Изобретение относится к медицине и может быть использовано в ортопедической стоматологии для отделения препарируемого зуба от соседних зубов при протезировании под искусственную коронку, делая одно плавное движение от жевательной поверхности к межзубному сосочку.
Аналоги
Известны стоматологические диски алмазные для обработки твердых тканей зубов под искусственные коронки, для сепарации зубов, а также для шлифовки пломб (http://library.bashgmu.ru/elibdoc/elib440.pdf).
Рабочие поверхности их покрыты алмазным порошком на никелевой основе. Конические диски имеют алмазное покрытие на внутренней поверхности и применяются для препарирования медиальных поверхностей конвергирующих зубов. Центровые отверстия у дисков служат для укрепления на винте дискодержателя (https://studfile.net/preview/9765397/page:35/).
В настоящее время выпускают диски односторонние и двусторонние диаметра 16, 20 и 22 мм и конические диски (тарельчатые) диаметром 18 мм (https://studfile.net/preview/9765397/page:35/).
Абразивность традиционно применяемых в стоматологии алмазных сепарационных дисков определяется частицами высокосортной алмазной крошки, напыленных на металлические диски в один или несколько слоев.
Критика аналогов
Работа с алмазными дисками приводит к потере их режущих свойств из-за заполнения пространств между режущими кромками детритом. Помимо этого, при перегреве разрушается связующий слой, и теряются алмазные частицы, образуя износ многослойного алмазного покрытия инструмента, что способствуют резкому снижению долговечности инструмента. Дальнейшее использование такого изношенного диска также может привести к перегреву твердых тканей и пульпы препарируемого зуба под коронку, и как следствие этого развитие ее воспаления или даже некроза.
Еще одним существенных недостатков вышеуказанных режущих инструментов является низкая экономичность, связанная с невозможностью повторною их использования после стерилизации самыми широко используемыми в клинической практике воздушным и гласперленовым методами, при которых стерилизация происходит при температуре не выше 160°С. Если произвести стерилизацию при температурах выше этого значения, то это может приводить к нарушению структуры абразивного слоя вращающихся изделий (https://dezr.ru/rubriki-izdaniya/latest-articles/86-dezinfektsiya-v-lpu/106-obrabotka-rotatsionnykh-stomatologicheskikh-instramentov).
Таким образом, вопросы усовершенствования конструктивно-технологических свойств традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска, связанные с повышением износостойкости и продлением его абразивных и режущих свойств, а также снижением их негативного влияния на ткани зуба (безопасность) в процессе выполнения лечебных процедур остаются до сих пор актуальными.
Прототип
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату, взятый за прототип, является режущий инструмент с многослойным покрытием на рабочей части, содержащей инструментальную основу из твердого сплава и пятислойное износостойкое покрытие.
RU (11) 2 599 313 (13) С2 (51) МПК С23С 14/06 (2006.01) В23В 27/14 (2006.01) 10.10.2016 Коробейников Н.В. (RU), Кошкин К.A. (RU) Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием - прототип
Критика прототипа
Недостатками инструмента-прототипа являются отсутствие на инструментальной основе из твердого сплава абразивного алмазного слоя, придающего инструменту высокую режущую способность, а также невозможность его применения в клинической стоматологической практике. Инструмент-прототип используется во всех областях машиностроения, связанных с механической обработкой металлов.
Цель изобретения
Целью предложенного изобретения является повышение износостойкости стоматологического алмазного сепарационного диска при препарировании зубов под искусственные коронки.
Задачей, на решение которой направлено устройство, является снижение интенсивности износа многослойного алмазного покрытия инструмента, возникающего в процессе препарирования зуба под коронку, снижение сил трения в зоне препарирования зуба и минимизация риска перегрева твердых тканей и пульпы зуба.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что в предложенном стоматологическом алмазном сепарационном диске с износостойким нанопокрытием, придающему ему повышенную изностойность, на рабочую часть инструмента путем технологии атомно-слоевого осаждения наносится трехслойное нанопокрытие из оксида алюминия и оксида титана, легированного оксидом ванадия.
Сущность изобретения
Трехслойное нанопокрытие (суммарная толщина 100 нанометров), состоит: 1 слой - это оксид алюминия, являющего подложкой и проявляющего лучшую адгезию с оксидом титана, 2 слой - оксид титана, легированного оксидом ванадия (3 слой) (Фиг. 1). В итоге получается устойчивое многослойное соединение, обладающее лучшими физико-химическими и механическими свойствами.
Сущность изобретения иллюстрирована на фиг. 1, где поз. 1 - слой оксида алюминия, поз. 2 - слой оксида титана, поз. 3 - слой оксида ванадия.
Внешний вид стоматологического алмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием иллюстрирован на фиг. 2.
Примеры использования предлагаемого изобретения
Пример 1. Протокол опыта
Экспериментальное исследование проводилось на 78 зубах 39 беспородных крыс-самцов в возрасте от 6 месяцев до 1 года и массой от 180 до 200 граммов, содержащихся в одинаковых условиях вивария ФГБОУ ВО ДГ'МУ Минздрава России.
При выполнении всех экспериментальных исследований авторы придерживались «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», отраженных в приказе №755 Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных», а также рекомендаций по использованию в эксперименте лабораторных животных (И.П. Западнюк, В И. Западнюк, Е.А. Закария и др., 1983)).
Проводилось сравнительное гистоморфологическое и электронно-микроскопическое исследование в динамике состояния пульпы зубов крыс после их стандартного препарирования под искусственные коронки с помощью стоматологического алмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием и традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска
В основной группе исследований в зубах крыс после их стандартного препарирования под искусственные коронки с помощью стоматологического алмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием через 1 сутки между пульпой и препарированной поверхностью зуба сохранилась зона неизменного дентина. В пульпе в слое одонтобластов отмечалось увеличение их рядов, а в субодонтобластической зоне -увеличение «клеточности». В сосудах МЦР как коронковой, так и корневой пульпы наблюдалось умеренное полнокровие (фиг. 3). В тканях периодонта реакций выявлено не было.
Фиг. 3. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью стоматологического алмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием через 1 сутки после эксперимента.
Пульпа сохранна. В сосудах МЦР как коронковой, так и корневой пульпы умеренное полнокровие. Окраска гематоксилином и эозином. X 25.
В основной группе при электронно-микроскопическом исследовании пульпы зубов в эти сроки одонтобласты коронковой пульпы были в функционально активном состоянии. Цитоплазма их содержала развитый пластинчатый комплекс, много митохондрий, лизосом, хорошо развитую цитоплазматическую сеть (фиг. 4).
Фиг. 4. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью стоматологического алмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием через 1 сутки после эксперимента.
В цитоплазме клеток в слое одонтобластов коронковой пульпы гиперплазия ультраструктур. На фигуре: Л - лизосома, ЦПС - цитоп лазмати ческая сеть. Электроннограмма. X 3300.
На 180 сутки от начала эксперимента в основной группе исследований в пульпе зубов темпы пролиферации клеток в слое одонтобластов и образования заместительного дентина сохранялись на высоком уровне. В коронковой пульпе отсутствовали признаки воспаления, в ней определялось еле заметное полнокровие сосудов МЦР (фиг.5). Пульпа корневых каналов и нериодонт были без изменений.
Фиг. 5. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью стоматологического ачмазного сепарационного диска с износостойким нанопокрытием через 180 суток после эксперимента.
Пульпа сохранна, без признаков ее повреждения. Образование заместительного дентина. Окраска гематоксилином и эозином. X 50
В группе сравнения в зубах крыс после их стандартного препарирования под искусственные коронки с помощью традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска через 1 сутки в коронковой пульпе наблюдались признаки диффузного воспаления с образованием инфильтрата из лимфоцитов, плазматических клеток и гистиоцитов. Местами отмечался склероз коронкой пульпы. Слой одонтобластов был сохранен (фиг. 6). Пульпа корневых каналов и периодонт были интактными.
Фиг. 6. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска через 1 сутки после эксперимента.
Диффузное хроническое воспаление с образованием инфильтрата из лимфоцитов, плазматических клеток и гистиоцитов. Местами склероз коронкой пульпы. Слой одонтобластов сохранен. Окраска гематоксилином и эозином. X 50.
При электронно-микроскопическом исследовании пульпы зубов группы сравнения через 1 сутки в цитоплазме сохранных одонтобластов коронковой пульпы отмечались расширение цистерн цитоплазматической сети, набухание митохондрий, вакуолизация их у одного из полюсов, деструкция крист и увеличение количества лизосом. Границы некоторых клеток были нечеткие (фиг. 7).
Фиг. 7. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска через 1 сутки после эксперимента.
Фрагмент одонтобласта коронковой пульпы. Расширение цистерн цитоплазматической сети, набухание митохондрий с деструкцией крист и увеличением количества лизосом. Границы клетки нечеткие. На фигуре: М - митохондрия, ЦПС - цитоплазматическая сеть, Я - ядро. Электроннограмма. X 5950.
На 180 сутки от начала эксперимента в пульпе зубов группы сравнения в коронковой пульпе обнаруживалось резко выраженное диффузное хроническое воспаление с микроабсцессами и образованием свободных и пристеночных плотных образований, представленных оетеодентином. Что касается одонтобластических клеток, то они в этот срок исследования не обнаруживались в коронковой пульпе. Со стороны свода полости зуба в пульпе определялся заместительный дентин умеренной толщины (фиг.8). В пульпе корневых каналов воспаление отсутствовало. В тканях периодонта наблюдалось умеренное полнокровие сосудов и периваскулярный отек.
Фиг. 8. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска через 180 суток после эксперимента.
В коронковой пульпе хроническое воспаление с микроабсцессами и формированием свободных и пристеночных образований из остеодентина. Окраска гематоксилином и эозином. X 50.
При электрономикроскопическом исследовании пульпы зубов группы сравнения на 180 сутки наблюдения в коронковой пульпе выявлялись дистрофические изменения в миелиновых оболочках нервных волокон центральной зоны коронковой пульпы в виде образования миелиновых фигур. В аксоплазме наблюдалось набухание митохондрий и деструкция их крист (фиг. 9).
Фиг. 9. Зуб крысы после его стандартного препарирования под искусственную коронку с помощью традиционного стоматологического алмазного сепарационного диска через 180 суток после эксперимента.
Набухание митохондрий аксоплазмы и появление миелиновых фигур в миелиновой оболочке мякотного нервного волокна коронковой пульпы. На фигуре: М - митохондрии, МФ - миелиновые фигуры. Электроннограмма. X 4800.
Признаки изобретения, отличительные от прототипа
1. Отличие в назначении: предлагаемый инструмент является специализированным стоматологическим инструментом для препарирования зубов под искусственные коронки, в отличие от инструмента прототипа, который используется во всех областях машиностроения, связанных с механической обработкой металлов, в том числе, легких сплавов, в частности, алюминиевых.
2. Рабочую часть предлагаемого инструмента изготовлена из никелевой основы;
3. Поверхность рабочей части предлагаемого инструмента покрыта алмазным порошком;
4. На поверхность рабочей части предлагаемого инструмента, покрытой алмазным порошком, путем технологии атомно-слоевого осаждения нанесено трехслойное нанопокрытие, суммарная толщина которого 100 нанометров. Он состоит из: 1-й слой - это оксид алюминия, являющего подложкой, 2-й слой - оксид титана, 3-й слой - оксид ванадия, который легирует 2-й слой;
Технический эффект от применения изобретения
Предлагаемое покрытие способствует длительному сохранению алмазных частиц и предотвращает быстрое разрушение связующего слоя на поверхности режущей части инструментов, пролонгируя их абразивные и режущие свойства. Трехслойное нанопокрытие дает возможность для многократного повторного применения этих инструментов после стерилизации. Оно также позволяет обеспечить безопасное препарирование зуба под коронку, минимизируя перегрев твердых тканей и пульпы зуба в процессе выполнения лечебных процедур.
Использованное износостойкое нанопокрытие позволяет работать алмазным сепарационным диском большее количество циклов в сравнении с аналогами, обеспечивает его износостойкость и долговечность за счет устойчивого физико-химического соединения составных компонентов рабочей части металлической никелированной заготовки алмазного сепарационного диска, безопасен для твердых тканей и пульпы зуба при эксплуатации.
Источники информации, принятые во внимание:
RU (11) 2 599 313 (13) С2 (51) МПК С23С 14/06 (2006.01) В23В 27/14 (2006.01) 10.10.2016 Коробейников Н.В. (RU), Кошкин К.A. (RU) Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием - прототип
(19) RU (11) 2 725 467 (13) С1 02.07.2020 Оганян М.Г (RU), Верещака А.А. (RU), Сотова Е.С. (RU), Бубликов Ю.И. (RU), Лыткин Д.Н. (RU) (54) Многослойно-композиционное покрытие для режущего инструмента для обработки титановых сплавов в условиях прерывистого резания
(19) RU (11) 2 450 081 (13) С2 10.05.2012 Лехтхалер Маркус (AT), Райтер Андреас (AT) Износостойкое твердое покрытие для заготовки и способ его получения
(19) RU (11) 2 454 311 (13) С2 27.06.2012 Ким Владимир Алексеевич (RU), Башков Олег Викторович (RU), Хвостиков Александр Станиславович (RU), Саблин Павел Алексеевич (RU) Способ получения титанового диска с покрытием карбида титана
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ортопедической стоматологии для отделения препарируемого зуба от соседних зубов при протезировании под искусственную коронку, делая одно плавное движение от жевательной поверхности к межзубному сосочку. Стоматологический сепарационный диск для препарирования зубов содержит рабочую часть, на которую нанесено многослойное покрытие. На рабочую часть инструмента, выполненную из никелевой основы, поверхность которой покрыта алмазным порошком, путем технологии атомно-слоевого осаждения нанесено трехслойное нанопокрытие, суммарная толщина которого составляет 100 нанометров. Первый слой покрытия, являющийся подложкой, выполнен из оксида алюминия, второй слой выполнен из оксида титана, легированного оксидом ванадия - третьим слоем. Использование изобретения обеспечивает безопасное препарирование зуба под коронку, минимизируя перегрев твердых тканей и пульпы зуба в процессе выполнения лечебных процедур. 9 ил.
Стоматологический сепарационный диск для препарирования зубов, содержащий рабочую часть, на которую нанесено многослойное покрытие, отличающийся тем, что на рабочую часть инструмента, выполненную из никелевой основы, поверхность которой покрыта алмазным порошком, путем технологии атомно-слоевого осаждения нанесено трехслойное нанопокрытие, суммарная толщина которого составляет 100 нанометров, при этом первый слой покрытия, являющийся подложкой, выполнен из оксида алюминия, второй слой выполнен из оксида титана, легированного оксидом ванадия - третьим слоем.
| DE 29724743 U1, 10.07.2003 | |||
| Аппарат для разлива жидкости | 1929 |
|
SU15541A1 |
| US 2006269901 A1, 30.11.2006 | |||
| US 2011256504 A1, 20.10.2011. | |||
