Д-р Марсель Донне, PhD, руководитель исследовательской группы в области технологий производства порошков компании Electro Medical Systems SA (Швейцария); д-р Максим Фурнье, руководитель отдела технологий и инноваций компании Electro Medical Systems SA, (Швейцария); д-р Патрик Шмидлин, профессор и заведующий отделением пародонтологии и заболеваний периимплантных тканей Центра стоматологической медицины Цюрихского университета (Швейцария); профессор д-р Адриан Лусси, DMD, профессор Бернского университета (Швейцария) и Фрайбургского университета (Германия).
Статья предоставлена компанией Electro Medical Systems SA. Оригинальная публикация: Reseach Outreach 2022:128(Feb):126-129.
Две основные причины неудовлетворительного состояния полости рта – кариес и заболевания пародонта – являются наиболее распространенными стоматологическими заболеваниями в мире, которыми страдают более 3,5 миллиардов человек. Профессиональная гигиена полости рта по протоколу GBT (Guided Biofilm Therapy), направленная на контроль биопленки, представляет собой малоинвазивный, систематический, предсказуемый и научно доказанный метод лечения, позволяющий снизить риск возникновения пародонтита и кариеса зубов. Протокол GBT включает в себя комбинацию теплой воды, воздуха и мелкодисперсного порошка для полного удаления биопленки из полости рта. Однако различия в потреблении порошка устройствами для водно-воздушного полирования позволяют предположить, что не все они работают в соответствии с одним и тем же стандартом.
Д-р Марсель Донне, д-р Максим Фурнье, профессор Патрик Шмидлин и профессор д-р Адриан Лусси из Швейцарии решают эту проблему с помощью нового метода оценки производительности устройства для водно-воздушного полирования. Их метод, основанный на дисперсии света, обеспечивает точные измерения доставки порошка, определяя наиболее эффективные и наименее инвазивные аппараты для водно-воздушного полирования для профилактики заболеваний полости рта.
Здоровье полости рта важно для общего состояния человека и его благополучия. Причиной кариеса является кислота, выделяемая бактериями, растворяющими твердые ткани зубов. Кислота вырабатывается бактериями, когда они расщепляют остатки пищи или сахара на поверхности зубов.
Накопление зубного налета, также называемого биопленкой, вызывает различные стоматологические заболевания, включая гингивит (кровоточивость десен), пародонтит (инфекционное воспаление десен) и кариес. Профилактические меры, известные как профессиональная гигиена полости рта, представляют собой стоматологические процедуры, направленные, в первую очередь, на снижение риска заболеваний десен и зубов.
СОВРЕМЕННАЯ ПРОФИЛАКТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ ПОЛОСТИ РТА
Современный метод профилактики заболеваний полости рта GBT (Guided Biofilm Therapy) – направленного удаления биопленки – является наиболее эффективной и минимально абразивной процедурой для удаления биопленки полости рта. Разработанный в 2015 году, протокол GBT произвел революцию в лечении стоматологических заболеваний и профессиональной чистке зубов. В данном протоколе, состоящим из восьми шагов, используется мелкодисперсный стоматологический порошок и новейший аппарат для водно-воздушного полирования. Это изменение парадигмы за счет более интенсивного использования технологии порошковой струи позволяет чистить зубы удобным, бережным, экономящим время и эффективным способом.
На стоматологическом рынке представлено множество устройств для водно-воздушного полирования, но важно знать, соответствуют ли они малоинвазивной концепции GBT. При выборе подходящего устройства для лечения важны такие факторы, как выбор порошка и способ доставки порошка к поверхности зуба. Знание количества порошка, нанесенного на зуб, важно не только для эффективной чистки, но и для сведения к минимуму чрезмерного абразивного воздействия на твердые ткани зубов. Тем не менее, отсутствует понимание точного поведения подачи порошка различными аппаратами для водно-воздушного полирования. Совместная группа ученых и исследователей из Швейцарии, включая доктора Марселя Донне, доктора Максима Фурнье, профессора Патрика Шмидлина и профессора доктора Адриана Лусси, решила разработать метод, помогающий понять различия в поведении устройств для водно-воздушного полирования, тем самым помогая принять правильное решение при их выборе для выполнения протокола GBT.
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ПОРОШКА
Группа исследователей основывала свой метод на рассеянии света, которое происходит при воздействии на порошок лазерного излучения. Важно отметить, что авторы данного исследования установили взаимосвязь между интенсивностью света и количеством порошка (т.е. потреблением порошка). Спектрометр регистририровал рассеянный свет в момент освещения движущихся частиц лазерным источником. Точные измерения были получены из общего количества порошка, прошедшего через систему, регистрируемого путем взвешивания порошковой камеры устройства до и после испытания.
ВАРИАНТЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ВОДНО-ВОЗДУШНОГО ПОЛИРОВАНИЯ
Используя новый метод, сравнивали шесть устройств для водно-воздушного полирования: три настольных устройства (это более крупные профессиональные устройства для гигиенистов) и три ручных устройства (меньшие устройства начального уровня, в основном для стоматологов, позволяющие быстро проводить лечение). Устройства оценивались при низком давлении в режиме «мягкого порошка», что соответствовало всем критериям передовой малоинвазивной процедуры. Тесты на потребление порошка проводились десять раз случайным образом в течение трехнедельного периода для статистического анализа.
В целом, настольные устройства показали более стабильную скорость потока и более продолжительное время автономного применения, чем ручные устройства, из-за более объемных емкостей для порошка. AIRFLOW® Prophylaxis Master (настольное устройство E1) отличался самой длительной продолжительностью автономной работы с наиболее регулярным потреблением порошка, обеспечивая медленное снижение скорости его высвобождения. Портативное устройство E1 (Handy 3.0 Perio) имело наибольшую автономность по сравнению с другими ручными устройствами. Примечательно, что исследователи обнаружили, что рабочие характеристики внутри емкости для порошка вызывают наибольшие различия между устройствами.
Все устройства продемонстрировали значительную вариабельность интенсивности выброса порошка в начале каждого интервала нажатия на педаль. Это было вызвано остатками порошка внутри насадки устройства. Например, настольный M3 (Combi Touch) имел высокую скорость выброса порошка (> 8 г/мин) по сравнению с AIRFLOW® Prophylaxis Master (> 2 г/мин). Такой интенсивный выброс имеет клиническое значение, поскольку он может вызвать избыточную подачу абразивного порошка и его остатки на поверхности зуба. В свою очередь, это может привести к неэффективной очистке, снижению клинической эффективности лечения, а также к высокому потреблению порошка и его чрезмерному расходу, что увеличивает затраты на данную процедуру.
Вариативность устройств также является результатом поведения порошка в емкости для порошка от времени его запуска до стадии стабилизации (0,5–5 с). Идеальное устройство обеспечивает постоянный расход порошка при одном нажатии на педаль. Эта стабилизация расхода порошка была достигнута быстрее в ручных устройствах по сравнению с настольными устройствами. Через пять секунд все устройства достигли устойчивого состояния, но только в ручных аппаратах E1, а также в настольных E1 и M3 это привело к регулярному среднему расходу порошка.
Другие устройства показали снижение среднего расхода порошка с течением времени с многочисленными пиками высокого расхода порошка. Другими словами, большинство устройств будут показывать перерасход в начале каждого нажатия на педаль. Только настольные аппараты E1 и M3 не имеют такого поведения.
Различные механизмы, используемые устройствами для выброса порошка, также влияют на его расход. AIRFLOW® Prophylaxis Master – единственное устройство, использующее принцип подачи порошка «venturi», при котором его подача осуществляется со дна резервуара. Это устройство продемонстрировало контролируемое поведение с постоянным потреблением порошка, что обеспечило высокую воспроизводимость между пациентами, а также имело наименьший мгновенный расход порошка, что делало его простым в использовании за счет предсказуемой производительности. Это связано исключительно с рабочим механизмом, поскольку уменьшение объема порошка не влияет на итоговый расход порошка.
Оптимизация потребления порошка для водно-воздушного полирования является ключом к обеспечению эффективной профилактики полости рта!
Напротив, в других устройствах используется «вихревой» метод забора порошка, при котором поступает из верхней части порошковой камеры. Было обнаружено, что этот метод гораздо менее предсказуем и воспроизводим, поскольку со временем отмечалось снижение доставки порошка из-за уменьшения объема в емкости для порошка. Кроме того, среднее количество доставляемого порошка слабо контролировалось.
Это было видно на настольном аппарате M3, у которого отмечался чрезвычайно высокий расход порошка. В результате данное устройство перерасходует порошок и создает больше пыли, поскольку пользователь не может компенсировать более быструю подачу порошка за счет увеличения скорости, что затрудняет очистку с помощью высокоскоростного аспирационного устройства. Это клинически важно, так как производительность настольного аппарата M3 скорее всего быстро снизится и потребует регулярных пополнений.
Интересно, что рабочий механизм Varios Combi Pro (настольный аппарат N2) показывает, что по мере уменьшения объема порошка в емкости для порошка расход порошка соответственно уменьшается. Это может привести к изменению функциональности устройства для различных клинических случаев по мере опустошения емкости для порошка.
КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Высокая вариативность систем доставки порошка в аппаратах для водно-воздушного полирования оказывает негативное влияние на профилактику заболеваний полости рта. Понимание режима работы устройства может помочь определить наиболее подходящее устройство для определенного вида лечения, избежать непредсказуемого поведения и обеспечить его эффективное использование. Точная и стабильная скорость потока стоматологического порошка жизненно важна при очистке чувствительных участков, включая обнаженный дентин. Действительно, непостоянство в доставке порошка на деликатные поверхности зубов приводит к излишне инвазивному лечению и значительному повреждению этих участков во время высоких пиков потребления.
Профилактика по протоколу GBT также включает обработку более глубоких пародонтальных карманов порошком с помощью специальной поддесневой насадки. Текущее рекомендуемое время обработки составляет 5 с на каждый карман. Согласно этим результатам, для повышения эффективности лечения новое рекомендуемое время 7 с обеспечит наиболее эффективное лечение с использованием настольного аппарата E1. Данное исследование помогает понять рабочее поведение и последующую подачу порошка устройствами с интенсивными выбросами как во время запуска, так и во время лечения. Результаты исследования могут помочь предотвратить слишком инвазивное лечение и неблагоприятное воздействие на клинический исход.
БУДУЩЕЕ ПРОФИЛАКТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПОЛОСТИ РТА
Профилактика заболеваний полости рта – будущее стоматологии. Оптимизация потребления аэрозольного порошка является ключом к обеспечению эффективной профилактики полости рта. Существуют огромные различия в потреблении порошка различными устройствами для водно-воздушного полирования и этот факт крайне важен для успешного проведения протокола GBT. Результаты данного исследования предоставляют важную информацию о том, как различия между устройствами могут повлиять на клиническую значимость и для пользователя, и для пациента.
Было продемонстрировано, что только аппарат AIRFLOW® Prophylaxis Master, разработанный Исследовательским центром EMS в сотрудничестве с учеными и клиницистами, обеспечивает точную доставку порошка. Это устройство гарантирует эффективную профилактику заболеваний полости рта по протоколу GBT с предсказуемым и воспроизводимым поведением, обеспечивая при этом лучшие в своем классе результаты. Благодаря своим превосходным характеристикам водно-воздушного полирования этот стандарт качества теперь называется AIR-FLOWING®.
Научно-исследовательские цели
Авторами был разработан новый метод для лучшего понимания рабочих характеристик устройств для водно-воздушного полирования с целью их более эффективного применения для обеспечения малоинвазивной профилактики заболеваний полости рта.
– Могут ли результаты этого исследования изменить производство устройств для водно-воздушного полирования в будущем?
Марсель Доннет: Профилактика лучше лечения! Это относится, в частности, к стоматологии: современная профилактика может не только предотвратить кариес, гингивит и пародонтит, но и внести значительный вклад в общее состояние здоровья (например, предотвращая диабет, сердечно-сосудистые заболевания и т.д.). Хорошее здоровье начинается в полости рта!
Профилактика заболеваний полости рта направлена на удаление патогенного зубного налета (управление биопленкой). Наилучшее управление биопленкой на сегодняшний день достигается с помощью технологии AIRFLOW®. Ключом к успеху здесь является тонкая настройка устройств для водно-воздушного полирования.
Наша исследовательская группа разработала инновационный метод для научной оценки требований к стабильности подачи порошка. Лишь непрерывная подача порошка обеспечивает идеальное удаление биопленки. Наш метод показывает, что только устройства EMS (например, AIRFLOW® Prophylaxis Master) могут обеспечить оптимальное удаление биопленки с необходимой контролируемой подачей порошка. Этот стандарт качества теперь называется AIR-FLOWING®.
Литература
- Donnet M, Fournier M, Schmidlin PR, Lussi A. A Novel Method to Measure the Powder Consumption of Dental Air-Polishing Device. Applied Sciences 2021;11(3):1101 doi.org/10.3390/app11031101.
- Petersilka G, Koch R, Vomhof A, et al. Retrospective analysis of the long-term effect of subgingival air polishing in supportive periodontal therapy. J Clin Periodontol 2020;48(2):263–271. doi. org/10.1111/jcpe.13392.
АВТОРЫ
Доктор Марсель Донне, PhD, инженер-химик со степенью доктора технических наук в области порошковых технологий (Швейцария). Более 20 лет занимается исследованиями в междисциплинарных областях, включая порошки, жидкости, химические, медицинские и стоматологические технологии. Его страсть – найти лучший клинический вариант как для пользователя, так и для пациента.
Доктор Максим Фурнье, специалист в области человеко-ориентированных технологий, страстно увлеченный радикальным улучшением жизни пациентов и врачей. Он имеет докторскую степень в области биоинженерии и сосредоточил свою карьеру на новаторских задачах в области медицинских технологий. В настоящее время является руководителем отдела технологий и инноваций в Electro Medical Systems SA, (Швейцария).
Доктор Патрик Шмидлин, профессор и заведующий отделением пародонтологии и заболеваний периимплантных тканей Центра стоматологической медицины Цюрихского университета (Швейцария). Страстный клиницист и исследователь.
Доктор д-р Адриан Лусси, DMD, профессор Бернского университета (Швейцария) и Фрайбургского университета (Германия), имеет степень магистра химического машиностроения. Имеет более 500 публикаций и является редактором или соредактором 15 книг по профилактической и оперативной стоматологии. Имеет несколько наград в области стоматологии.
Консультации и обучение по протоколу GBT ►
► 49
