Лабораторное исследование способности новых высокоскоростных турбинных наконечников самостоятельно противостоять обратному всасыванию

Тошико ОЗАВА, Мазако НАКАНО и Такаши АРАИ
Кафедра пародонтологии и эдодонтологии, факультет стоматологии университета Цуруми, 2­1­3 Цуруми, Цурумику, Йокогама 230­8501 Япония
Ответственный автор Тошико Озава; Эл. почта: ozawa­t@tsurumi­u.ac.j

В данном исследовании проведена оценка способности пяти моделей новых высокоскоростных турбинных наконечников противостоять обратному всасыванию. В первую очередь было измерено давление обратного всасывания с вытеснением воды в стеклянной трубке. Каковы последствия туризма worldattraction.ru Далее при трех различных условиях было подсчитано, сколько раз необходимо включить и выключить прибор перед тем, как на кусочке марли, расположенном на воздуховоде, появится след от флуоресцентного красителя, а также были исследованы следы от флуоресцентного красителя, появившиеся на воздуховодах. В результате чего было выявлено, что уровень воды для каждой части одного наконечника – TWINPOWER TURBINE PAR­4HX­O был меньше 0 мм. В модели TWINPOWER TURBINE PAR­4HXO не наблюдалось какого-­либо заметного проникновения флуоресцентного красителя в воздуховод даже после 500 включений и выключений в условиях появления дыма / водяной пыли, за исключением условия полного погружения. Что касается прочих наконечников (Ti­Max X700L, T1 CONTROL, SYNEA TA­98CLED, GENTLE silence LUX 8000B), в них наблюдалось обратное всасывание. В заключение необходимо отметить, что новый турбинный наконечник TWINPOWER TURBINE PAR­4HX­O, упомянутый первым, не обладает способностью самостоятельно обратно всасывать жидкость. Тем не менее, необходимо избегать полного погружения всей недостаточно герметичной головки наконечника во избежание всасывания жидкости.

Обратное всасывание приводит к всасыванию слюны и крови из ротовой полости, а также спиленных частиц, что загрязняет не только турбинный наконечник, но и муфту, трубку и блок очистки. Может возникнуть перекрестная инфекция, даже если производить замену турбинного наконечника для каждого пациента1­10).

Поэтому некоторые компании разрабатывают наконечники, которые содержат обратный клапан, лабиринтные уплотнения и прочие компоненты с целью минимизации обратного всасывания. Тем не менее, эти изделия способны только минимизировать обратное всасывание, но не способны устранить его полностью. Более того, данные устройства требуют дополнительного встроенного оборудования, устанавливаемого на блоках очистки11­15), предотвращающего обратное всасывание. Возможность полностью устранить обратное всасывание, что означает отсутствие всасывания за счет внутреннего вращения турбинного наконечника, даст отличный шанс предотвратить заражение пациента перекрестной инфекцией с помощью наконечника.

Цель данного исследования заключалась в оценке способности пяти новых высокоскоростных турбинных наконечников противостоять обратному всасыванию.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Были исследованы пять моделей новых наконечников (A: Ti­Max X700L, NSK, Тотиги, Япония, B: T1 CONTROL, Sirona, Бенсхайм, Германия, C: SYNEA TA­98CLED, W&H, Бюрмос, Австрия, D: GENTLE silence LUX 8000B, KAVO, Биберах, Германия, E: TWINPOWER TURBINE PAR­4HX­O, MORITA, Киото, Япония), произведенных разными независимыми компаниями (Таблица 1). Исследования проводились с использованием специального устройства для точного контроля вращения наконечников и давления воздуха вместо обычного блока очистки. С целью обеспечения согласованности результатов в месте подсоединения каждого наконечника применялось давление воздуха, равное 0,25 МПа, но зачастую используется давление 0,2 – 0,3 МПа.

Измерение давления обратного всасывания
Для измерения давления всасывания всей головки наконечника вращение турбинного наконечника осуществлялось в специальной герметичной колбе с дополнительной стеклянной трубкой, находящейся в ее стенке, а конец был погружен в другой лабораторный стакан, заполненный водой, окрашенной в синий цвет (Рисунок 1). Также для измерения давления обратного всасывания передней и задней поверхности наконечника каждая поверхность была накрыта герметичной пластмассовой трубкой, отдельно подсоединенной к специальной герметичной колбе (Рисунок 2). После прекращения подачи сжатого воздуха и прекращения вращения было определено количество воды синего цвета, которое попало в стеклянную трубку, путем измерения максимальной высоты / уровня воды, что показано на записанном видеоролике. После пяти испытаний каждой части пяти наконечников была рассчитана и записана средняя высота в миллиметрах.

Рис. 1 Испытательная установка в собранном виде: измерение давления обратного всасывания всей головки наконечника.	Рис. 2 Установка для испытания поверхностей: измерение давления обратного всасывания на каждой поверхности наконечника.	Рис. 3 Испытательная установка для проверки наличия обратного всасывания: условие появления водяной пыли.

Для определения уровня воды для всей головки наконечника использовался дисперсионный анализ и тест Таки (р<0,01), чтобы определить значимость различия для каждого из пяти наконечников.

Проверка наличия обратного всасывания
Мы подготовили три условия, чтобы смоделировать условия, возникающие в ротовой полости. Вращение турбинного наконечника происходило при каждом условии, как описано ниже. К концу воздуховода был прикреплен кусочек тонкой марли, чтобы отследить появление следов флуоресцентного красителя, вызванное явлением обратного всасывания. В испытании использовалась флуоресцентная жидкость (растворение 1 % флуоресцентного красителя PUSR­80 в воде, Mitsubishi Pencil Co. Ltd. («Митсубиси Пенсил Ко. Лтд.»), Токио, Япония), чтобы упростить процесс наблюдения за явлением обратного всасывания пыли. Три условия следующие: 

(1) Условие появления водяной пыли
С помощью другого турбинного наконечника (PAR­4HEO, Morita, Киото, Япония), установленного в 10 см от исследуемого турбинного наконечника в лабораторном стакане, закрытом пищевой пленкой, создавалась флуоресцентная водяная пыль (водяная пыль: 60 мл/мин) (Рисунок 3). 

(2) Условие появления дыма
Исследуемый наконечник был помещен в открытую колбу. К короткой трубке колбы был прикреплен ультразвуковой распылитель (UN­132, A&D, Токио, Япония) для образования и подачи в нее флуоресцентного дыма (дым: 1 мл/мл) (Рисунок 4).

Рис. 4 Испытательная установка для проверки наличия обратного всасывания: условие появления дыма.	Рис. 5 Испытательная установка для проверки наличия обратного всасывания: испытательная установка для полного погружения.

(3) Полное погружение
Вся головка наконечника полностью погружалась в раствор флуоресцентного красителя в колбе (Рисунок 5).

Мы систематически проводили цикл двухсекундного вращения с остановкой в пять секунд 1, 3, 5, 10, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400 и 500 раз до того момента, пока флуоресцентный краситель не становился видимым на марле через флуоресцентный микроскоп при каждом условии испытания. С помощью флуоресцентного микроскопа (VB7010, Keyence, Осака, Япония) были сделаны и записаны фотографии образцов марли. Мы расположили фотографии в соответствии с шестью категориями для оценки наличия или отсутствия видимого флуоресцентного окрашивания (Рисунок 6).

1 балл	2 балла	3 балла
4 балла	5 баллов	6 баллов
Рис. 6 Балльная оценка наличия или отсутствия заметного флуоресцентного окрашивания.

Пять исследователей присваивали баллы каждому изображению исходя из данных категорий. Если в результате четыре из пяти исследователей присвоили фото 3 или более баллов, мы относили ее к той категории, в которой наблюдается обратное всасывание.

Более того, после проведения вышеуказанных исследований с помощью флуоресцентного микроскопа был исследован компонент на муфте воздуховода, а также головка наконечника на наличие флуоресцентного окрашивания.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Измерение давления обратного всасывания
Высота воды для каждой части наконечника Е, а также уровень для задней поверхности наконечника В были менее 0. Высота воды для всей головки наконечника Е была значительно ниже высоты воды для других головок наконечников (р<0,01), а уровень воды для всей головки наконечника А был самым высоким. При сравнении всех головок каждого наконечника были выявлены значительные отличия (р<0,01), за исключением наконечников В и D, значительного отличия между которыми не было (Таблица 2).

Проверка наличия обратного всасывания В условиях появления дыма и водяной пыли возможное количество включений и выключений до появления видимой флуоресцентной окраски  составляло от 20 до 200 раз в случае использования четырех моделей (А – D). На наконечнике Е не наблюдалось видимого флуоресцентного окрашивания даже после 500 включений и выключений в условиях появления дыма и водяной пыли. Тем не менее, при полном погружении и только при одном включении и выключении у всех моделей было отмечено появление обратного всасывания (Таблица 3).

Флуоресцентное окрашивание было замечено на воздуховодах четырех наконечников (А – D). Флуоресцентный краситель проник в компоненты воздуховода на муфте, а также в головку наконечника. Тем не менее, появление флуоресцентного окрашивания нельзя подтвердить на наконечнике Е даже после 500 включений и выключений (Рисунок 7). 

Модель наконечника	A	B	C	D	E
условие появления водяной пыли муфта
головка наконечника
условие появления дыма муфта
головка наконечника
Рис. 7 Наличие проникающей жидкости с люминофором на компонентах воздуховода муфты и головок наконечников (стрелки) (Изображения, полученные при наблюдении во флуоресцентный микроскоп, наложенные на общие изображения).

КОММЕНТАРИИ

Необходима обязательная стерилизация / дезинфекция как внутренней, так и внешней поверхности всех наконечников4­7, 16­17). Тем не менее, даже если стоматолог использует только что продезинфицированный наконечник для каждого пациента, существует возможность заражения перекрестной инфекцией за счет обратного всасывания, поскольку сама муфта может быть загрязнена после предыдущих процедур лечения. Более того, возможно загрязнение водяных трубок стоматологической установки микроорганизмами во время обратного всасывания жидкостей из ротовой полости пациента в высокоскоростных наконечниках8­10).

Хотя явление обратного всасывания происходит за счет сочетания давления всасывания, времени внутреннего вращения и прочих факторов, очевидно, что 

турбинный наконечник создает большую силу всасывания за счет обратного всасывания, о чем можно судить на основании высоты всасываемой воды.

В данном исследовании мы использовали высоту воды, чтобы легко определить появление перепада давления за счет явления обратного всасывания. Степень обратного всасывания зависит от сопротивления потока с передней и задней стороны головки. Во всех испытуемых наконечниках, за исключением наконечника Е, наблюдался поток выходящих газов. В данном наконечнике не было отмечено обратного потока на протяжении всего исследования. Давление всасывания наконечника Е, специально разработанного для предотвращения обратного всасывания, было менее 0 во всех исследованных местах. Результаты показывают, что внутри головки наконечника отсутствовало отрицательное давление (всасывание) за счет внутреннего вращения, и отрицательное изменение высоты воды свидетельствует о том, что воздух выходил через головку. Что касается наконечника В, с задней стороны головки создавалось небольшое давление, что давало возможность воздуху выйти наружу. Таким образом, обратное всасывание всего наконечника было немного меньше, чем обратное всасывание с передней стороны головки. Давление с задней стороны головки наконечника В создавалось, возможно, за счет конструкции
турбинного наконечника, схожей с конструкцией наконечника Е. Наконечник С с передней стороны головки имеет конструкцию, целью которой является предотвращение обратного всасывания, но она является не достаточно эффективной. Возможно, это и является причиной того, почему всасывание с передней стороны головки меньше, чем с задней.

В условиях появления водяной пыли и дыма, которые смоделировали клинические условия, возникающие в ротовой полости, в наконечнике Е обратного всасывания не наблюдалось. Были проведены два испытания в условиях появления водяной пыли и дыма, чтобы определить отличие результатов испытаний, проводимых с использованием частиц разного размера. Следует отметить, что частицы дыма (10 мкм) меньше, чем частицы водяной пыли (от 10 до 50 мкм), и поэтому легче попадали в воздуховод и были позже обнаружены в наконечниках А – D. Как правило, условия появления водяной пыли, дыма и условие полного погружения могут возникнуть при проведении процедур в больнице. В наконечнике Е не наблюдалось обратного  всасывания в условиях появления водяной пыли и дыма после его включения и выключения 500 раз, что значительно превышает количество раз при проведении процедур в клинических условиях.

Результаты показали, что модель наконечника способна самостоятельно предотвратить обратное всасывание, даже если в блоке очистки не установлены дополнительные устройства, помогающие предотвратить обратное всасывание. Наконечник Е способен изменить направление потока воздуха, что вызывает обратное всасывание в других наконечниках, с помощью небольших диффузоров в его головке, когда ротор наконечника вращается внутри нее. Обратный поток отводит воздух, нагнетаемый лопаткой турбины, из головки наконечника. В свою очередь другие наконечники способны только уменьшить степень обратного всасывания с помощью лабиринтных уплотнений, запорных клапанов и прочих устройств.

Тем не менее, при полном погружении во всех моделях наконечников наблюдалось полное всасывание. Поскольку головка недостаточно герметична, некоторое количество флуоресцентной жидкости может попасть внутрь, а затем вытечь через выпускную линию. При данном условии приводной воздух направляет жидкость к устройству. Этого следует ожидать, и это не входит в понятие явления обратного всасывания, поскольку не является результатом всасывания внутри выпускных линий, происходящего за счет внутреннего вращения. Поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы не опустить весь наконечник в слюну или кровь при проведении процедуры в клинических условиях с целью предотвращения заражения перекрестной инфекцией.

ВЫВОДЫ

Мы сделали вывод о том, что наконечник Е способен самостоятельно предотвратить обратное всасывание. Эта способность была бы крайне важна с практической точки зрения, поскольку обеспечивала бы дополнительную возможность для предотвращения заражения перекрестной инфекцией через наконечники. Тем не  менее, необходимо избегать полного погружения всей головки наконечника с целью предотвращения всасывания жидкости.