21 st century. JADA, Vol.129, November 1998.

Последние публикации

5 апреля 2020

Лучшие маски от коронавируса от Crosstex

В нынешних условиях у многих вполне закономерно возникает вопрос: «Какие маски защищают от коронавируса?». 

Читать полностью
Рекомендованные товары

Если у вас остались вопросы, мы с удовольствием на них ответим