Из этой статьи Вы узнаете:
Статья написана стоматологом со стажем более 19 лет.
Ультразвуковые зубные щетки вырабатывают колебательные волны высокой частоты (ультразвук), которые передаются на щетинки зубной щетки, заставляя их колебаться с высокой частотой. Образующиеся ультразвуковые волны разбивают прикрепление зубного налета к поверхности зубов, а движения щетинок способствуют его удалению.
Щетки этого типа работают на подзаряжаемых от сети аккумуляторах или пальчиковых батарейках, и поэтому их относят к электрическим зубным щеткам. К последним также относятся и другие щетки, работающие на электричестве: щетки с вращающейся головкой со щетиной, а также звуковые щетки.
Ультразвуковая щетка: фото
Ультразвуковая зубная щетка содержит внутри ручки мотор и пьезокерамическую пластинку, расположенную под щетинками головки зубной щетки. Эта пластинка испускает ультразвуковую колебательную волну, имеющей частоту 1,6–1,7 МГц. Благодаря этому щетинки на головке зубной щетки колеблются и за 1 минуту делают около 100 000 000 движений.
Такая частота выбрана не случайно. Дело в том, что колебательная волна такой (ультразвуковой) частоты способна распространяться от места непосредственного прикосновения щетинок с зубами и деснами до 4 мм вглубь. Таким образом, терапевтическое действие ультразвука может распространяться на весьма труднодоступные участки – межзубные промежутки, зубо-десневую борозду, не глубокие пародонтальные карманы.
Отличия от звуковых зубных щеток
–
нужно различать щетки звукового и ультразвукового типов. Как мы уже сказали выше – последние вырабатывают колебательные волны ультравысокой частоты, благодаря чему щетинки совершают около 100 миллионов движений в минуту.
А вот щетки звукового типа генерируют колебательные волны не ультразвукового диапазона, а звукового (т.е. их частота намного меньше). Поэтому их щетинки совершают гораздо меньше колебательных движений – всего около 32 тысяч в минуту, но при этом их амплитуда намного больше.
Помимо того, что щетинки совершают колебательные движения (что способствует механическому удалению зубного налета) – испускаемые головкой щетки ультразвуковые волны разрушают прикрепление микробов к поверхности зубов. Далее в ход идут обычные выметающие движения, которые вы совершаете, чистя зубы, обычной ручной зубной щеткой.
Несомненным является то, что ультразвуковые зубные щетки способны эффективно удалять с поверхности зубов мягкий налет, частично минерализованный налет, а также не очень плотный пигментный налет. Но вот с твердыми зубными отложениями даже небольшого размера – ультразвуковая щетка вряд ли справится. Чтобы снять зубные отложения как на рис.4-6 – вам придется пройти сеанс профессиональной гигиены у стоматолога.
Во время использования щетки во рту может чувствоваться небольшое тепло: ткани несколько нагреваются (по словам производителей – примерно на 1°С). Увеличение температуры в свою очередь позволяет ускорить высвобождение ионов фтора и кальция из зубной пасты, что вероятно должно способствовать повышенному укреплению зубной эмали. Кроме этого – ускоряется кровоснабжение в деснах, что в некоторых случаях также полезно.
В данном разделе перечислены зубные щетки, продающиеся в России, которые работают именно на ультразвуке. Такие щетки, как Omron, Panasonic, Philips – являются не ультразвуковыми, а , и поэтому читайте о них, перейдя по соответствующей ссылке. Все цены указаны на 2019 год.
Однако, согласно многочисленным мнениям – ультразвуковая зубная щетка отзывы имеет не только положительные. Ее недостатки будут менее значимы у людей со здоровыми не запломбированными зубами, без коронок и мостовидных протезов на зубах, а также при отсутствии заболеваний десен. У всех остальных – зубная щетка с ультразвуком может способствовать возникновению неприятных последствий, как то:
Ультразвук – это колебательная волна очень высокой частоты. Такая волна распространяется вглубь тканей (зубов, коронок, пломб, десен) на глубину до 4-5 мм. Ультразвуковая волна создает создает колебания (микровибрации) твердых тканей зубов, пломб, ортопедических конструкций.
В неоднородных твердых средах (материалах) ультразвуковые колебательные волны распространяются по-разному. Это связано с тем, что разные материалы имеют разные показатели волнового сопротивления, что зависит от их строения, структуры, физических свойств материала. С этим вы можете ознакомиться из курса физики (см. законы распространения ультразвука в неоднородных твердых средах). В объектах, которые состоят из однородного материала (я имею в виду не пломбированный, полностью здоровый зуб) колебательная волна будет распространяться однородно, не вызывая никаких проблем. Однако….
Особенности воздействия ультразвука на пломбы
–
однако совсем другая ситуация складывается в зубах, на которых стоят пломбы, коронки, виниры, вкладки, а в корневых каналах установлены металлические штифты. По своим физическим свойствам материалы, из которых делаются пломбы, коронки – отличаются от тканей зуба. И поэтому при прохождении ультразвуковой колебательной волны эти материалы будут испытывать вибрацию (колебания) отличную от вибрации сохранившихся тканей зуба, а также – друг от друга.
Не соответствие микровибраций вызывает их конфликт на границе твердых сред – какими являются границы пломба/зуб, коронка/зуб, металлический штифт/зуб. Это приводит к разрушению связующего компонента между этими средами. Напомню, что светополимерные пломбы держатся на зубах благодаря специальному адгезиву. Адгезив – это что-то вроде клея, который связывает ткани зуба и пломбировочный материал. Постепенное разрушение адгезива на границе пломба/зуб приводит к постепенному ухудшению примыкания пломбы к тканям зуба, и в последствии может вызвать ее выпадение. Тоже самое касается виниров, вкладок, искусственных коронок.
Причем процесс разрушения будет не резким, а постепенным. Как практикующий пародонтолог – я работаю с ультразвуком почти каждый день в течение 12 лет. Любому врачу, который снимает пациентам зубные отложения ультразвуком – приходится периодически сталкиваться с выпадением пломб (которые, кстати, не плохо выпадают и без ультразвука…). В первую очередь выпадают, конечно, некачественно поставленные пломбы со слабым прикреплением пломбы к тканям зуба, а те которые поставлены хорошо – уменьшается срок службы.
Нужно ли тогда вообще снимать зубные отложения ультразвуком
:
у Вас, конечно, может возникнуть вопрос: стоит ли тогда вообще снимать зубные отложения у стоматолога при помощи ультразвука? Обычно зубные отложения снимаются у стоматолога не чаще одного раза в год – такая периодичность не нанесет значимого вреда пломбам, в отличие, например, от постоянного ежедневного 2х разового использования ультразвука в домашних условиях. Поэтому не стоит бояться у стоматолога. Такая чистка предотвращает заболевания десен и разрушение зубов.
У некоторых людей на поверхности эмали есть белесоватые меловидные пятна (рис.7-8). Эти пятна являются очагами низкой минерализации эмали кальцием, и являются ничем иным как начальной стадией кариеса (кариес в стадии белого пятна). Эмаль в таких участках очень хрупкая и пористая, но пока еще не имеет видимых следов разрушения (дефекта).
У неопытных стоматологов часто бывают следующие ситуации: при снятии у пациента зубных отложений они прикасаются ультразвуковой насадкой к такому участку хрупкой деминерализованной эмали и приводят к разрушению ее поверхностного слоя. На этом месте сразу появляется неровность эмали, ее дефект. Так вот, ежедневное применение ультразвука для чистки зубов может вызвать постепенное разрушение таких участков эмали, что приведет к необходимости пломбирования зуба. Но, если зуб полностью здоров, то применение ультразвука безопасно.
Существует заболевание, называемое . При нем у верхушек корней образуются кисты – пациенты называют их гнойными мешочками (рис.9). Внутри их содержится гной. Периодонтит годами может протекать бессимптомно, и лишь при снижении иммунитета могут возникать боли при накусывании на зуб, припухание десны (рис.10), образование свища (рис.11).
При наличии не вылеченных очагов хронической инфекции у верхушек корней зубов – применение ультразвука будет способствовать обострению воспалительного процесса. Учитывая, что более 70% пациентов имеют такие хронические очаги воспаления, как стоматолог я не могу порекомендовать массовое использование ультразвука.
Поэтому нежелательно использовать ультразвуковую щетку, когда есть –
Применение ультразвука в острый период воспаления десен (когда есть боли, гноетечение, припухлость, отек, кровоточивость) – категорически противопоказано. Эта банальная истина написана в любом медицинском пособии по физиотерапии. Связано это с тем, что применение ультразвука в острый период вызывает распространение инфекции. Но при наличии хронического гингивита и пародонтита, когда симптоматика не так выражена – применение ультразвука в некоторых случаях может быть обосновано.
Грануляционная ткань содержит большое количество остеокластов – клеток, которые активно рассасывают костную ткань, а также патогенных микробов. На рис.16 Вы можете увидеть, что при пародонтите (при внешне благополучном контуре десны) – под слизистой десны скрываются глубокие костные карманы. Эти карманы заполнены грануляционной тканью, поддесневыми зубными отложениями, в общем – инфекцией.
Под воздействием ультразвука активность остеокластов в грануляционной ткани возрастает, что ведет к увеличению скорости разрушения костной ткани. Что неминуемо приближает возникновение подвижности, а потом и потери зубов. Поэтому все уверения, что ультразвуковые зубные щетки весьма полезны при заболеваниях пародонта – это весьма далеко от правды. И если у Вас есть пародонтит – подумайте об этом.
Лечение зубов в первом триместре беременности часто вызывает спонтанный аборт. Именно поэтому лечение зубов в 1м триместре и не рекомендуется. На данный момент отсутствуют данные о том, что постоянное применение ультразвука для чистки зубов может спровоцировать то же самое. Однако врачи не рекомендуют беременным женщинам пользоваться такими зубными щетками.
Если в полости рта есть доброкачественные и злокачественные новообразования (опухоли), а также заболевания слизистой оболочки, связанные с нарушением процесса ороговения клеток эпителия, то применение ультразвуковой зубной щетки категорически противопоказано.
Пародонтоз отличается от пародонтита и гингивита тем, что рассасывание кости при пародонтозе связано не с воспалительными изменениями в деснах, а процессами дистрофии тканей (без всяких признаков воспаления). В этом случае улучшение микроциркуляции крови в деснах может быть полезным. Однако у людей в 99,99% случаях заболевания десен связаны именно с недостаточной гигиеной, инфекцией и воспалением, а не дистрофией.
Наверное, Вы уже поняли по заголовку, что он написан с иронией. В современном мире к сожалению все завязано на деньгах и торговле. Можно уже прогнозировать, что в самые ближайшие несколько лет появятся «атомные зубные щетки», «магнитно-резонансные зубные щетки», а также прочие товары с искусственно развитым спросом, целью которых является только одно – заработать деньги путем вывода на рынок очередной бесполезной «новинки».
Дело в том, что рынок зубных щеток имеет одну особенность, характерную для продуктов массового спроса – зубные щетки являются продуктом с коротким жизненным циклом (термин из маркетинга). Именно поэтому производители таких товаров постоянно выпускают на рынок новинки, чтобы покупатель делал выбор в пользу именно их нового продукта.
На самом деле вся эта все перекрещивающаяся щетина, всякие резиновые щупальца на зубных щетках, звук, ультразвук, всякие индикаторы и прочая лабуда – придумывается производителями в порыве конкуренции, чтобы привлечь внимание именно к своему продукту. Торговля вообще основана на массовом обмане потребителя путем создания искусственно развитого спроса (при помощи рекламы) на что-то – в большинстве случаев совершенно бесполезное.
На сегодняшний день пока не придумано ничего лучше обычной ручной зубной щетки. Народ, в большей массе, отказывается понимать, что зубы разрушаются именно от того, что этот народ просто ленится чистить зубы после каждого приема пищи (не говоря уже о использовании зубной нити), а вовсе не из-за плохих зубных щеток и паст.
Но если Вам очень хочется немного поиграться с модным девайсом, а также разнообразить гигиену полости рта, то советуем приобрести тогда . Такие щетки хорошо полируют зубы, а также помогут уменьшить количество налета на зубах, особенно у курильщиков. Надеемся, что наша статья на тему: Зубная щетка ультразвуковая отзывы – оказалась вам полезной!
Источники :
1. Доп. профессиональное ,
2. На основе личного опыта применения эл.щеток Oral-B,
3. The European Academy of Paediatric Dentistry (USA),
4. National Library of Medicine (USA),
5. American Academy of Periodontology (USA),
6. https://oralb.com/,
7. https://www.realself.com/.
Наиболее часто для инструментальной обработки корня стоматологи используют звуковую и ультразвуковую аппаратуру. По сравнению с ручными инструментами применение данного метода обработки поверхности корня зуба гораздо менее чувствительно к уровню мануальных навыков врача. В настоящее время УЗ-аппаратура, предлагаемая на рынке ведущими мировыми производителями, имеет много общего (принципиальное устройство, наличие автономной подачи охлаждающей жидкости, похожий дизайн основных насадок и т. д.). Исходя из этого, алгоритм процедуры мы рассмотрим на примере наиболее распространенного в европейской пародонтологической практике аппарата Piezon Master 400.
Программа ультразвуковых инструментов
Piezon-Master подразумевает поэтапное использование инструментов: начиная с обработки наддесневой части корня с устранением основного массива зубного камня и заканчивая обработкой глубоких зон ПК и снятия остаточных отложений. Все инструменты для обработки поверхности корня обеспечивают механическое удаление микроорганизмов из зоны непосредственного контакта, и только УЗ-инструменты обладают специфическим свойством, которое реализуется в жидкой среде за счет образования множества кавитационных пузырьков, заполненных паровоздушной смесью, и возникновения акустических микропотоков - мощнейших вихреобразных течений, окружающих активированную насадку.
Эти основные эффекты вызывают очень быстрое и мощное разрушение и вымывание микробных биопленок
из областей ПК, не имеющих непосредственного контакта с насадкой.
Базовой системой для начальной обработки корня в программе Piezon является система 402. Все насадки относительно короткие и мощные. Они предназначены для снятия массивных, преимущественно неглубоко залегающих отложений. Наиболее востребована насадка А.
Широкие лопатообразные насадки В и С используют для быстрой очистки плоских поверхностей корня при достаточно хорошем доступе, например с оральной стороны зубного ряда. Промывающими жидкостями для системы 402 являются дистиллированная вода или физиологический раствор.
Система 407 предназначена для обработки анатомически сложных, глубокорасположенных зон корня. Насадка Р из системы 407 - это фактически удлиненная версия насадки А, предназначенная для работы в узких межзубных промежутках и поддесневой области. Самая узкая и длинная насадка из системы 407 - Perio Slim. Ее длина 15 мм.
В арсенале системы 407
существуют специальные фуркационные насадки, спроектированные по форме зонда Набера, позволяющие обрабатывать фуркации II и III классов (PL 1 и PL 2). Эти инструменты имеют два варианта изгиба: правый и левый. Для снижения риска перфорации дна ПК можно использовать фуркационные насадки с шариком на конце (PL 4 и PL 5). Длинные и тонкие насадки системы 407 не предназначены для снятия массивных зубных отложений. В качестве промывающего раствора для системы 407 могут использоваться растворы антисептиков, в том числе хлоргексидина, которые существенно снижают микробную обсемененность в пространстве ПК.
Дополнительная антисептическая обработка
ПК особенно показана при лечении иммуноскомпрометированных пациентов.
После выбора необходимого инструментария регулируют мощность воздействия и подачу промывающего раствора. По данным экспериментального исследования Т. F. Flemmig и соавт. in vitro, для обработки корня на начальном этапе лечения оптимальным является режим средней мощности, угол установки насадки относительно обрабатываемой поверхности не более 45° и минимальное давление (до 0,5 Н), что примерно соответствует 50 г. Для проведения поддерживающей терапии, т. е. при отсутствии массивных отложений, рекомендуется режим низкой мощности: угол 0° и давление до 0,5 Н.
Исключительно важно корректное регулирование подачи промывающего раствора. На активированной насадке при достаточной подаче жидкости образуется отчетливое аэрозольное облако. Агрессивная аспирация жидкости из зоны обработки недопустима. При отсутствии передающей УЗ-колебания среды, естественно, ни о каком специфическом эффекте ультразвука говорить не приходится. Безжидкостное использование превращает УЗ-систему в высокочастотный отбойный молоток с неконтролируемым разогревом контактирующих поверхностей.
При использовании УЗ-аппаратуры образуется бактериально-кровяной аэрозоль. S. К. Harrel и соавт. установили, что параллельное использование стоматологического пылесоса уменьшает объем аэрозоля на 93 %. Количество жизнеспособных бактерий, по данным D. H. Fine и соавт., снижается на 92,1 % после 30-секундного полоскания 0,12 % раствором хлоргексидина. Обязательным является использование индивидуальных средств защиты врача.
Некоторые звуковые и ультразвуковые системы (SONICflex (KaVo), Suprasson Р-Мах (Satelec) и др.) комплектуются насадками с алмазным покрытием. Применение насадок с алмазным покрытием оправдано для сошлифовывания нависающих краев пломб или проведения одонтопластики. Под термином «одонтопластика» понимают устранение морфологических особенностей поверхности коронковой части или корня зуба, способствующих повышенному оседанию мягкого зубного налета.
Техника использования систем PER-IO-TOR и Profin Lamineer достаточно проста. Для плоских инструментов этих систем необходимо задать правильный угол расположения инструмента в головке наконечника, при котором плоскости обрабатываемой поверхности и инструмента будут параллельны. Боковое давление на инструмент должно быть минимальным. Качество обрабатываемой поверхности периодически контролируется эксплорером.
Вращающиеся инструменты для снятия зубных отложений используются достаточно редко, так как некоторая часть камня в процессе обработки может быть зашлифована, а не удалена. Систему пародонтологических боров можно эффективно использовать для полирования уже очищенной от камня поверхности корня. Существенным минусом данного метода является неизбежное повреждение десны.
Шесть лет минуло с тех пор, как я высказался по поводу перспектив и практического применения ультразвука в стоматологии в небольшой своей заметке "Ультразвук может все" на страницах сайта www.dfa.ru . Электронных посланий было получено в то время более чем достаточно. Врачи интересовались практически по каждому вопросу, связанному с применением ультразвука, приоткрытому в вышеупомянутой статье. Не скрою, доминирующим вопросом во всех посланиях преобладал в основном интерес к возможности приобретения непосредственно "озвученных" инструментов и ультразвуковой аппаратуры. По всему было ясно, что на всем постсоветском пространстве мало кто имел широкое представление о возможностях и существующих методиках работы с ультразвуковым инструментарием, ну разве что, и то от части, со знакомым уже тогда многими отечественными инструментами для снятия зубных отложений. Но информационный прогресс и рынок неуклонно и стремительно набирали темп и, уже через пару лет врачи-стоматологи могли иметь нужную информацию и несколько расширенный ассортимент ультразвуковых инструментов. Правда, если быть до конца откровенным, то в приватных беседах с коллегами даже и на сегодняшний день, когда заходит разговор о более широком применении в стоматологии и о возможностях ультразвука, многие врачи, хоть и по-разному, но озвучивают одну и туже фразу - "…но он же, говорят, вреден…?!"
Сегодня же, анализируя ситуацию и задавая себе вопросы - что же изменилось с того времени(?); многие ли практикующие врачи приобщились к "озвученным" инструментам и методам(?); и, действительно, чем может быть опасен и полезен ультразвук(?) - хочется опять вернуться к теме существующих методик применения и перспективного развития ультразвука в стоматологии, так как совсем ни одним только скейлером и эндосоником обуславливаются ультразвуковые технологии и методы в стоматологии.
Но прежде чем начать разговор об ультразвуковых технологиях, предлагаю ознакомиться с подборкой материалов относительно истории развития ультразвука и его применения в медицине.
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса и рассматриваться как частный случай механических колебаний и волн. Повторяющиеся движения или изменения состояния называют колебаниями. Всем колебаниям независимо от их природы, будь то механические колебания и волны или колебания распространяемые в жидких, газовых или твердых средах, присущи некоторые общие закономерности. Колебания распространяются в среде в виде волн. Любое колебательное (волновое) движение имеет свою частоту и амплитуду колебания. Волновые колебания возникающие в среде при участии внешней силы изменяются по периодическому закону и имеют названия - вынужденных колебаний . Частота вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы. Амплитуда же вынужденных колебаний прямо пропорциональна амплитуде вынуждающей силы и имеет сложную зависимость от коэффициента затухания среды и круговых частот собственного и вынужденного колебаний. Если коэффициент затухания и начальная фаза колебаний для системы заданы, то амплитуда вынужденных колебаний имеет максимальное значение при некоторой определенной частоте вынуждающей силы, называемой резонансной, а само явление достижения максимальной амплитуды - называют резонансом .
В физике область, исследующая упругие колебания в средах от самых низких частот до предельно высоких (10 12 10 13 Гц) носит название - акустика. В узком смысле слова под акустикой понимают учение о звуке, т.е. об упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твердых телах, воспринимаемых человеческим ухом (частоты от 16 до 20 000 Гц). Понятие - акустическое давление (звуковое давление) является важным фактором при дальнейшем рассмотрении воздействия звуковых (ультразвуковых) колебаний на биологические объекты.
Профиль акустической волны, как правило, имеет знакопеременный характер, причем давление считается положительным, если участок среды в данный момент времени испытывает сжатие, и отрицательный при разряжении. Если колебания могут быть выражены математически в виде функции, значение которой через равные промежутки времени повторяются, то они называются периодическими колебаниями. Наименьший интервал времени повторения колебательного процесса соответствует периоду (Т). Величина, обратная периоду колебаний, называется частотой. f = y/T Она показывает число полных колебаний в секунду. Частота колебаний измеряется в герцах (Гц) или в более крупных кратных единицах - килогерцах (кГц) и мегагерцах (МГц). Частота колебаний связана с длиной волны (y) соотношением: y = c/f где с - скорость распространения звуковых волн (м/с).
Всякое же колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении ее характеристик от равновесных значений. Звуком называются механические колебания упругой (твердой, жидкой или газообразной) среды, влекущие за собой возникновение в ней последовательно чередующихся участков сжатия и разряжения. Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передается на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие. Таким образом, область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления. Если же производить непрерывные смещения частиц упругой среды с какой-то частотой, то образуется ряд чередующихся областей сжатия и разряжения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения, смещаясь то в одну, то в другую сторону от первоначального положения. В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть в них совпадают направления колебания частиц и перемещения волны. В твердых телах и плотных биотканях помимо продольных деформаций, возникают также и упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн, в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн .
Распространение упругих волн в средах подчиняется общему для любого диапазона частот закону. Различные случаи волнового движения отличаются друг от друга граничными и начальными условиями, которые характеризуют состояние волнового процесса на границах среды и в начальный момент времени. Тип волны с вертикальной поляризацией и двумя компонентами смещения называют волной Рэлея. Волны рэлеевского типа возникают и на границах твердое тело - жидкость и двух твердых тел. Кроме волн с вертикальной поляризацией при наличии на границе твердого полупространства твердого слоя, могут существовать волны с горизонтальной поляризацией - волны Лява. Смещение частиц в волне Лява, как показано происходит параллельно плоскости слоя в направлении, перпендикулярном распространению волны, т. е. волна Лява представляет собой чисто сдвиговую волну, имеющую одну компоненту смещения. Распространение упругих колебаний в ограниченном объеме по сравнению с безграничной средой налагает на волновой процесс дополнительные условия, которые обычно сводятся к нулевым равенствам давления на свободных поверхностях или скорости на абсолютно жестких поверхностях. При этом волновые составляющие колебаний тел ограниченной формы всегда имеют общую структуру, но несколько отличной формы, определяемой упругими свойствами и плотностью тела.
В тонких стержнях существуют три вида нормальных волн: продольные, крутильные и изгибные . Причем для изгибной волны характерна дисперсия скорости распространения, обусловленная изменением жесткости с частотой. Поэтому с увеличением частоты фазовая скорость изгибной волны возрастает.
Волновой процесс в толстых стержнях имеет некоторые отличия от распространения волны в тонких стержнях. В результате эффекта Пуассона продольной деформации всегда сопутствует поперечная деформация. Следовательно, в общем случае смещение частиц при продольных колебаниях имеет две компоненты. Одна компонента смещения параллельна, а другая - перпендикулярна оси распространения волны, причем преобладает осевая компонента смещения. На низких частотах распространяется рассмотренная продольная волна с продольными смещениями частиц в каждом сечении и незначительными поперечными, обусловленными эффектом Пуассона. При увеличении частоты и диаметра стержня до некого критического значения появляются волны нулевого порядка, характеризующиеся наличием стоячей волны в поперечном сечении. При критическом значении в этих волнах нет потока энергии, т. е. они представляют собой движение, быстро затухающее вдоль стержня.
На свободной поверхности жидкости волновой процесс определяется уже не упругими силами, а поверхностным натяжением и гравитацией. Сжатия и разрежения жидкой среды, создаваемые ультразвуком, приводят к образованию разрывов сплошности жидкости - кавитаций . Кавитации существуют недолго и быстро захлопываются, при этом в небольших объемах выделяется значительная энергия, происходит разогревание вещества, а также ионизация и диссоциация молекул. Под акустической кавитацией понимают образование и активацию газовых или паровых полостей (пузырьков) в среде, подвергаемой ультразвуковому воздействию. По общепринятой терминологии существуют два типа активности пузырьков: стабильная кавитация и коллапсирующая, или не стационарная, кавитация, хотя граница между ними не всегда четко очерчена. Стабильные полости пульсируют под воздействием давления ультразвукового поля. Радиус пузырька колеблется около равновесного значения, полость существует в течение значительного числа периодов звукового поля. С активностью такой стабильной кавитации может быть связано возникновение акустических микропотоков и высоких сдвиговых напряжений. Коллапсирующие или нестационарные полости осциллируют неустойчиво около своих равновесных размеров, вырастают в несколько раз и энергично схлопываются. Схлопыванием таких пузырьков могут быть обусловлены высокие температуры и давления, а также преобразование энергии ультразвука в излучение света или химические реакции. На пылинках и частицах примесей, содержащихся в жидкостях могут существовать микротрещины. Избыточное давление внутри частичек, задаваемое радиусом частичек и коэффициент поверхностного натяжения, мало, но под действием звука достаточно высокой интенсивности газ может накачиваться в них и полости могут расти. Было показано, что интенсивность звука, необходимая для получения кавитации, заметно повышается при увеличении чистоты жидкости. Малые пузырьки могут расти вследствие процесса, называемого выпрямленной, или направленной, диффузией. Объяснение этого явления состоит в том, что за период акустического поля газ поочередно диффундирует в пузырек во время фазы разряжения и из пузырька во время фазы сжатия. Так как поверхность пузырька в фазе разряжения максимальна, суммарный поток газа направлен внутрь пузырька, поэтому пузырек растет. Чтобы пузырек рос за счет выпрямленной диффузии, амплитуда акустического давления должна превысить пороговое значение. Порог выпрямленной диффузии и определяет порог кавитации.
При распространении ультразвуковых волн возможны явления дифракции, интерференции и отражения. Дифракция (огибание волнами препятствий) имеет место тогда, когда длина ультразвуковой волны сравнима (или больше) с размерами находящегося на пути препятствия. Если препятствие по сравнению с длиной акустической волны велико, то явления дифракции нет. При одновременном движении в ткани нескольких ультразвуковых волн в определенной точке среды может происходить суперпозиция этих волн. Такое наложение волн друг на друга носит общее название интерференции. Если в процессе прохождения через биологический объект ультразвуковые волны пересекаются, то в определенной точке биологической среды наблюдается усиление или ослабление колебаний. Результат интерференции будет зависеть от пространственного соотношения фаз ультразвуковых колебаний в данной точке среды. Если ультразвуковые волны достигают определенного участка среды в одинаковых фазах (синфазно), то смещения частиц имеют одинаковые знаки и интерференция в таких условиях способствует увеличению амплитуды ультразвуковых колебаний. Если же ультразвуковые волны приходят к конкретному участку в противофазе, то смещение частиц будет сопровождаться разными знаками, что приводит к уменьшению амплитуды ультразвуковых колебаний. Интерференция играет важную роль при оценке явлений, возникающих в тканях вокруг ультразвукового излучателя. Особенно большое значение имеет интерференция при распространении ультразвуковых волн в противоположных направлениях после отражения их от препятствия.
Под глубиной проникновения ультразвука понимают глубину при которой интенсивность уменьшается на половину. Эта величина обратно пропорциональна поглощению: чем сильнее среда поглощает ультразвук, тем меньше расстояние, на котором интенсивность ультразвука ослабляется наполовину. Если при распространении ультразвуковых волн в среде не происходит их отражения, образуются бегущие волны . В результате потерь энергии колебательные движения частиц среды постепенно затухают, и чем дальше расположены частицы от излучающей поверхности, тем меньше амплитуда их колебаний. Если же на пути распространения ультразвуковых волн имеются ткани с разными удельными акустическими сопротивлениями, то в той или иной степени происходит отражение ультразвуковых волн от пограничного раздела. Наложение падающих и отражающихся ультразвуковых волн может приводить к возникновению стоячих волн . Для возникновения стоячих волн расстояние от поверхности излучателя до отражающей поверхности должно быть кратным половине длины волны.
В соответствии с частотой, звуковые волны принято разделять на следующие диапазоны: инфразвук - до 16 Гц; слышимый звук - 16 Гц - 20000 Гц; ультразвук - 20 кГц - 1000 МГц . Верхним пределом ультразвуковых частот условно можно считать 109 - 1010 Гц. Этот предел определяется межмолекулярными расстояниями и поэтому зависит от агрегатного состояния вещества, в котором распространяется звуковая волна. Применение ультразвука в медицине связано с особенностями его распространения и характерными свойствами. По физической природе ультразвук, как и звук, является механической (упругой) волной. Однако длина волны ультразвука существенно меньше длины звуковой волны. Так, например, в воде длины волн равны 1,4 м (1 кГц, звук), 1,4 мм (1 МГц, УЗ) и 1,4 мкм (1 ГГц, УЗ). Дифракция волн существенно зависит от соотношения длины волн и размеров тел, на которых волна дифрагирует. "Непрозрачное" тело размером 1 м не будет препятствием для звуковой волны с длиной 1,4 м, но станет преградой для ультразвуковой волны с длиной 1,4 мм, возникнет "УЗ-тень". Это позволяет в некоторых случаях не учитывать дифракцию ультразвуковых волн, рассматривая при преломлении и отражении эти волны как лучи (аналогично преломлению и отражению световых лучей). Отражение ультразвука на границе двух сред зависит от соотношения их волновых сопротивлений. Так, ультразвук хорошо отражается на границах мышца-надкостница-кость, на поверхности полых органов и т. д. Поэтому можно определить расположение и размер неоднородных включений, полостей, внутренних органов и т. п. (УЗ-локация). При ультразвуковой локации используют как непрерывное, так и импульсное излучения. В первом случае исследуется стоячая волна, возникающая при интерференции падающей и отраженной волн от границы раздела. Во втором случае наблюдают отраженный импульс и измеряют время распространения ультразвука до исследуемого объекта и обратно. Зная скорость распространения ультразвука, определяют глубину залегания объекта. Если бегущие ультразвуковые волны наталкиваются на препятствие, оно испытывает не только переменное давление, но и постоянное. Возникающие при прохождении ультразвуковых волн участки сгущения и разряжения среды создают добавочные изменения давления в среде по отношению к окружающему ее внешнему давлению. Такое добавочное внешнее давление носит название давления излучения (радиационного давления ). Оно служит причиной того, что при переходе ультразвуковых волн через границу жидкости с воздухом образуются фонтанчики жидкости и происходит отрыв отдельных капелек от поверхности. Этот механизм нашел применение в образовании аэрозолей лекарственных веществ. Радиационное давление часто используется при измерении мощности ультразвуковых колебаний в специальных измерителях - ультразвуковых весах.
Волновое сопротивление биологических сред в 3000 раз больше волнового сопротивления воздуха. Поэтому если ультразвуковые излучатель приложить к телу человека, то ультразвук не проникнет внутрь, а будет отражаться из-за тонкого слоя воздуха между излучателем и биологическим объектом. Чтобы исключить воздушный слой, поверхность ультразвуковые излучателя покрывают слоем масла, глицерина или желе.
Скорость распространения ультразвуковых волн и их поглощение существенно зависят от состояния среды; на этом основано использование ультразвука для изучения молекулярных свойств вещества. Исследования такого рода являются предметом молекулярной акустики. Интенсивность излучаемой волны пропорциональна квадрату частоты, поэтому можно получить ультразвук значительной интенсивности даже при сравнительно небольшой амплитуде колебаний. Ускорение частиц, колеблющихся в ультразвуковой волне, также может быть большим, что говорит о наличии существенных сил, действующих на частицы в биологических тканях при облучении ультразвуком.
Распространение ультразвука - это процесс перемещения в пространстве и во времени возмущений, имеющих место в звуковой волне. Звуковая волна распространяется в веществе, находящемся в газообразном, жидком или твердом состоянии, в том же направлении, в котором происходит смещение частиц этого вещества, то есть она вызывает деформацию среды. Деформация заключается в том, что происходит последовательное разряжение и сжатие определенных объемов среды, причем расстояние между двумя соседними областями соответствует длине ультразвуковой волны. Чем больше удельное акустическое сопротивление среды, тем больше степень сжатия и разряжения среды при данной амплитуде колебаний. Частицы среды, участвующие в передаче энергии волны, колеблются около положения своего равновесия.
Ультразвуковые волны в тканях организма распространяются с некоторой конечной скоростью, которая определяется упругими свойствами среды и ее плотностью. Скорость звука в жидкостях и твердых средах значительно выше, чем в воздухе, где она приблизительно равна 330 м/с. Для воды она будет равна 1482 м/с при 20º С. Скорость распространения ультразвука в твердых средах, например, в костной ткани, составляет примерно 4000 м/с.
Особый практическое интерес применения ультразвука в медицине связан с эффектом Доплера - изменение частоты волн, воспринимаемым наблюдателем (приемником волн), вследствие относительного движения источника волн и наблюдателя. Представьте себе, что наблюдатель приближается с определенной скоростью к неподвижному относительно среды источнику волн. При этом он встречает за один и тот же интервал времени больше волн, чем при отсутствии движения. Это означает, что воспринимаемая им частота будет больше частоты волны, испускаемой источником. Другой случай: источник волн движется с какой-то скоростью к неподвижному относительно среды наблюдателю. Так как источник движется вслед за испускаемой волной, то длина волны будет меньше, чем при неподвижном источнике. Или при одновременном движении друг к другу наблюдателя и источника волн, воспринимается частота больше испускаемой. Накладывая истинные частоты излучения и воспринимаемые движущимся объектом и высчитав их разницу (доплеровский сдвиг частоты), можно точно определить скорость движения объекта.
Или еще более просто - представьте, что вы стоите на мелководье и на ваши ноги накатываются легкие волны с определенной частотой, если вы сделаете насколько шагов навстречу следующей волне, то она коснется вас быстрее, нежели чем вы бы стояли на месте и ждали ее. Зная скорость движения волн и разницу во времени между их касаниями ваших ног, можно вычислить вашу скорость движения, т.е. ту скорость, с которой вы двигались на встречу волне. И так далее с любой неизвестной и в любом направлении. Если же вы будете продолжать идти навстречу волнам, то за определенный (постоянный) промежуток времени, ваших ног коснется большее количество волн, нежели если бы вы стояли на одном месте, это и есть фазовый сдвиг частоты волнового движения, который и зависит от скорости движения объекта.
Эффект Доплера в медицине используется для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца и других органов.
Физические процессы, обусловленные воздействием ультразвука, вызывают в биологических объектах следующие основные эффекты: - микровибрации на клеточном и субклеточном уровне; - разрушение биомакромолекул; - перестройку и повреждение биологических мембран, изменение проницаемости мембран; - тепловое действие; - разрушение клеток и микроорганизмов. Медико-биологические приложения ультразвука можно в основном разделить на два направления: методы диагностики и исследования и методы воздействия.
К первому направлению относятся локационные методы диагностики с использованием главным образом импульсного излучения. Ко второму направлению относится ультразвуковая физиотерапия. Способность ультразвука дробить тела, помещенные в жидкость, и создавать эмульсии используется и в фармацевтической промышленности при изготовлении лекарств. Разработан и внедрен метод "сваривания" поврежденных или трансплантируемых костных тканей с помощью ультразвука (ультразвуковой остеосинтез). Губительное воздействие ультразвука на микроорганизмы используется для стерилизации. Интересно применение ультразвука для слепых. Благодаря ультразвуковой локации с помощью портативного ультразвукового прибора можно обнаружить предметы и определять их характер на расстоянии до 10 м. Перечисленные примеры не исчерпывают всех медико-биологических применений ультразвука, перспектива расширения этих приложений в медицине поистине огромна.
У большинства из нас ультразвук ассоциируется только как метод снятия зубных отложений. Да, ребята, так и есть, чаще всего ультразвук используется для гигиенических мероприятий, а ультразвуковые аппараты (скалеры) узурпировали стоматологи-гигиенисты. Нет, мы не спорим, удаление налета и зубного камня это основное применение ультразвуковых аппаратов, однако их “способности” гораздо шире.
Итак. Два самых распространенных типа ультразвуковых аппаратов – это магнитострикционные и пьезоэлектрические . Скалер Cavitron от Dentsply – пример магнитострикционного устройства, а PiezoLED от KaVo - пьезоэлектрического. Для магнитострикционных устройств существует довольно большой выбор насадок. Насадки для пьезоустройств в этой номинации побеждают, их значительно больше. Обе эти технологии могут помочь в выполнении множества манипуляций, каждая по-своему хороша, выбирайте сами.
Это всего лишь три примера того, как ультразвуковой аппарат может помочь вам в ежедневной практике, но у ультразвука есть и многие другие полезные применения. Его можно использовать при восстановительном лечении для удаления зубного налета и зубного камня, например, когда находите маленький поддесневой депозит камней во время подготовки культи зуба, или когда хотите удалить налет перед прямой реставрацией цервикального края зуба. В таких ситуациях, как эти (и во многих других), наличие ультразвука – это большой плюс.
Основным методом профилактики заболеваний стоматологического характера является профессиональная чистка зубов. Она заключается в удалении бактериального налета и твердых зубных отложений.
В большинстве стоматологий для этого применяют ультразвуковое оборудование, которое позволят очистить коронки за минимальный период времени, не повреждая эмаль.
Чистка зубов с помощью ультразвука проводится с помощью специального аппарата, генерирующего ультразвуковые волны высокой частотой колебания. Данное оборудование не травмирует эмаль за счет возможности регулирования частоты от 20 до 50 кГц.
Колебательные движения волны способствуют разрыхлению налета мягкого и твердого типа, который затем легко смывается водой.
Фото результатов процедуры
Большинство методов кабинетного очищения коронок направлено лишь на удаление мягких отложений. Лишь некоторые из них способны справиться с зубным камнем, но при этом сохраняется большая вероятность повреждения эмали.
Ультразвуковая чистка не повреждает поверхность коронок и при этом направлена решать сразу несколько задач:
Благодаря качественному удалению отложений риск развития заболеваний пародонта и поражения зубов кариесом сводится к минимуму.
В сравнении с другими методами очищения зубного ряда, чистка с помощью ультразвука имеет свои определенные преимущества, а также недостатки.
К основным преимуществам можно отнести следующее:
К недостаткам данной системы относятся:
Показаниями к проведению профессионального очищения зубов с применением ультразвукового оборудования служат:
Данный метод может быть использован только в случае, если у пациента отсутствуют следующие противопоказания:
Вибрация может передаваться по всему телу и привести к выходу нарушению работы стимулирующего устройства или его поломке.
Особенно остро такое воздействие воспринимает организм в первый триместр беременности. В остальные месяцы проводить данную процедуру допускается, если отсутствуют патологии общего характера.
Услугой можно будет воспользоваться только по происшествии 2 лет после прорезывания последнего зуба. Именно за это время, эмаль достигнет необходимой плотности и толщины.
Для удаления используют специальный аппарат эргономичного дизайна. В его корпусе встроен ультразвуковой генератор , подающий на наконечник волны регулируемой частоты. Для удобства работы и качества очищения, насадки очищающей ручки аппарата, могут меняться.
Для процедуры предусмотрен классический набор наконечников, предназначенных для:
Кроме широкого выбора насадок, для работы используются и разные режимы. Очищение может проводиться как сухим методом , так и с применением жидкостей . Это дает возможность использовать не только обычную воду, но и различные асептические и противовоспалительные средства.
Эффективное удаление отложений происходит за счет двойного действия:
Для того чтобы при этом избежать повреждения дентальной ткани, необходимо чтобы движения скалера носили линейный характер, вдоль всей поверхности зуба.
Все скалеры, оснащены специальной подсветкой, которая повышает качество очистки.
Процедура ультразвукового очищения начинается с осмотра, на котором стоматолог определяет объемы отложений и качество гигиены полости рта. При необходимости, пациенту производят обезболивание местного характера.
В этом видео специалист рассказывает о проведении процедуры:
Для того, чтобы эффект белизны и чистоты зубов сохранился как можно дольше, необходимо придерживаться стандартных правили гигиены полости рта:
Стоимость данной процедуры вполне приемлема и находится в диапазоне 1000–3000 рублей . В среднем обработка одного зуба обходится в 50 или 70 рублей.
Но все чаще, в стоматологиях предлагают процедуру профессиональной чистки, где ультразвуковая обработка является лишь ее частью. Как правило, она дополняется обработкой системы Аir Flow и фторированием коронок. Такой комплекс может обойтись в 4500 рублей и выше, в зависимости от статуса клиники.
Сейчас большое количество пациентов клиник прибегают к ультразвуковому очищению. Их отзывы свидетельствуют об эффективности и безопасности данной процедуры. Лишь некоторые отмечают небольшие дискомфортные ощущения, которые самостоятельно проходят в течение нескольких дней.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Долго не решалась на эту процедуру, но зубной камень просто сводил меня с ума! Ну вот решилась, страшно было. Придя к доктору успокоилась, сама процедура длилась 30 минут, скажу честно, терпимо, но это смотря какой у вас болевой порог. Результат конечно видно сразу, но и первые пару дней пришлось следовать указаниям доктора, для закрепления результата. В моем случае, я отказалась от крепкого кофе и чая. Зато у меня самая красивая улыбка и никакого КАМНЯ!
Ультразвуковая чиста сейчас наиболее распространенная и популярная, я сама ее делала. Мне удалили зубной камень и отполировали поверхность зубов. Для меня процедура очищения прошла безболезненно и результат порадовал. Я боялась только, что заденут десна и они будут кровоточить, но такого не случилось, главное в этом деле подобрать профессионального стоматолога.
Очень хорошая процедура с видимым результатом. Её проводит мой брат с интервалом в один год. Но вот, что я хочу отметить, так это то, что действительно важен выбор хорошего стоматолога. Перед тем, как отправиться на ультразвуковую чистку, постарайтесь как можно больше расспросить уже побывавших пациентов у того или иного врача. Уточните у них, на сколько они довольны его работой. Если стоматолог не будет владеть профессиональными навыками в этом деле, то может испортить вам зубную эмаль, а это чревато грустными последствиями. Были такие случаи.
После снятия брекетов ортодонт меня отправляет на ультразвуковую чистку на каждом осмотре, но я так и не решилась. При жалобе на чувствительность зубов он говорит «ничего страшного, можно сделать анестезию.» А в статье написано, что высокая чувствительность эмали является противопоказанием. Даже не знаю, кого слушать. А про хронический бронхит я узнала совсем вовремя, наверное все-таки воздержусь.
мне стоматолог повредила эмаль, получилась некрасивая щель между передними зубами, как будто кривая дыра между зубами- она утверждает что всего лишь сняла отложения с обратной стороны зубов, а в итоге такое получилось, говорит что ультразвук снимает только патологические образования, и она не виновата, в итоге мне прийдеться проводить исправление- ставить пломбы чтобы выровнять щель. и еще в другом зубе — клыке- тоже с обратной стороны повредила эмаль сильно, так же прошлась по поверхности пломбы пескоструйкой- в итоге пол пломбы снесла, углубилось углубление в фисурах сильно, стало видно промежуток между пломбой и зубом. Она утверждает что не виновата- так получилось и все хорошо(
