УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИРРИГАЦИИ КАНАЛА ЗУБА
DEVICE FOR IRRIGATION OF THE TOOTH CANAL

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при ирригации корневых каналов зубов в процессе их лечения, во время и после инструментальной обработки каналов эндодонтическими файлами, совершающими вращательные или возвратно-поступательные движения с использованием наконечников бормашин или эндодонтических моторов. Задача современной эндодонтии - удаление поврежденной пульпы и продуктов ее распада с последующим формированием пространства корневого канала для его эффективной очистки от дентинного смазанного слоя, дентинной стружки и опилок, являющихся продуктом данной инструментальной обработки и эффективной ирригация канала, обеспечивающей заданный уровень его деконтоминации - разрушение биопленки, обеззараживания не только объема канала, но и пространства идентинных канальцев до максимально возможной их глубины, с последующим заполнением канала биосовместимыми материалами, такими как силеры и гуттаперча, и пломбирование корневого канала.
Для этих целей известно устройство для обработки канала зуба, включающее эндодонтический наконечник с эндодонтической головкой, в которую вставлен эндодонтический файл (RU 2607166. 10.01.2017).
Дальнейшим развитием данного технического решения является устройство для обработки канала зуба, которое также включает эндодонтический наконечник с эндодонтической головкой, в которую вставлен эндодонтический файл (RU 186960, 17.10.2018).
Особенностью этого устройства является совершенствование отдельных элементов эндодонтического файла. Известно устройство для инструментальной обработки и ирригации канала зуба, включающее стоматологический наконечник, стоматологическую головку с эндодонтическим полым файлом, средство для подачи ирригационного раствора и средство для отсоса ирригационного раствора (см. патент на полезную модель RU №15168, 10.04.2000).
В патенте US 6527551, 04.03.2003, раскрыто стоматологическое ирригационное устройство, направленное на преодоление недостатков систем предшествующего уровня техники, которые являются громоздкими, сложными и требуют постоянной установки. Изобретение включает ирригационный резервуар, содержащий ирригационный агент, такой как изотонический физиологический раствор, воду или лекарственные препараты, который может быть установлен на стоматологической системе доставки, средства повышения давления, такие как стандартный источник давления воздуха, имеющийся в стоматологической установке, для повышения давления ирриганта, присоединенные к резервуару. Наконечник соединен с резервуаром через канал подачи и содержит стандартный интерфейс стоматологического наконечника для адаптации к стоматологическим инструментам для дозирования порций ирриганта, например шприцевой наконечник для орошения. В патенте RU 184389 U9, 24.10.2018 описано устройство для вакуумно-струйной ирригации корневых каналов зубов, выполненное в виде двух подсистем, одна из которых содержит иглу, которая соединена шлангами с электромагнитным клапаном, емкостью с лекарственным средством (ирригантом), дополнительными электромагнитным клапаном и вакуумным отсасывателем, вторая подсистема содержит иглу, которая соединена шлангами с приемным сосудом и с вакуумным отсасывателем. Аппарат содержит насадку, состоящую из стерильных игл, спаянных между собой у основания и герметично закрепленных в конусообразном резиновом уплотнителе, на верхний край которого предварительно наносят корригирующую массу.
После завершения инструментальной обработки канала, на верхний край резинового уплотнителя наносят корригирующую массу и припасовывают насадку к коронковой части зуба, возвышающуюся над устьями корневого канала. После затвердевания массы, обеспечивается герметизация системы «насадка -система корневых каналов». Включают вакуумный отсасыватель, в полости зуба создается разрежение. После чего производится ирригация корневого канала лекарственным ирригантом, который при включенном клапане 8 и выключенном клапане 14 из-за разности давления, (атмосферное давление создается за счет свободного поступления воздуха через клапан 14 в емкость 9) поступает из емкости с ирргантом. Ирригант поступает в полость зуба по шлангу от электромагнитного клапана, к игле и далее в канал зуба для его ирригации -удаления остатков пульпы, растворения дентинного смазанного слоя, разрушения биопленки, вымывание стружки и опилок дентина.
Отработанный ирригант через иглу и шланг удаляется в приемный сосуд 1. Электромагнитный клапан выключают. Происходит подача атмосферного воздуха без давления по шлангу к игле. Через некоторое время включает электромагнитный клапан, идет подача ирриганта вслед за воздушной пробкой, которая откачивается вакуумом через иглу. В это время ирригант, разгоняясь по шлангу, через иглу попадает в эндодонтическую полость, образуя эффект гидравлического удара. Попеременно включая и выключая электромагнитный клапан создают чередование подачи атмосферного воздуха и ирриганта, что позволяет получить эффект регулярного гидравлического удара, тем самым очищая обрабатываемый канал.
Однако описанный выше процесс вакуумно-струйной ирригации корневых каналов зубов имеет существенный недостаток, делающий его клиническое применение недопустимым, создавая значительные предпосылки для «химической и/или механической аварий тканей периодонта» (см., например, Elif Delve BaGer Can, Meric KarapJnar KazandaL, Rabia Figen Kaptan «Случайная за-апикальная экструзия гипохлорита натрия, диагностированная при помощи тамографического исследования»). Это недостаток состоит в следующем.
Создание положительного давления в корневом канале с гидравлическим ударом приводит к за-апикальной экструзии ирриганта. Выведение ирригантов, в частности, гипохлорита натрия, за верхушку корня чаще всего происходит в зубах с большим апикальным отверстием или при отсутствии апикального сужения вследствие резорбции корня. Общие симптомы в таком случае таковы: боль, отеки, кровоподтеки, кровотечение и аллергические реакции. В случаях же узкого апикального отверстия, нагнетание давления за счет гидравлического удара, также будет являться причиной за-апикальной экструзии ирригантов.
В другом патентном источнике RU 2189195, 20.09.2002, описан способ эндодонтического лечения корневых каналов зубов и прибор для контроля эндодонтического лечения корневых каналов зубов.
Способ заключается в том, что проводят раскрытие полости зуба, находят устья в корневых каналах, проводят инструментальную и медикаментозную обработку каналов с помощью ирриганта и пломбирование каналов, осуществляют анодную стерилизацию каналов, а именно, пропускание через канал электрического тока, при этом полярность приложенного лечебного напряжения такова, что создает поток экссудата канала, направленный к верхушке корня, выводя, вместе с образующейся пеной, смесь экссудата с остатками биологического содержимого канала. Эффективность процесса оценивается эмпирически, на основе оценки дозы лечебного тока -произведения величины тока на время воздействия. Прибор для контроля за проведением обработки содержит источник постоянного тока, управляемый источник тока, активный и пассивный электроды, блок управления, аналого-цифровой преобразователь, блок регистрации измеренных данных, датчик постоянного тока, генератор высокой частоты, амплитудный детектор высокой частоты, мультиплексор и канал обратной связи. Последний выполнен на последовательно соединенных регистре, цифроаналоговом преобразователе и усилителе, выход которого подключен ко входу генератора высокой частоты, а вход регистра соединен с выходом блока регистрации измеренных данных. Прибор снабжен средством калибровки. Однако, данное техническое решение способствует выведению из канала продуктов распада пульпы, но не обеспечивает эффективной очистки и деконтоминации корневого канала. Из RU 2738066, 31.03.2020, известно устройство для ирригации канала зуба, включающее оснащенные системой управления эндодонтический наконечник с эндодонтической иглой, предназначенной для введения в канал зуба, и средство подачи и отсоса ирриганта, содержащее емкости для ирригантов с выходными патрубками, перистальтическую помпу, соединенную трубопроводом подачи ирриганта с эндодонтической иглой, подключенной через трубопровод отсоса отработанного ирриганта к вакуумному насосу, соединенному дополнительным трубопроводом с емкостью для отработанных ирригантов,.
Чтобы пояснить его недостатки необходимо отметить следующее.
Термин «эндодонтия» происходит от греческих слов «endo», что означает «внутри» и «odontos», что означает зуб. Таким образом, целью эндодонтического лечения является лечить внутреннюю часть каналов зубов для сохранение зуба, то есть восстановления функции, характерной для здорового зуба, а также предотвращение распространения инфекции в периодонт.
Осложнения кариеса зубов (пульпит и периодонтит) составляют более трети объема стоматологических заболеваний и служат одной из основных причин удаления зубов. Задачами эндодонтического лечения являются устранение максимального количества бактерий, растворение смазанного слоя и предупреждение повторного инфицирования.
Эндодонтическая обработка каналов остается основным этапом в комплексной терапии заболеваний пульпы, и от того, как проведен этот этап, напрямую зависят отдаленные результаты лечения (см., например, Митронин А.В., Чунихин А.А., Митронин В.А., Басова А.А., Абаев З.М. Современные технологии в эндодонтическом лечении. Медицинский алфавит, 2014. Т. 3. №13. С. 40-43).
Сложившиеся в стоматологической науке представления о морфологии пульпы зуба, физиологических и патофизиологических процессах, протекающих в ней, позволяют по-новому взглянуть на методики лечения, заставляя находить все более рациональные решения. Так, современные методики выявления патогенных микроорганизмов позволили больше узнать о составе микрофлоры инфицированных каналов, что способствовало повышению эффективности дезинфекции каналов.
В стремительно развивающихся технологиях аэробного и анаэробного культивирования бактерий исследователями высказывается единодушное мнение, что осложнения кариеса зубов имеют полибактериальный характер. Среди патогенов, колонизирующих корневые каналы, выделяют грамотрицательные облигатно-анаэробные палочки разных таксономических групп, а также микроаэрофильные стрептококки (см., Царев В.Н., Мамедова Л.А., Сиукаева Т.Н. Влияние современных эндодонтических технологий на обработку корневых каналов при лечении апикального периодонтита. Эндодонтия Today, 2016. №4. С. 39-45).
Большинство специалистов заслуженно считают дезинфекцию системы корневых каналов наиболее важным этапом эндодонтического лечения.
Одна из причин неудач эндодонтического лечения - проблема качественной ирригации корневых каналов.
Ирригация преследует две важнейшие цели:
- Очищение системы корневых каналов за счет химического растворения органических и неорганических остатков, а также механического их вымывания;
- Дезинфекция системы корневых каналов.
Важно отметить, что для качественной реализации указанных целей необходимо качественное препарирование корневого канала - создание необходимого резервуара для полного заполнения ирригантами корневого канала и возможности для их активации (перемешивания и/или нагрева), обеспечивающей достижение достаточного уровня деконтоминации канала за минимальное время.
Система корневого канала имеет очень сложную морфологию, которая часто характеризуется наличием боковых каналов и анастомозов, разветвленным строением в апикальной части. В случае гибели пульпы происходит обезвоживание дентинных канальцев, в просвете которых остается только тканевой распад отростков одонтобластов, по просвету канальцев легко происходит миграция микроорганизмов, токсинов, дентинные канальцы могут содержать бактерии, проникающие в них как из полости рта, так и из системы корневых каналов. Поскольку данные бактерии могут приводить к неэффективности эндодонтического лечения, они должны быть устранены. В ходе препарирования твердых тканей зуба ручными или машинными инструментами на поверхности дентина формируется микроскопический слой из опилок, так называемый, смазанный слой. Смазанный слой, формирующийся при эндодонтической обработке, характеризуется высоким содержанием органических компонентов в виде фрагментов пульпы, одонтобластов, слабоминерализованного пред-дентина. В тоже время имеются и неорганические компоненты, источником которых является дентин. В связи с этим, для удаления смазанного слоя со стенок корневого канала требуется использование растворов, эффективных в отношении как органических, так и минеральных компонентов.
Смазанный слой корневого канала может содержать микроорганизмы и являться для них питательной средой, а также нарушать адгезию пломбировочных материалов к стенкам корневых каналов.
В связи с вышесказанным, смазанный слой корневого канала необходимо полностью удалять, для чего используют различные ирригационные растворы, в частности, гипохлорит натрия, хлоргексидин, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и др. Ниже представлено описание используемых ирригантов и ирригационных растворов при эндодонтическом лечении.
ПРИМЕЧАНИЕ: в заявке под термином ирригант понимается в широком смысле как подаваемый перистальтической помпой отдельный вид ирриганта, так и смесь ирригантов (ирригационные смеси), определяемая в зависимости от конкретного протокола лечения. Под эвакуантом пониматься отсасываемая из канала зуба жидкость, например, ирригационная смесь. Ирригационные растворы:
1. Гипохлорит натрия
Гипохлорит натрия (NaOCl) обладает одновременно окислительными и гидролизирующими свойствами: он оказывает бактерицидный и протеолитический эффекты. Раствор был предложен для применения в качестве средства для промывания ран еще в 1915 году, а в качестве ирригационного раствора для эндодонтии начал применяться в США около 1920 года.
Во многих исследованиях продемонстрированы его антисептические и растворяющие свойства. В частности, NaOCl оказывает быстрый бактерицидный эффект в отношении вегетирующих форм, спорообразующих бактерий, грибов, простейших и вирусов (включая ВИЧ, ротавирус, HSV-1 и -2, вирусы гепатита А и В). Точный механизм антимикробной активности NaOCl не до конца ясен, но он может определяться формированием гипохлористой кислоты и высвобождением активного хлора, который приводит к окислению сульфгидрильных групп важных бактериальных ферментов Гипохлорит натрия обладает выраженными растворяющими свойствами в отношении остатков пульпы, даже находящихся в боковых и дополнительных каналах.
Растворяющий эффект определяется концентрацией гипохлорита натрия: максимальная выраженность эффекта проявляется у 5% раствора NaOCl.
Для повышения эффективности гипохлорита натрия, как растворителя тканевого распада, рекомендуется: использовать подогретый раствор с температурой около 40°С; активировать и нагревать раствор путем использования ультразвуковых файлов;
использовать временное пломбирование корневых каналов гидроксидом кальция для использования преимуществ синергического эффекта этих двух веществ;
2. Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
ЭДТА применяется в эндодонтии в виде жидкости в качестве хелатного агента, извлекающего ионы кальция из гидроксилапатита, тем самым растворяя минеральную фракцию смазанного слоя корневого канала. O'Connell в одном из последних исследований указывает на то, что изолированное применение ЭДТА без гипохлорита натрия ни в одном случае не обеспечило полного удаления смазанного слоя корневого канала. Этим объясняется целесообразность чередования ЭДТА-содержащих агентов и гипохлорита натрия в ходе эндодонтической обработки; их сочетанный эффект обеспечивает великолепную степень очистки дентинных стенок в апикальной трети корневого канала при условии, что оба вещества доводятся до апекса и активируются с помощью ультразвука или ручными файлам.
3. Хлоргексидин
Растворяющая эффективность хлоргексидина относительно органических и минерализованных тканей не выражена. Хлоргексидин может быть использован для краткосрочного временного заполнения корневых каналов.
Из приведенного краткого описания видно, что при эндодонтическом лечении надо применять ирриганты в определенной последовательности, например, для повышения эффективности удаления смазаннорго слоя чередовать ЭДТА-содержащих агентов и гипохлорита натрия в ходе эндодонтической обработки. С другой стороны, есть опасность химического взаимодействия различных ирригантов с негативными последствиями, например, нельзя сочетать хлоргексидин с гипохлоритом натрия, поскольку образуется канцерогенный осадок под названием парахлоранилин. Поэтому гипохлорит натрия применяют только после предварительной промывки канала дистиллированной водой после применения хлоргексидина и наоборот.
Ниже приводим пример последовательности ирригации в ходе препарирования корневых каналов:
Удалить крышу пульпарной камеры, промывание гипохлоритом натрия для удаления остатков пульпы и выявления устьев корневых каналов;
Инструментальная обработка просвета канала, при чередовании ее с ирригацией только гипохлоритом натрия;
Заполните канала ЭДТА для растворения дентина стенок (химическое расширение канала), смазанного слоя и опилок;
Дальнейшая инструментальная обработка канала;
Промывка канала гипохлоритом натрия до прекращения пенообразования;
Завершающая инструментальная обработка канала заполненного ЭДТА, чередующаяся с ирригацией канала гипохлоритом натрия после каждых 3-4 инструментальных обработок.
Общее время ирригации канала при применении указанной методики доходит до 30-40 минут, при этом эффективное время ирригации существенно зависит от рабочей длины канала и его диаметра при механическом расширении.
Необходимо отметить, что биологическая активность гипохлорита при реакции с содержимым канала, резко падает уже через 1-2 минуты. Для поддержания антисептической активности гипохлорита, необходимо его активировать способом перемешивания. Данная задача решается с применением эндо-активаторов - устройств, с рабочей частью типа иглы, вибрирующей в канале со звуковой частотой порядка 6 кГц. В общем случае процесс ирригации проводится без возможности контроля результативности и только на основе ранее полученных общих знаний и опыта врача, по большей части, интуитивно.
В подавляющем большинстве случаев часть канала остается необработанной и незапломбированной, а результаты эндодонтического лечения, несмотря на это, бывают удовлетворительными. Это заслуга хорошей иммунной системы пациента. Но во многих случаях недостаточная очистка корневых каналов приводит к неудачным результатам эндодонтического лечения. По данным ВОЗ от 40 до 60 процентов проведенных эндодонтических лечений требуют перелечивания.
Следует стремиться растворить остатки тканей пульпы химическими методами, а затем по возможности полностью удалить содержимое из корневых каналов. Это и является целью продолжительной ирригации корневых каналов.
Гипохлорит натрия в концентрации от 1 до 5,25% на сегодняшний день является наиболее подходящим раствором для химической очистки системы корневых каналов Он (NaOCl) обладает уникальной способностью растворять остатки никотизированных тканей, а также органические компоненты смазанного слоя, однако активность хлора в корневом канале сохраняется от 1 до 2 минут максимум. Поэтому в процессе обработки каналов следует все время проводить ирригацию новыми порциями раствора. Эффективность антимикробного и растворяющего ткани воздействия водного раствора гипохлорита натрия возрастает при увеличении концентрации раствора. Однако показатель уменьшения количества бактерий в канале после проведении ирригации корневого канала при помощи пятипроцентного раствора не выше, чем после применения для этих целей раствора 0,5% концентрации (см. Bystrom и Sundqvist, 1985; Cvec и соавт., 1976). При применении раствора 1% концентрации достигается необходимое растворяющее ткани действие. Поскольку концентрация раствора может уменьшиться при изменении температуры или под воздействием света, возможно, что, рассуждая практически, было бы лучше применять раствор в более высоких концентрациях. Чтобы повысить эффективность воздействия NaOCl, целесообразно подогреть раствор, например, до 55°С. При повышении температуры на 5° в интервале от 5°С до 60°С бактерицидное действие NaOCl увеличивается более чем в два раза. 1% раствор NaOCl при температуре 45°С так же эффективно способен растворять органические остатки тканей, как 5,25%-ный раствор NaOCl при температуре 20°С При этом токсичность однопроцентного раствора и, соответственно, риск применения такого раствора в подогретом состоянии значительно ниже.
Раствор хлоргексидина (очевидно, независимо от концентрации) не обладает способностью растворять ткани.
При осложненных формах пульпитов и периодонтитов предлагается протокол с хлоргексидином, который выглядит следующим образом:
гипохлорит натрия 5,25% - дистиллированная вода - ЭДТА 17% - дистиллированная вода - хлоргексидин
Промежуточным ирригантом должна являться дистиллированная вода для максимально возможного предотвращения химического взаимодействия между остатком одного раствора и внесенным в канал другим раствором имеющим другой химический состав (щелочная и кислотная среды). Хлоргексидин можно не вымывать из канала, достаточно только просушить канал, поскольку он не влияет на полимеризацию и адгезивные свойства обтурационных материалов. После чего необходимо эвакуировать из канала влагу при помощи бумажных штифтов, при этом важно не пересушить корневой канал, чтобы не сделать дентин более хрупким.
В результате гнойно-воспалительного процесса в пульпе и тканях периодонта, инфекция по дентинным канальцам проникает и в толщу корневого дентина. Поэтому традиционная методика антисептической обработки корневого канала не гарантирует от его ре-инфицирования остатками инфекции, сохранившейся в дентинных канальцах.
Действительно, за счет высокого значения коэффициента поверхностного натяжения гипохлорита натрия (при концентрации в 1% поверхностное натяжение составляет 75 дин/см), делает невозможным проникновение данного ирригантов в глубь дентинных канальцев из-за их капиллярного эффекта. Из литературы известно, что в среднем глубина проникновения гипохлорита натрия составляет не более 15 микрон, что и объясняет возможность ре-инфицирования канала поле эндодонтического лечения.
В последнее время для нейтрализации данного негативного свойства гипохлорита натрия применяют поверхностно-активные вещества, снижающие коэффициент поверхностного натяжения гипохлорита натрия, до значений 5 дин/см, что позволяет увеличить проникновение ирригантов в глубь дентинных канальцев и существенно снизить вероятность ре-инфицирования каналов в постоперационном периоде.
На основе представленного обзора известных технических решений, и в частности, ближайшего аналога, в отношении ирригации корневых каналов и устройств для ирригации, сформулируем их основные недостатки:
- длительное время ирригации, обусловленное известными в практике протоколами лечения при отсутствии автоматизации подачи в корневой канал различных видов ирригантов (количество видов ирригантов не менее 5), что приводит к длительному процессу эндодонтического лечения, росту утомляемости пациента и врача, удорожанию врачебной услуги;
- отсутствие удобных средств предварительного нагрева ирригантов перед введением в канал для увеличения их антисептической активности;
- отсутствие средств быстрой и удобной для врача постоянной смены ирригантов в канале для обеспечения протокола лечения и недопущения потери его антисептической активности;
- имеющаяся возможность допущения химической и механической аварии в процессе ирригации;
- недостаточная глубина проникновения ирригантов в дентинные канальцы;
- отсутствие элементов объективного контроля эффективности процесса;
- отсутствие средств предотвращения нарушения протокола лечения вследствие ошибок в подаче ирриганта требуемого вида на данной стадии протокола лечения.
Технической задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, расширение арсенала средств используемых медицинских устройств указанного назначения.
В соответствии с поставленной технической задачей, техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения является:
- сокращение времени ирригации за счет автоматизации подачи в корневой канал различных видов ирригантов (количество видов ирригантов не менее 5);
- предварительный нагрев ирригантов перед введением в канал для увеличения их антисептической активности;
- обеспечение постоянной смены ирригантов в канале для недопущения потери его антисептической активности;
- недопущение химической и механической аварии в процессе ирригации;
- увеличение глубины проникновения ирригантов в дентинные канальцы;
- создание элементов объективного контроля эффективности процесса;
- минимизация затрат времени медперсонала на смену ирригантов в процессе лечения и на весь этап ирригации корневого канала;
- предотвращение нарушение протокола лечения вследствие невынужденных ошибок в подаче ирриганта требуемого вида на данной стадии протокола лечения.
В конечном итоге технический результат заключается в сокращении времени лечения и снижении вероятности ре-инфицирования в постоперационном периоде и минимизации затрат на проведение лечения.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в устройстве для ирригации канала зуба, включающем оснащенные блоком управления эндодонтический наконечник с эндодонтической иглой, предназначенной для введение в канал зуба, и средство подачи и отсоса ирриганта, содержащее емкости для ирригантов с выходными патрубками, перистальтическую помпу, соединенную трубопроводом подачи ирриганта с эндодонтической иглой, подключенной через трубопровод отсоса отработанного ирриганта к вакуумному насосу, соединенному дополнительным трубопроводом с емкостью для отработанных ирригантов, согласно изобретению, средство подачи и отсоса ирриганта имеет, несколько (по меньшей мере, пару) отдельных емкостей для различных ирригантов, между их выходными патрубками и перистальтическим помпой включено средство выбора вида ирригантов, соединенное со смесителем ирригантов, а блок управления содержит микроконтроллер, причем вид подаваемого ирриганта в эндодонтическую иглу, его количество, температура и продолжительность времени подачи устанавливается, обеспечивается и управляется микроконтроллером, настроенным на программу, реализующую медицинский протокол, выбранный в зависимости от клинического случая.
Данная совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого изобретения. Она необходима и достаточна во всех случаях его использования.
Такое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
- сокращение времени ирригации за счет автоматизации подачи в корневой канал различных видов ирригантов (количество видов ирригантов не менее 5);
- предварительный нагрев ирригантов перед введением в канал для увеличения их антисептической активности;
- обеспечение постоянной смены ирригантов в канале для недопущения потери его антисептической активности;
- недопущение химической и механической аварии в процессе ирригации.;
- увеличение глубины проникновения ирригантов в дентинные канальцы;
- создание элементов объективного контроля эффективности процесса;
- минимизация затрат времени медперсонала на проведение этапа ирригации при эндодонтическом лечении и, соответственно, снижение стоимости лечения.
В конечном итоге технический результат заключается в сокращении времени лечения и снижении вероятности ре-инфицирования в постоперационном периоде, минимизация затрат на проведение лечения.
Заявитель разработал множество вариантов заявленного устройства.
Вместе с тем, заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящихся к некоторым частным случаям исполнения или использования.
Желательно, чтобы трубопровод подачи ирриганта был бы снабжен нагревателем ирригантов, например, представляющий собой агрегат прямоточного типа, система управления которого в частности, цепь управляющего напряжения, электрически соединена с процессором, что обеспечивает, как было отмечено выше, повышение эффективности гипохлорита натрия в результате нагрева его до температуры 40-50°С. Данный принцип нагрева жидкости общеизвестен, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются (см., например, в Интернете сайт:
http://vannayasovety.ru/oborudovanie/nagrevatel-vody.html Предпочтительно, чтобы трубопровод отсоса ирриганта был бы снабжен датчиком мутности (аквасенсором) ирриганта, система управления которого, а точнее выходной сигнал которого, электрически соединен с процессором. В результате устройство, за счет анализа степени мутности эвакуируемых из канала ирригантов, позволяет контролировать текущий уровень очистки ирригантом корневого канала. Датчики уровня мутности жидкости общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются (см., например, в Интернете сайт https://ecotestexpress.ru/articles/analizator_mutnosti_vody/).
Контроль с помощью электронной системы в заявленном устройстве может быть дополнен визуальным контролем мутности отработанного ирриганта. Для этого корпус эндодонтического наконечника, по меньшей мере, на части длины вдоль трубопровода отсоса ирриганта, целесообразно выполнить из прозрачного материала. Конструктивно это может быть реализовано по-разному, например, корпус эндодонтического наконечника, может быть выполнен разборным из пары частей, одна из которых на части длины вдоль трубопровода отсоса ирриганта выполнена из прозрачного материала, например способом литья под давлением из поликарбоната.
Для обеспечения бесперебойной работы и предотвращения неожиданных остановок во время лечения, желательно, чтобы каждая емкость для ирригантов и емкость для отработанных ирригантов были бы снабжены датчиками уровня, система управления которых, а точнее выходные сигналы которых, соединены с процессором устройства. Датчики уровня жидкости общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются (см., например, в Интернете сайт: или сайт:
Для повышения удобства работы и предотвращения ошибок при выборе ирриганта, предпочтительно, чтобы каждая емкость для ирригантов была бы снабжена датчиком определения вида ирриганта, система управления которых, в частности, выходные сигналы которых, электрически соединены с процессором. Датчики определения вида жидкости общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются (см., например, в Интернете сайт:
http://nauchebe.net/2013/12/opredelitel-identichnosti-veshhestv/).
Или сайт:
https://siblec.ru/estestvennye-nauki/khimiya/4-khimicheskaya-identifikatsiya
Заявленное устройство может иметь различные варианты реализации процессорного управления, однако, по мнению заявителя, с точки зрения минимизации проводных связей между эндодонтическим наконечником и блоком управления заявленного устройства, в состав которого также включены системы емкости для ирригантов, и, в конечном итоге, для реализации эндодонтического наконечника в беспроводном варианте, наиболее предпочтительно, чтобы процессорное управление устройством было бы реализовано на принципе распределенного вычислительно-управляющего процесса, например,
микроконтроллер представлял бы собой распределенную систему, состоящую из пары микропроцессоров (пары вычислительных частей): управляющий микропроцессор и базовый микропроцессор. Такое разбиение микроконтроллера на две вычислительные части (два микропроцессора) преследует цель иметь эндодонтический наконечник беспроводного типа, что создает удобство при использовании и обеспечивает полную электробезопасность при лечении, поскольку управляющий микропроцессор не связан проводами с блоком управления. В частности, управляющий микропроцессор мог бы быть смонтирован в эндодонтическом наконечнике также содержащим кнопку включения/выключения, кнопку выбора типа ирригантов, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации и приемо-передающее устройство, осуществляющее передачу и прием управляющих сигналов на базовый микропроцессор по беспроводному дуплексному радиоканалу.
При этом базовый микропроцессор, который не расположен в эндодонтическом наконечнике, обеспечивает обработку сигналов с датчиков устройства, сигналов, поступающих от эндодонтического наконечника по дуплексному каналу, управление средством выбора вида ирригантов, соединенным со смесителем ирригантов (или, иначе говоря, управление гидрокоммутатором подачи различных ирригантов), обеспечение заданных протоколов ирригации, а также, общее управление заявленным устройством.
В качестве ирригантов могут быть использованы различные жидкости, в частности, гипохлорит натрия, хлоргексидин, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), цитрат натрия, дистиллированная вода, поверхностно-активное вещество, снижающее коэффициент поверхностного натяжения гипохлорита натрия.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 схематично изображено средство подачи и отсоса ирригантов с базовым микропроцессором микроконтроллера, который не расположен в эндодонтическом наконечнике, и обеспечивает обработку сигналов с датчиков устройства, сигналов, поступающих от эндодонтического наконечника по дуплексному каналу, управление средством выбора вида ирригантов, соединенным со смесителем ирригантов (или, иначе говоря, управление гидро-коммутатром подачи различных ирригантов), обеспечение заданных протоколов ирригации, а также, общее управление заявленным устройством, общий вид;
На фиг. 2 схематично изображен снабженный гидро-разъемом эндодонтический наконечник с управляющим микропроцессором микроконтроллера, нагревателем ирриганта и датчиком мутности ирриганта, общий вид, причем зуб показан в увеличенном масштабе для удобства чтения чертежа.
Примечание: разбивка изображения заявленного устройства на две фигуры обусловлено необходимостью создания чертежей, удобных по размеру для чтения, поскольку размещение изображения устройства на одной фигуре привело бы к недопустимому измельчению изображения и сделало бы его неудобным для чтения.
Устройство для ирригации канала зуба, включает блок управления 1 (фиг. 1 и фиг. 2), эндодонтический наконечник 2 с эндодонтической иглой 3 (фиг. 2), предназначенной для введения в канал 4 зуба 5, и средство 6 подачи и отсоса ирригантов (фиг. 1), содержащее емкости 7 для ирриганта с выходными патрубками 8, перистальтическую помпу 9, соединенную трубопроводом 10 подачи ирриганта к эндодонтической игле 3, подключенной через трубопровод 11 отсоса отработанного ирриганта к вакуумному насосу 12, соединенному дополнительным трубопроводом 13 с емкостью 14 для отработанных ирригантов, при этом трубопровод 11 проходит через датчик мутности ирриганта.
Средство 6 подачи и отсоса ирриганта имеет, по меньшей мере, пару отдельных емкостей 7 для различных ирригантов. Обычно это пять емкостей. В общем случае N емкостей.
На фигуре 1, для примера, показаны четыре емкости 7 для различных ирригантов. Далее для удобства пояснения каждая отдельная емкость будет обозначена отдельной позицией на фигуре 1. Например, емкость 15 предназначена для гипохлорита натрия, в емкости 16 находится хлоргексидин, в емкости 17 находится этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), в емкости 18 находится дистиллированная вода и т.д. и т.п. Между их выходными патрубками 8 и перистальтической помпой 9 включено средство 19 выбора вида ирригантов (гидрокоммутатор), соединенное со смесителем ирригантов 20, а блок управления 1 содержит микроконтроллер 21 (фиг. 1, фиг. 2), причем вид подаваемого ирриганта в эндодонтическую иглу 3, его количество, температура и продолжительность времени подачи устанавливается, обеспечивается и управляется микроконтроллером 21 блока управления 1, настроенным на программу работы, реализующую медицинский протокол, выбранный в зависимости от клинического случая. Микроконтроллер 21 построен по принципу распределенной вычислительной системы, состоящей из:
управляющего микропроцессора 22, смонтированного внутри эндодонтического наконечника 3, настроенного на программу, реализующую медицинский протокол, выбранный в зависимости от клинического случая, содержащего кнопку 23 включения/выключения заявленного устройства и кнопку 24 выбора типа
ирригантов, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации, а также их электронные системы и приемо-передающее устройство 25, осуществляющее передачу и прием управляющих сигналов на базовый микропроцессор по беспроводному дуплексному радиоканалу,
и базового микропроцессора 26, который не расположен в эндодонтическом наконечнике, и который обеспечивает обработку сигналов с датчиков устройства, сигналов, поступающих от эндодонтического наконечника 2 по дуплексному каналу, управление средством 19 выбора вида ирригантов, соединенное со смесителем 20 ирригантов (или, иначе говоря, управление гидро-коммутатором подачи различных ирригантов), обеспечение заданных протоколов ирригации, а также, общее управление заявленным устройством. Он также содержит приемо-передающее устройство 25, осуществляющее передачу и прием управляющих сигналов на базовый микропроцессор по беспроводному дуплексному радиоканалу.
Трубопровод 10 подачи ирриганта снабжен нагревателем 27 ирриганта, управление которым осуществляется посредством электрических связей, обозначенных позициями 28 и 29 на фиг. 2, обеспечивающих связь нагревателя 27 ирриганта с управляющим микропроцессором 22 микроконтроллера 21.
Нагреватель 27 ирриганта может представлять собой агрегат нагрева жидкости прямоточного типа.
Трубопровод 11 отсоса отработанного ирриганта снабжен датчиком 30 мутности ирриганта, выходной сигнал которого посредством электрических связей, обозначенных позициями 31 и 32, соединен с управляющим микропроцессором 22 микроконтроллера 21.
Каждая из емкостей 7 для ирригантов снабжена своим датчиком уровня 33 (35, 37 и т.д.), сигналы с каждого из которых электрически соединены с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21 соответствующей электрической связью 34 (36, 38 и т.д.).
Охарактеризованная на фиг. 1 конкретная емкость 15, предназначенная, например, для хранения гипохлорита натрия, имеет датчик уровня 33, система управления которого посредством электрической связи, обозначенной позицией 34, соединена с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21. Охарактеризованная на фиг.1 конкретная емкость 16, предназначенная, например, для хранения хлоргексидина, имеет датчик уровня 35, система управления которого посредством электрической связи, обозначенной позицией 36, соединена с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21. Охарактеризованная на фиг.1 конкретная емкость 17, предназначенная, например, для хранения этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), имеет датчик уровня 37, система управления которого посредством электрической связи, обозначенной позицией 38, соединена с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21. И так далее.
Кроме того, каждая емкость 7 для ирригантов снабжена датчиком определения вида ирриганта, выходные сигналы которых электрически соединены с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21.
На фигурах эти датчики не показаны, поскольку общеизвестны, не являются предметом изобретения, и чтобы не перегружать фигуры.
Как отмечено выше, одним из способов контроля результативности ирригации является визуальный контроль мутности отработанного ирриганта. Для этого корпус 39 эндодонтического наконечника 2, по меньшей мере, на части длины вдоль трубопровода 11 отсоса ирриганта, выполнен из прозрачного материала.
Конструктивно это может быть осуществлено по разному. Например, корпус 39 эндодонтического наконечника 2 может быть выполнен составным и разборным и содержать рабочую часть 40 и съемную часть 41, выполненную из прозрачного материала.
Как показано на фиг. 2 съемная часть 41 имеет кольцевую выемку 42, которой одевается на выступ 43 на рабочей части 40 корпуса 39 - эндодонтического наконечника 2 с обязательным совпадением, проходящим в них каналов. Съемная часть 41 корпуса 39 эндодонтического наконечника 2 представляет собой прозрачную, выполненную их полистирола, стерилизуемую V-образную втулку, предназначенную для визуального контроля мутности/прозрачности и цвета эвакуируемого из канала раствора.
Устройство по заявленному изобретению включает, в общем случае, N емкостей 7 с различными типами ирригантов, соединенные выходными патрубками 8 (трубопроводами) со средством 19 выбора вида ирригата, подключающего одну или несколько емкостей по сигналам от базового микропроцессора 26 микроконтроллера 21 ко входу смесителя 20, предназначенного для смешивания различных ирригантов в конечный ирригационный раствор.
Количество смешиваемых в смесителе 20 ирригантов и их типы, определяются выбранным протоколом ирригации и может быть любым. Более того, управляющая программа базового микропроцессора 26 микроконтроллера 21, подавая управляющие сигналы по электрическим связям, обозначенным позициями 43, 44, на средство 19 выбора вида ирригантов (гидро-коммутатор), может обеспечить любую пропорцию ирригантов в конечной ирригационной смеси.
Конечная ирригационная смесь подается с выхода смесителя 20 на вход перистальтической помпы 9.
Перистальтическая помпа является широко известным устройством, не является предметом настоящего изобретения и поэтому конкретно не рассматривается.
Вместе с тем, заявитель считает необходимым отметить обоснованность выбора именно насоса перистальтического типа (перистальтической помпы) в подающем тракте заявляемого устройства.
Как известно, ее принцип действия основан на передавливании эластичной трубки каким-либо механическим органом, например, катящимися по окружности роликами, которые проталкивают жидкость на выход перистальтической помпы.
Конструктивно обычно она состоит из эластичной трубки, нескольких роликов и трека эластичной трубки, к которому ролики прижимают трубку, сужая ее проходное сечение.
Необходимость его использования в заявленном устройстве обусловлена тем, что ирригант должен подаваться равномерно, с малой скоростью, без давления, что и обеспечивает предотвращение возможности химической и механической аварии в процессе ирригации (подробнее см. выше). Кроме того, ирригационная смесь, или ирригант, имеет контакт исключительно с внутренними стенками эластичной трубки, например, из медицинского силикона, что обеспечивает отсутствие контакта агрессивной ирригационной смеси с элементами конструкции перистальтической помпы и создает возможность ее длительного использования в составе устройства. Выходной патрубок 45 смесителя 20 соединен с перистальтической помпой 9, капельно подающий ирригант (или конечный ирригационный раствор) через гидроразъем 46, через трубопровод 10 для подачи ирриганта к эндодонтической игле 3, размещенной в канале 4 зуба 5 (фиг. 2). Конструкция ирригационной иглы подробно раскрыта в принятом в качестве прототипа техническом решение, охарактеризованном в патенте РФ №2738066, и поэтому подробно не описывается, поскольку известна, не является предметом изобретения, и чтобы не перегружать фигуру. Канал эвакуации представляет собой трубку 11 отсоса отработанного ирриганта, соединенную со входом вакуумного насоса 12, в свою очередь соединенного дополнительным трубопроводом 13 с емкостью 14 для отработанных ирригантов.
Емкость 14 для отработанных ирригантов имеет датчик уровня 47, выходной сигнал которого посредством электрической связи, обозначенной позицией 48, соединен с базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21. Датчик уровня 47 предназначен для предотвращения перелива емкости 14, информирования врача о необходимости остановки процесса ирригации, например, путем включения базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21 предупреждающего звукового сигнала.
Управление устройством осуществляется посредством микроконтроллера 21 следующим образом.
В зависимости от выбранного протокола ирригации, определяемого конкретным клиническим случаем, врач, посредством кнопки 24 выбора типа ирригантов, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации, выбирает нужный протокол ирригации. В соответствии с программой базовый микропроцессор 26 микроконтроллера 21 посредством электрических связей, обозначенных позициями 43 и 44, подключает посредством средства 19 выбора вида ирригантов (гидро-коммутатором), необходимые ирриганты на вход смесителя 20, в частности, для смешения ирригантов различных типов. Кроме того, базовый микропроцессор 26 микроконтроллера 21 путем подачи электрических сигналов по каналам, обозначенными позициями 49, 50 и 51 управляет перистальтической помпой 9 и одновременно вакуумным насосом 12 для подачи и отсоса ирригантов в заявленном устройстве. Одновременно базовый микропроцессор 26 микроконтроллера 21 по сигналам с датчиков уровней емкостей 7 для ирригантов и емкости 14 для отработанных ирригантов осуществляет контроль наличия ирригантов в емкостях 7 для ирригатов и отсутствие переполнения емкости 14 для отработанных ирригантов. В случае опустошения емкостей 7 для ирригантов или переполнения емкости 14 для отработанных ирригантов формирует информационный звуковой сигнал о приостановке процесса ирригации и происходит остановка этого процесса. После заполнения емкостей 7 для ирригантов и/или опустошения емкости 14 для отработанных ирригантов оператором, процесс ирригации может быть возобновлен врачом, нажатием на кнопку 23 включения/выключения заявленного устройства.
Необходимо отметить, что в заявленном устройстве используются емкости для ирригантов объемом 50 мл, емкость для дистиллированной воды 80 мл и емкость для отработанных ирригантов 350 мл, что обеспечивает с запасом возможность выполнения ирригации 3-канального зуба без необходимости промежуточной остановки процесса и наполнения или опустошения емкостей устройства.
Данный объем емкостей является одним из возможных вариантов и может быть изменен с учетом габарита устройства в целом.
Электрические сигналы по каналам управления перистальтической помпы 9, обозначенными позициями 49 и 50, формируются базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21 пропорционально требуемому расходу ирригационной смеси в подающем канале устройства, измеряемому в мл/мин., а точнее в трубопроводе 10 подачи ирригантов к эндодонтической игле 3. Диапазон значений лежит в пределе от 0 до 5 мл/мин. Одновременно с активацией тракта подачи устройства, по электрическим сигналам, обозначенными позициями 50 и 51 активируется эвакуационный тракт, обеспечивающий отсос отработанного ирриганта из канала 4 зуба 5. Скорость эвакуации заведомо больше скорости подачи и принята не менее 40 мл/мин. В общем случае скорость может быть больше. Соотношение скоростей (расходов) подачи и эвакуации ирригантов имеет важное значение и при выбранном соотношении (1-5):40 происходит активное орошение внутреннего просвета канала 4 зуба 5 свежей порцией ирригационной смеси, обеспечивающей прекрасный терапевтический эффект без применения специальных эндо-активаторов (описано выше по тексту).
Как отмечалось ранее, в состав микроконтроллера 21 входит приемо-передающее устройство 26, осуществляющее передачу и прием управляющих сигналов между базовым микропроцессором 26 и управляющим микропроцессором 22 микроконтроллера 21. Сигналы, передаваемые по радиоканалу приведены в таблице. Обозначения в таблице:
УУ- базовый микропроцессор 26 микроконтроллера 21,
НИ- управляющий микропроцессор 22 микроконтроллера 21.
В состав устройства также входит батарея питания 52. Следует отметить, что на трубопроводе 11 отсоса отработанного ирриганта к вакуумному насосу 12 размещен проходной датчик мутности 30 ирриганта (эвакуируемого раствора), электрические сигналы с которого поступает по электрическим связям, обозначенным позициями 31 и 32, в управляющий микропроцессор 22 микроконтроллера 21. Благодаря такой конструкции при достижении требуемой прозрачности отработанного ирриганта, определяемой по критерию описанному ниже по тексту, формируется звуковой предупреждающий сигнал врачу о достижении желаемого уровня прозрачности отсасываемого ирриганта (или эвакуанта).
Также в базовом микропроцессоре 26 микроконтроллера 21 реализуется алгоритм оценки необходимого времени ирригации в конкретном клиническом случае.
Принцип данного алгоритма основан на расчете объема канала данного зуба, определяемого как объем усеченного конуса, высотой равной рабочей длине канала (определяется врачом в процессе лечения для прогнозированного пломбирования подготовленного и очищенного канала зуба) и диаметрами оснований конуса, определяемых геометрией последнего файла, используемого при препарировании канала зуба, имеющим определенный номер файла по стандарту ISO, а также необходимой кратностью обмена ирригантов в канале для достижения желаемого уровня его деконтоминации и скоростью подачи ирригационной смеси в корневой канал. При достижении расчетного времени ирригации формируется информационный звуковой сигнал о возможности завершения процесса ирригации.
Датчик мутности или аквасенсор является широко известным устройством (см. например, сайт в Интернете: https://microkontroller.ru/arduino-projects/opredelenie-kachestva-vody-s-pomoshhyu-arduino-i-datchika-mutnosti/), не является предметом настоящего изобретения и поэтому конкретно не рассматривается.
Вместе с тем, заявитель считает необходимым отметить следующее по поводу датчика мутности.
Мутность является одним из важнейших показателей качества жидкости. Мутность является степенью (уровнем) непрозрачности (затемненности) жидкости. Жидкость становится мутной вследствие присутствия в ней большого количества невидимых глазу частиц. Когда свет проходит через такую жидкость, световые волны рассеиваются из-за наличия этих мелких частиц. Мутность жидкости прямо пропорциональна количеству свободных частиц во взвешенном состоянии, чем больше число этих частиц -тем больше мутность жидкости.
Как было отмечено ранее, мутность обусловлена рассеянием световых волн. Таким образом, для измерения мутности необходимо измерять рассеяние света. Мутность обычно измеряется нефелометрическими единицами мутности (nephelometric turbidity units, NTU) или единицами мутности по Джексону (Jackson turbidity units, JTLJ) в зависимости от используемого метода измерений. Оба этих значения примерно равны.
Датчик мутности (turbidity sensor) состоит из двух частей -передатчика и приемника. Передатчик состоит из источника света, обычно это светодиод, и схемы управления. В приемнике используется детектор света, обычно это фотодиод или фоторезистор. Измеряемая жидкость (раствор) находится между передатчиком и приемником.
Принцип работы датчика мутности достаточно прост. Передатчик излучает свет, свет проходит через жидкость (раствор) на прозрачной части трубопровода 11 отсоса отработанного ирриганта и приемник улавливает свет. Если жидкость прозрачная (нет никаких взвесей), то приемник улавливает практически весь свет, излученный передатчиком. Но если жидкость мутная (взвеси присутствуют), то количество улавливаемого приемником света уменьшается, причем интенсивность принятого света обратно пропорциональна мутности жидкости. Таким образом, мы можем измерять мутность жидкости, измеряя интенсивность принятого света, излученного передатчиком.
На корпусе эндодонтического наконечника 3 может быть размещен N+1 разрядный индикационный индикатор 53, предназначенный для индикации текущих состояний заявленного устройства для ирригации корневых каналов зубов и процесса ирригации, а также размещена кнопка 23 включения/выключения устройства.
Заявленное устройство имеет следующие преимущества: - за счет наличия в составе устройства емкостей с различными типами ирригантов с возможностью их отдельного или совместного подключения и переключения, смешивания в сочетании с управлением скоростью потока ирригации и временем ирригации в зависимости от используемого протокола ирригации, заявленное устройство может реализовать любой из известных или вновь разработанных в будущем протоколов ирригации.
- наполнение емкостей различными видами ирригантов возможно без соблюдения строго расположения емкостей в корпусе устройства и без необходимости маркировки мест и емкостей для конкретных ирригантов. Определение вида подаваемого для ирригации ирриганта производится на основе анализа сигналов с датчиков вида ирриганта. Заявленное устройство всегда автоматически выбирает необходимый ирригант из емкостей на любой стадии операции в соответствии с принятым протоколом. Принцип определения типа ирриганта может быть основан на оценке отношения величины комплексного сопротивления раствора на низкой (400 Гц) и высокой (4-5 кГц) частотах. Разные типы ирригантов идентифицируются по величине этого отношения. Как было отмечено выше, датчики определения вида жидкости общеизвестны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются (см., например, в Интернете сайт:
http://nauchebe.net/2013/12/opredelitel-identichnosti-veshhestv/).
Или сайт:
https://siblec.m/estestvennye-nauki/khimiya/4-khimicheskaya-identifi katsiya
- безопасность процедуры ирригации основана на применении перистальтической помпы, обеспечивающей подачу ирригантов без нагнетания давления в канале подачи, без гидроударов, а исключительно капельным способом. Скорость подачи ирригантов в канал лежит в пределах от 1 до 5 мл/мин. При этом эвакуация отработанного ирригантов осуществляется миниатюрным вакуумным насосом с производительностью не менее 40 мл/мин. Таким образом в канале создается давление, направленное от верхушки корня к коронке зуба - «ирригация на отрицательном давлении», что делает невозможной химическую и/или механическую аварию тканей периодонта.
- за счет одновременного процесса подачи и эвакуации ирригантов, омывание внутренних стенок канала постоянно осуществляется новой порцией ирригантов, таким образом потеря антисептических свойств раствора не происходит и эффективность деконтоминации канала максимальная. Подача ирриганта осуществляется через эндодонтическую иглу 3, а эвакуация происходит через манжету 54 на конце эндодонтической иглы 3, в этом случае засорение тонкой иглы размером от 23G до 27G эвакуационной взвесью не происходит.
- эффективность ирригации с применением заявленного устройства повышается за счет наличия нагрева подаваемого ирриганта. Процесс нагрева производится автоматически во время ирригации без предварительны подготовительных действий медицинского персонала.
- текущий уровень очистки канала контролируется на основе трех критериев:
А) Оценка прозрачности отработанного ирриганта (эвакуанта) в процентном отношении от его прозрачности в начале ирригации к прозрачности в текущий момент. Коэффициент прозрачности Кп, вычисляется по формуле:
Кпр=Пt/По,
где По - прозрачность в начале ирригации,
Пt - прозрачность в текущий момент времени.
Значения По и Пt - значения сигнала с датчика мутности в момент начала ирригации и в текущий момент времени. Должно выполняться условие: Кпр<Кэи,
где Кэи показатель эффективности ирригационного процесса, определенный экспериментально.
B) В зависимости от клинического случая, объема канала 4 (его рабочей длины и степени обработки канала, размера и конусности эндодонтического файла, которым закончена механическая обработка канала перед началом ирригации), скорости подачи ирригантов в канал и с учетом кратности обмена ирригантов в канале, необходимой для эффективной его деконтоминации, определяется необходимое время ирригации канала и если время ирригации достигло расчетное время ирригации, то автоматически формируется сигнал о возможности завершения процесса ирригации.
C) третий критерий - субъективная оценка цвета и прозрачности эвакуанта, выполняемая врачом при визуальной оценке потока эвакуанта доступной через съемную прозрачную V-образную часть 41 в виде, например, втулки ирригационного наконечника 2.
Врач по трем описанным критериям самостоятельно принимает решении о завершении процесса ирригации.
Краткое описания работы заявленного устройства. Рассмотрим работу устройства для ирригации корневых каналов зубов на примере варианта с четырьмя растворами. Выбор протокола ирригации осуществляется при помощи кнопки 24 выбора типа ирриганта, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации и N+1 разрядного индикационного индикатора 53, предназначенного для индикации текущих состояний заявленного устройства для ирригации корневых каналов зубов и процесса ирригации. При двойных нажатиях на кнопку 24 выбора типа ирриганта, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации, поочередно загорается очередной индикатор N+1 разрядного индикационного индикатора 53, предназначенного для индикации текущих состояний заявленного устройства для ирригации корневых каналов зубов и процесса ирригации, соответствующий определенному протоколу ирригации.
Сигнал с кнопки 24 выбора типа ирриганта, необходимого в данный момент, или выбора протокола ирригации, обрабатывается управляющим микропроцессором 22 и по радиоканалу с помощью приемо-передающего устройства 25 передается в блок управления 1, где обрабатывается базовым микропроцессором 26 микроконтроллера 21, на основе чего формируется запуск выбранного протокола ирригации.
В зависимости от выбранного протокола ирригации микропроцессор 26 микроконтроллера 21 формирует сигналы на средство 19 выбора вида ирриганта, подключая соответствующие выходные патрубки 8 от емкостей 7 для ирригантов ко входу смесителя 20 ирригантов, и далее, после смешения выбранных ирригантов, раствор подается на вход перистальтической помпы 9, управляемой по сигналу от микропроцессора 26 микроконтроллера 21, обеспечивая подачу ирриганта в течении заданного по протоколу времени и с заданной производительностью (расходом).
Средство 19 выбора вида ирриганта (или, иначе, гидрокоммутатор) не является предметом настоящей заявки, общеизвестно и может реализоваться на базе набора из N стандартных электромагнитных гидроклапанов.
При подаче в трубопровод 10 ирригационной смеси по сигналу с микропроцессора 21, преданному через радиоканал приемопередающего передатчика 26, формируется сигнал нагрева, который подается на нагреватель 27 и обеспечивает его включение и нагрев раствора до температуры 40-50 град. С, далее нагретый раствор через эндодонтический наконечник 2 со съемной частью 41 и ирригационную иглу 3 подается в апикальную часть канала 4 зуба 5.
Одновременно с подачей ирригационной смеси по сигналу «Старт ирригации» на N+1 разрядном индикационном индикаторе 53, предназначенного для индикации текущих состояний заявленного устройства для ирригации корневых каналов зубов и процесса ирригации, формируется сигнал на вакуумный насос 12, который создает разряжение в эвакуационном тракте устройства, в частности, в трубопроводе 11 отсоса отработанного ирриганта, при наполнении канала до уровня его устья, и за счет герметичного соединения верхней части зуба 5 с гофрированной манжетой 54 происходит эвакуация отработанного раствора из канала 4 зуба 5 (подробнее см. в патенте РФ №2738066).
Отработанный ирригант (эвакуант) проходя по трубопроводу 11 отсоса отработанного ирриганта, анализируется датчиком мутности 30 ирриганта и далее эвакуируется вакуумным насосом 12 в емкость 14 для отработанных ирригантов.
Вакуумный насос и датчик мутности не являются предметом данной заявки, общеизвестны, реализуются на базе известных образцов и поэтому подробно не раскрыты в заявке.
Датчики уровня позволяют решить задачу контроля текущих остатков ирригантов в емкостях, своевременно сигнализировать об опустошении каждой из емкости 7, а также о наполнении емкости 14 для отработанных ирригантов.
В процессе реализации определенного протокола ирригации происходит переключение подачи различных ирригантов, далее работа устройства реализуется по описанной выше схеме с учетом особенностей, специфичных для данного этапа, данного протокола ирригации.
Изложенные в материалах заявки принципы работы устройства, описание его работы, алгоритмы обработки сигналов с датчиков устройства, алгоритмы индикации и расчета важных параметров работы устройства, позволяют сделать вывод о реализуемости поставленных задач и о достижении необходимых характеристик процесса ирригации, обеспечивающих максимальную эффективность ирригации за минимальное время, с значительным снижением временных затрат для медицинского персонала в процессе лечения и минимизации материальных затрат, а именно сокращение используемых объемов ирригантов при достижении требуемого качества антисептической обработки каналов зубов. Изобретение позволяет:
- обеспечить безопасную ирригацию канала, исключив химические и механические аварии при ирригации каналов, что невозможно достичь ни при использовании обычных, распространенных шприцов, ни при использовании описанных в материалах заявки прототипов;
- повысить эффективность ирригации корневых каналов зубов, за счет оптимального выбора времени ирригации, автоматизации нагрева ирригантов в подающем тракте устройства, обеспечения сочетания объективного контроля процесса, основанного на описанных алгоритмах расчета времени ирригации, контроля степени изменения мутности эвакуанта по сигналу датчика мутности и субъективного визуального контроля цвета и мутности эвакуанта врачом;
- сократить время лечения за счет расчета оптимального времени ирригации в зависимости от клинического случая вместо априори применяемого времени 30-40 мин вне зависимости от данного клинического случая;
- сократить материальные затраты на излишний расход ирригантов в каналах с малым объемом;
- исключить ошибки оператора при ошибочном использовании различных ирригантов и их последовательности;
- исключить необходимость эндо-активации ирригантов в канале, так как устройство постоянно производит подачу свежего раствора в канал, что делает ненужным его перемешивание в канале;
- обеспечить возможность перехода к технологии малоинвазивной эндодонтии за счет значительного повышения эффективности ирригации системы корневого канала и, как следствие, обеспечение возможности завершения механической обработки каналов файлами размеров 20-25 вместо 35-45, рекомендуемых в настоящее время, что позволит максимально сохранить ткани зуба, подвергнутого эндодонтическому лечению.