Почему Джордж Вашингтон выглядит на портретах таким мрачным, чем часовщики, ювелиры и цирюльники помогли дантистам, из чего делались зубные протезы в XVIII веке и как войны помогали стоматологам, рассказываем в нашей рубрике «История науки».

6 марта отмечается Международный день зубного врача. Считается, что в этот день в 1790 году американский дантист Джон Гринвуд «изобрел» бормашину. Что здесь «изобрел» и что имеется в виду под бормашиной - отдельный вопрос, но мы сегодня расскажем и о бормашине, и Гринвуде.

Конечно, Гринвуд не был первым, кто использовал сверло для лечения зубов. Несколько тысяч лет назад зубы сверлили и в долине Инда, и в Египте, и на Апеннинах, и в Центральной Америке. Больших оборотов от такого устройства ожидать трудно, однако дырки в зубах делали и не только знатным людям.

В конце XVII века ручной бор применял голландец Корнелиус Золинген. По сути, его сверло было граненой палочкой с шаровидным наконечником, которую врачу приходилось вращать пальцами. Большой вклад в развитие стоматологии (в том числе ортодонтии и протезирования, а оно нам еще встретится) внес Пьер Фошар. Он часто называл себя «хирургическим стоматологом» (surgical dentist) , и это в то время, когда дантисты чаще занимались вырыванием зубов, а не их лечением. Для своих занятий он приспособил многие инструменты, позаимствовав их у часовщиков, ювелиров и цирюльников. Много внимания он уделял совершенствованию зубных протезов, используя для этого как человеческие зубы, так и кости животных, обрабатывая их, делая как можно более удобными. Помимо этого, занимался он и выравниванием зубов - с помощью тонких серебряных пластинок, проволоки и шелковых ниток.

Пьер Фошар

Wikimedia Commons

В 1790 году американский зубной врач Джон Гринвуд приспособил для вращения бора - рабочего инструмента для бормашины - колесо с педалью наподобие тех, что использовались в прялках. Собственно, это все, что известно по этой конкретной дате. О самом Гринвуде мы знаем немного больше. Он родился в 1760 году в Бостоне в семье дантиста и участвовал в Войне за независимость (флейтистом). Куда больше Гринвуд известен как личный стоматолог Джорджа Вашингтона.

Wikimedia Commons

Портрет Джорджа Вашингтона кисти Гилберта Стюарта 1797 года

Crystal Bridges Museum of American

Показать описание

Скрыть описание

Портрет Джорджа Вашингтона кисти Гилберта Стюарта 1797 года

Crystal Bridges Museum of American

Вставные зубы Джорджа Вашингтона, хранящиеся в поместье Маунт-Вернон

Wikimedia Commons

Первый президент США всю жизнь страдал от проблем с зубами. И хотя во времена до папарацци белоснежная улыбка политикам была не так нужна, зубы приносили немало мучений президенту. Собственно, к тому времени, как карьера привела его к президентскому креслу, зубов у Вашингтона почти и не осталось. Тут-то ему и пригодился Гринвуд. Дантист сделал для Вашингтона несколько наборов зубных протезов из различных материалов. Были среди них и слоновая кость, и клык гиппопотама, и человеческие зубы. С последними, очевидно, в войну перебоев не было. Источником зубов и коронок (для переработки) служили тысячи молодых людей, павших в битвах Войны за независимость. (В Европе похожей «радостью для дантистов» стали Наполеоновские войны, в частности битва при Ватерлоо).

Протезы конца XVIII века были далеки от совершенства - может, не случайно на купюрах у президента такое мрачное выражение лица. Несколько его протезов хранится сейчас по разным музеям США, в том числе один с подписью: «Это были зубы великого Вашингтона».

А что же было дальше с бормашинами (а заодно и с протезами)? Здесь прогресс не стоял на месте. В XIX веке, по мере распространения фарфора, «зубы Ватерлоо» постепенно утратили популярность: их заменили красивые и прочные фарфоровые протезы. Кстати, двоюродный брат одного из производителей фарфора, Джозайи Веджвуда, Ральф, в 1806 году , подобие которой и сейчас используют стоматологи, чтобы понять, насколько хорошо обработана пломба.

Несмотря на то, что бормашины с ножной педалью уже существовали, они оставались дорогими и не очень популярными. Потому и в XIX веке дантисты продолжали совершенствовать ручные дрели. В 1846 году американец Амос Уэскотт изобрел кольцо для указательного пальца с полусферой, в которую упирался конец бора. Теперь он не доставлял таких неудобств (и мозолей) врачу. Тогда же, в 1846 году, американец Уильям Мортон . Кстати, первая операция, проведенная под наркозом, была именно стоматологической.

В 1864 году британец Джордж Харрингтон сконструировал бор с заводом, наподобие часового. Повернув ключ несколько раз, пару минут можно было сверлить, не прикладывая усилий. Скорость значительно возросла, а вместе с ней появился и звук (что ж за бормашина без шума). В конце 1860-х появились пневматические бормашины, а еще через некоторое время - электрические. Впрочем, какими бы они ни были, это полезное изобретение еще долго будет бросать нас в дрожь и, одновременно, спасать от нудной боли. Спасибо за это сказать надо и нашему сегодняшнему герою.

Ольга Аскальдович

Давно прошли те времена, когда единственным лечением зуба было его удаление. Долгое время не существовало специального оборудования для препарирования твердых тканей зубов. Но в 1790 году и появилась первая бормашина .

Историческая обстановка

В то время, когда Джон Гринвуд, личный зубной врач Джорджа Вашингтона, был занят изобретением бормашины, Ф. Ф. Ушакова и Суворов одерживали свои победы на море и на суше над Турцией. А в США подводились итоги первой общефедеральной переписи, согласно которой в Америке насчитывалось почти 700 тысяч рабов. В этом же году родился русский драматург, поэт, композитор и дипломат Александр Сергеевич Грибоедов. А Александра Радищева за книгу «Путешествие из Петербурга в Москву» приговорили к смертной казни, которую впоследствии заменили на 10- летнюю ссылку.

Эволюция бормашины

Первая бормашина была очень тяжелой, с ножным приводом из колеса прялки, принадлежащей матери изобретателя. Используя эту бормашину, Гринвуд изготовил четыре съемных протеза для первого президента США.

Следующим этапом в развитии стоматологического оборудования стало появление в 1868 году пневматической бормашины с ножным приводом. Это изобретение принадлежит Дорджу Грину, механику компании S.S. White. На этой установке можно было работать одной рукой, она была предшественником современных стоматологических установок.

Патент на эту бормашину получил американский врач Джеймс Моррисон в 1871 году. И уже через пять лет началось серийное производство таких машин все той же компанией S.S. White. Максимальная скорость вращения бора в конструкциях того временя достигала 2000 оборотов в минуту.

Первая бормашина с электрическим приводом была запатентована в 1875 году. Автором изобретения стал Джордж Грин. Но почему-то тогда в кабинеты дантистов она не попала.

Массово использовать ее стали только спустя столетие. Скорость вращения бора к середине девятнадцатого века достигла 30 тысяч, а потом сто и более тысяч оборотов в минуту.

Но и эти машины очень быстро были вытеснены. На смену им пришли бормашины с турбинными наконечниками, которые появились в 1950-е годы. Они позволяли добиваться 250 тыс. оборотов в минуту.

Все та же компания S.S. White параллельно с созданием бормашины разработала прямые и угловые наконечники.

Дальнейшее совершенствование бормашин велось в следующих направлениях:

• увеличение количества оборотов , что обеспечивало более высокое качество препарирование и снижало болевые ощущения у пациентов;
• создание системы охлаждения , так как с увеличением скорости вращения бор и ткани зуба нагревались;
• создание и совершенствование наконечников , поскольку качество препарирования зависело напрямую от них;
• создания безрукавных бормашин .

В 50-е годы появилась первая система охлаждения в виде воздушно-водяного разбрызгивателя, который крепился к наконечнику при помощи хомутика.

Разработанная в 1957 году бормашина с турбинными наконечниками очень быстро вытеснила высокоскоростные электрические конструкции из стоматологических кабинетов.

Бормашина в России

Россия до первой мировой войны закупала зубоврачебное оборудование за рубежом. Но в 1914 году это стало невозможным. Возникла необходимость выпуска отечественных моделей. И в ОКБ Сталинградского завода медицинского оборудования в 30-ые годы выходит первая бормашина педального типа с ножным приводом, выпускалась она вплоть до 1963 года. Параллельно с данной моделью в 50-е появились бормашины с электроприводом и жестким рукавом. Они постепенно эволюционировали и широко использовались стоматологами до начала 70-х годов.

В конце концов, на смену им пришли установки с турбинным наконечником и скоростью вращения бора до 3 млн. оборотов в минуту.

Бормашина

Бормашина

Бормашина - ротационный инструмент, развивающий высокую частоту вращения шпинделя (до 400 000 об/мин) при небольшом крутящем моменте. Бормашины используются для высокоточной абразивной и безабразивной обработки мелких объектов. Нашли широкое применение в стоматологии (в составе стоматологических установок), ювелирном деле, художественной резьбе по кости, приборостроении .

Стоматологические бормашины

Нашли самое широкое применение при оказании стоматологической помощи, при терапевтическом и ортопедическом приемах , работающий с большой частотой вращения (до 400 000 об/мин), что снижает болевые ощущения у пациента.

Виды бормашин и степени их применения в стоматологии

Различают четыре вида бормашин по типу привода инструмента:

1. Чаще всего это пневмотурбинное устройство, работающее от сжатого воздуха , поступающего по шлангу от компрессора . Для уменьшения шума компрессор, как правило, устанавливают в отдельном помещении; он обычно обслуживает несколько стоматологических установок. Управление работой бормашины осуществляется с помощью педали . Имеет сменные наконечники разной толщины и длины. Издаёт характерный свистящий звук, который очень похож на звук работающей электродрели. Достоинство - возможность очень точной обработки за счет большой скорости вращения инструмента. Недостаток - малый крутящий момент, что делает затруднённой, а иногда невозможной обработку некоторых тканей и пломбировочных материалов.

2. Электромеханическая бормашина - микромотор. Обладает большим крутящим моментом, но меньшей скоростью вращения. Применяется для «черновой» обработки, а также для подгонки коронок, протезов, а также для лечения крайних дальних зубов.

3. Электромеханическая бормашина с многозвенной ременной передачей - морально устарела. Низкая скорость вращения. Часто - большой уровень вибраций. Данный тип бормашины широко распространялся в советской стоматологии. В середине 2000-х годов бормашины данного типа повсеместно прекратили своё существование и встречаются в рабочем состоянии крайне редко. Электромеханические бормашины устанавливались на верхней стенке стоматологической установки.

4. Лазерная бормашина (или «стоматология нового поколения»), работающая при помощи светового излучения, но не имеющая вращательного мотора. Управление лазерной бормашиной осуществляется при помощи кнопочной педали. Данный тип бормашин позволяет лечить зубные боли намного оперативнее, быстрее, не причиняя боли пациентам. К больному зубу пациента подносится инструмент, который внешне напоминает вращательную бормашину, но с лазерным излучателем внутри. За секунды - реже минуты - больной зуб вылечивается, и затем ставится световая пломба (химическая пломба несовместима с лечением лазерной бормашиной). Данный тип бормашины стал появляться в частных клиниках Москвы в начале 2010-х годов XXI века , а до 2020 года лазерные бормашины, скорее всего, полностью вытеснят вращательные бормашины.

Составные части инструмента стоматологической бормашины

1. Шленс соединения с блоком управления или стоматологической установкой.
2. Привод - микромотор или турбина.
3. Наконечник - служит для фиксации рабочего инструмента. Бывают прямые и отогнутые. В современных стоматологических установках в наконечниках выполняются устройства для местного орошения зоны обработки водой, охлаждения инструмента, светодиодной подсветки, а иногда - оптико-волоконная система для вывода изображения на монитор. Наконечники и микромоторы (приводы) разных производителей несовместимы между собой.
4. Бор - рабочий инструмент, служащий для удаления ткани резанием. Также могут устанавливаться различные отрезные диски, шлифовальные насадки.

Стоматологическая бормашина в массовой культуре

В СССР было снято несколько фильмов, где участвовала стоматологическая бормашина:

• Иван Васильевич меняет профессию - Доктор Антон Семёнович Шпак - в фильме была показана «самая страшная» для советских граждан подвесная бормашина производства Chirana. Ради популярного эффекта Леонид Гайдай сменил противный жужжащий звук бормашины на звук отбойного молотка .
• Ералаш - сюжеты Кто следующий и Влип . В сюжете «Кто следующий» была показана турбинная бормашина с огромной скоростью вращения мотора. В сюжете Влип была показана «самая страшная» подвесная советская бормашина.

Ювелирные бормашины

Уникальные бормашины и ювелирный инструмент.

Технические бормашины

Технические бормашины - это, как правило, профессиональные инструменты, а также модели для дизайнерских или декоративных работ. Также, благодаря широкому диапазону насадок и всевозможных принадлежностей, технические бормашины могут выполнять гравировку, пиление, резание, сверление и прочие дополнительные функции.

Основное отличие технических бормашин - это возможность регулировки оборотов; как правило, она ступенчатая или плавная, диапазон регулировки может быть от 0 до 350 000 об./мин, что позволяет достаточно активно и качественно выполнять как зачистные, так и тонкие полировальные работы.

Среди производителей, достаточно хорошо себя зарекомендовавших, можно привести в пример бормашины DREMEL и PROXXON; следует отметить, что в странах Восточной Европы на бормашины DREMEL представлен широкий диапазон аксессуаров и принадлежностей, которые можно купить как у специализированных дилеров, так и в строительных сетевых супермаркетах.

Интересно, что благодаря специальной оснастке из своей бормашины легко можно сделать маленькую дисковую или алмазную пилу, фрезер, лобзик, дрель и много других функциональных приборов для точных или ювелирных работ.

Как и многие другие виды инструментов, бормашины технического назначения могут питаться или от сети, или от аккумулятора; моделей, которые бы питались и от первого, и от второго источника, не бывает. В настоящее время выпускаются аккумуляторные машину с литий-ионным аккумулятором; цена на такие приборы в России, как правило, на 10–20 % больше, чем на сетевые. Важно отметить, что аккумуляторные бормашины такого рода уже намного легче старых громоздких и несколько тяжеловатых машин.

Также бормашины можно разделить на ручные и «стационарные»: первые пользователь просто держит в руке, а вторые подвешиваются или кладутся в удобное место, после чего работа производится уже с помощью рабочего пера, которое работает через гибкий привод. Как правило, на рабочее перо можно установить крепящую инструмент цангу или быстрозажимный патрон (также использующийся на дрелях), что позволят сменять рабочие принадлежности.

Зубоврачевание является одним из древнейших разделов медицины. Как показывают результаты исследований костей раннего периода, заболевания кариесом и парадонтитом встречались во все времена, начиная с самого раннего периода человеческой истории. Однако лечение больных зубов в течение многих веков сводилось главным образом к их удалению.

Современный этап развития зубоврачевания складывается лишь к середине Х1Х века. В частности, только в этот период появляются относительно совершенные устройства для обработки твердых тканей зуба вращающимися режущими инструментами.

Конечно, попытки лечения зубов предпринимались неоднократно. Но поскольку почти все они были связаны с необходимостью "проникнуть" в больной зуб, а сделать это удавалось далеко не всегда, попытки эти крайне редко приводили к успеху. Все-таки еще в древности врачеватели зубов пытались воздействовать на ткани зуба (хотя, как мы полагаем, они преследовали при этом чисто косметические цели). Так, в черепах аборигенов, найденных в Мексике и Эквадоре, передние зубы были украшены искусственными вкраплениями из золота, нефрита, бирюзы и т.п.; отверстия для таких вкраплений имели круглую форму, а высверленные поверхности были гладкими и полированными

В IХ веке до н.э. народы Майя осуществляли углубления в зубах с помощью круглой трубки, похожей по форме на соломинку для питья, изготовленной из нефрита или меди. При подготовке полости трубку вращали ладонями рук или при помощи веревки. В качестве абразивного материала использовался мелко истолченный в воде кварц, что позволяло на зубах вырезать круглые отверстия.

Новый этап в зубоврачевании начался, как мы считаем, в I веке нашей эры, когда древнеримский хирург Архиген (Archigenes), врач императора Траяна, одним из первых с лечебной целью просверлил полость зуба трепаном. Можно считать, что проведенное им лечение стало единственной в те времена попыткой лечения зубов с применением специального инструмента, подобная методика лечения зубов на протяжении многих веков больше как будто бы не использовалась.

Только в ХV веке Джиовани Арколани (Giovanni d"Arcoli, 1412-1484) -профессор университета из Болоньи, сумел применить способ Архигена и описать в своем труде "Практическая хирургия". В частности он после трепанации прижигал пульпу зуба и пломбировал полость зуба золотом.

Новый этап связан с применением специального инструмента - ручного бора для препаровки кариозной полости: впервые это осуществил хирург Корнелиус Золинген (Cornelius Solingen, 1641-1687) и описал в книге "Приемы лечения ран" (1684). Ручной бор состоял из длинного стержня с граненой ручкой (6 или 8 граней), и головки (головки имели форму шара, конуса и т.д.) и вращался бор пальцами руки врача.

Ручной бор применялся для лечения зубов вплоть до середины XIX в. Однако, работа таким бором занимала много времени и была очень трудоемкой и неудобной, как для врача (пальцы натирались до мозолей), так и для пациента. Облегчение в работе зубных врачей принесло изобретение в 1846г американского доктора Амоса Уэскотта кольца с втулкой, которое надевалось на указательный палец правой руки. Это приспособление позволило защитить руку врача и в какой-то степени облегчить вращение ручного бора пальцами.

В конце XVIII в. появились более сложные ручные приспособления с использованием ротационного движения инструмента - зубоврачебные дрели.

В 1858 г. Чарльз Мерри (США) изобрел зубную дрель, которая имела две ручки: одну для удерживания режущего инструмента, а вторую, для сообщения режущему инструменту вращательного движения через гибкий кабель. Такое устройство позволяло дантисту направлять инструмент на зубы с необходимой точностью. В 1862 году Чарльз Мерри добавил к своей конструкции изогнутую головку (прототип углового наконечника).

Своеобразную конструкцию имела ручная машина с двумя головками, изобретенная в 1864 г. английским врачом Джорджем Феллоу Харрингтоном (1812-1895). Это устройство приводилось в движение с помощью пружины, аналогично современным механическим игрушкам. Завод пружины был рассчитан на 2 мин хода. Данное изобретение позволило врачу менять головки в зависимости от места нахождения больного зуба (верхней или нижней челюсти). Машина Харрингтона была сделана из желтой меди и украшена обильной гравировкой и выглядела чрезвычайно элегантно и по виду напоминала музыкальный ящик. В стоматологическом музее Стокгольма имеется экземпляр его машины - красивой, как ювелирное украшение.

Правда, эта машина во время работы сильно шумела, но этот недостаток вполне искупался тем, что она позволяла врачу справляться с препаровкой полости зуба в несколько раз быстрее, чем при использовании другими ручными дрелями. Например, за десять минут можно было сделать столько, сколько за целый час при работе ручным бором, доставляя пациентам меньше неудобств. Все-таки машина Харрингтона с заводным пружинным механизмом не получила применения в зубоврачебной практике.

Большую роль в совершенствовании технологии лечения болезней зубов сыграло появление ножной бормашины и ее дальнейшее совершенствование.

В 1868 г. Г.Ф.Грина изобрел пневматическую машину на ножном приводе, позволившую врачу работать одной рукой. Она оказалась практичной, и в то время как другие устройства изготавливались изобретателями в единственном экземпляре, машина Грина была первой зубоврачебной машиной, изготовленной фирмой S.S.White в Филадельфии фабричным способом. Однако, эта машина не получила широкого распространения среди практических врачей. Вместе с тем, ее принято считать родоначальницей турбинных бормашин, которые начали использоваться во второй половине XX века.

В 1871 г. Джеймс Беалл Моррисон (1829-1917) сконструировал и запатентовал педальную бормашину. Эта машина имела такой же ножной привод, как и ножная швейная машина. Среди других образцов бормашин, появившихся в начале 70-х годов XIX в. (например, бормашины модели Элллиота, которые крепились неподвижно к потолку или к стене) бормашина Моррисона пользовалась наибольшим спросом, как наиболее практичная. Она устанавливалась на полу и была возможность ее передвижения. В 1876 г. фирма S.S.White изготовила усовершенствованный вариант бормашины Моррисона, в которой впервые был использован принцип передачи вращения с помощью так называемого "гибкого рукава".

В своей конструкции первые ножные педальные бормашины состояли из трех главных составных частей: ножного педального двигателя с маховым колесом, подвижного рукава, наконечника с бором.

В конце ХIХ века ножные педальные бормашины создавались на основе двух конструктивных вариантов (усовершенствованных в ХХ веке), отличавшихся, в основном, схемой передачи вращения от двигателя к наконечнику с бором с помощью гибкого вала, заключенного в оболочку - "гибкого рукава". Вращающиеся части "гибкого рукава" были полностью закрыты. Манипуляции с наконечником давали умеренную нагрузку на кисть руки врача. Однако этот рукав имел существенные недостатки. Он не мог передавать значительные обороты двигателя. При этом он обуславливал заклинивание вращающегося на низких скоростях бора, особенно когда его сильно прижимали к эмали зуба с помощью системы шкивов, укрепленных на валу двигателя и на металлических стержнях и соединенных кордовым шнуром (так называемый "жесткий рукав").

В основу этого типа передачи вращения была положена конструкция, запатентованная французом Дориотом в 1893 г. Бормашина системы Дориота отличалась от всех других машин тем, что позволяла легко и бесшумно работать и производить различные движения наконечником. Однако, зубной врач А.В.Фишер в своем учебнике "Курс дентиарии по программе зубоврачебных школ" (1903) писал, что бормашины c "гибким рукавом", изготавливаемые фирмой S.S.White, считаются лучшими, а "машины системы Дориота непрактичны, из-за сложности системы передач, и, кроме того, при работе производят изрядный шум"

Фирма S.S.White и другие предложили много конструктивных усовершенствований основных узлов бормашины Моррисона, обеспечивших плавность вращения бора (что позволило уменьшить болевые ощущения во время препарирования зубов), а также снижение шума работающих механизмов.

Педальные бормашины в России в конце XIX - начале XX в. не выпускались и закупались в Америке, Англии, Германии. Использование их в России врачами сопровождалось большими трудностями, так как отсутствовали мастерские для ремонта. Единственным местом, где в то время в России изготавливались бормашины, была первая зубоврачебная мастерская И.И.Хрущева (1850-1914), созданная им на свои средства в 1886 г. в С.-Петербурге.

Педальные бормашины широко применялись в зубоврачебной практике вплоть до середины ХХ века, а в России даже до конца 60-х годов нашего столетия.

Преимуществом этих бормашин было то, что они приводились в движение с помощью ножной педали, что позволяло освободить руки врачу для операции. Но главное было в том, что они позволили существенно улучшить эффективность препарирования твердых тканей зуба и тем самым поднять зубоврачебную помощь на новую ступень развития. Зубной врач Ю.Шефф (1882) отмечал, что "с введением зубной сверлильной машины в истории пломбировки зубов наступила новая эра: с этим вполне можно согласиться.

Однако первые педальные бормашины были чрезвычайно дорогими и потому фактически недоступными многим дантистам. Поэтому зубные врачи продолжали работать вплоть до начала ХХ века ручными дрелями.

Максимальная скорость, которую могли развивать ножные зубоврачебные машины по вполне понятным причинам не превышала 2000 об/мин. Создание и все более широкое использование электромоторов в конструкциях различных механизмов обусловили замену ножного привода бормашины электрическим, что позволило увеличить в дальнейшем число оборотов бора в 10 раз и снизить утомляемость врача и пациента.

Русский зубной врач А.В. Фишер в своем учебнике "Курс дентиатрии по программе зубоврачебных школ" (1903), давая характеристику электрическим бормашинам конца XIX-начала ХХ века, отмечал, что они "очень капризны, так как находятся в зависимости от постоянства действия электрической энергии, что у нас в России, не имея своей динамо-машины, трудно получить; аккумуляторы при зарядке малоопытными машинистами очень часто и быстро портятся".

Внедрение электрических бормашин в зубоврачебную практику стало возможным лишь в начале ХХ столетия. А.В. Фишер (1903), А.Б.Изачик (1915) опубликовали фотографии выпускавшихся ножных и электрических бормашин различных фирм.

Одновременно с созданием бормашин в конце XIX - начале XX вв. фирмой S.S.White. были разработаны и совершенствовались наконечники. В каталогах начала ХХ века (фабрики и магазина АО Ф.Швабе, г. Москва, магазина и фабрики Е.С..Трындина и сыновей, г. Москва и др.) приведены 2 базовые модели прямых наконечников (№ 4 и № 7), а также их усовершенствованные конструкции. Выпускались и угловые наконечники - в виде угловых насадок №1, 2, 3 к прямым наконечникам № 4,7. Эти угловые насадки отличались, в основном, конструкцией узла фиксации бора (с помощью задвижки, гайки и др.), и изготавливались с различным углом наклона головки с бором (прямоугольные, остроугольные, тупоугольные и универсальные (обеспечивавшие возможность оперативного изменения угла наклона головки). Обеспечение выбора оптимального угла установки бора дало возможность врачу выполнять манипуляции в труднодоступных кариозных полостях.

В середине 30-х годов ХХ века прямые и угловые наконечники по своему устройству не отличались от наконечников, применявшихся в начале века. Однако угловой наконечник этих лет был изготовлен из никелированной латуни и комплектовался с черной эбонитовой рукояткой. В дальнейшем эти наконечники не претерпели существенных изменений.

Как свидетельствуют каталоги начала XX века, в зависимости от конструктивного исполнения выпускалось 26 типов бормашин с гибким и жестким рукавом.

В начале XX в. совершенствование бормашин шло в направлении создания конструкций, обеспечивающих наибольшую скорость вращения бора. Это направление было обусловлено как чисто механическими, так и медико-биологическими причинами. Повышение скорости вращения бора дало возможность улучшить качество препарирования твердых тканей зуба и уменьшить болевые ощущения пациента.

Одним из первых, признавших выгоды высоких скоростей вращающихся зубоврачебных инструментов, был бельгийский дантист Эмиль Уэ (1874-1944). В 1911 г. он сконструировал электрический двигатель, скорость вращения которого, по не вполне достоверным данным, достигала 10000 об/мин, и обнаружил, что на этих высоких скоростях боры препарировали более ровно и с меньшим дискомфортом для пациента. Однако, машина Э.Уэ не получила широкого применения, поскольку она перегревалась и подшипники, расположенные в наконечнике, заклинивало.

Дальнейшим работам по совершенствованию бормашин содействовали исследования по медико-техническим проблемам, которые были связаны с изучением процесса высокоскоростного резания твердых тканей зуба.

Врачи Walsh JP, Symmons HP (1948) сообщили о своих исследованиях, об уменьшении ощущений вибрации пациентом при препарировании зуба при повышенной скорости вращения бора. Оценивая реакцию пациентов на вибрацию, ощущаемую их зубами при различных скоростях вращения боров, эти ученые установили верхние частотные пределы ощущаемой вибрации, а также диапазон частот, вызывающих наиболее неприятные ощущения. Они также установили эффективность действия режущих инструментов на высоких скоростях порядка 60000 об/мин. Henry E.E., Peyton F.A. (1950) провели исследование по изучению влияния вибрации на ткани зуба, производимой различными вращающимися инструментами бормашины и пришли к выводу, что увеличение скорости вращения приводило к уменьшению амплитуды вибраций.

В ряде опубликованных результатов исследований (Manley E. ,1936, Лукомский И.Г., 1940, Anderson D., 1942, Peyton F. , 1952, Xolden G., 1962 и др.) отмечалось, что уменьшение восприятия пациентом вибрации путем увеличения скорости режущего инструмента обуславливает осложнение в виде боли и неприятных ощущений у пациента при препарировании врачом зуба. Причиной возникновения этого осложнения являлось повышение температуры на поверхности обрабатываемого участка зуба, которое возникало в результате трения, вызывая возможность ожога тканей с последующим некрозом пульпы. В связи с этим высокоскоростное препарирование тканей зуба должно было сопровождаться охлаждением тканей зуба и режущих инструментов.

Повышение скоростей вращения бора в бормашинах с "жестким рукавом" обеспечивалось путем увеличения передаточного числа оборотов с мотора на наконечник (за счет увеличения диаметра шкива мотора и уменьшения шкива наконечника) и совершенствования конструкции наконечников.

Так, в начале 50-х годов ХХ века инженерами фирм "КаВо" и "Микромега" была усовершенствована конструкция "жесткого рукава" (улучшены фрикционные свойства шкива двигателя, увеличено отношение диаметров шкивов двигателя и наконечника и др.), что позволило получить скорость вращения бора до 30000 об/мин. Австралийский ученый Ричард Р.Стефенс (Stephens RR, 1986) назвал среди успешных попыток увеличения скорости вращения бора в бормашинах с "жестким рукавом" систему с наконечником "Император". Эта система была впервые изготовлена в 1951 г. компанией Дрендел энд Цвайлиг и обеспечила скорость вращения бора 30000 об/мин (благодаря зубчатому передаточному механизму наконечника).

Ученый Джонсон (J.Jonson, 1957) в своей монографии опубликовал особенности системы с наконечником "Император". Согласно его описанию, в наконечнике "Император" были применены самовыравнивающиеся подшипники и плавающий привод для режущего инструмента, которые способствовали устранению вибрации, возникавшей в механизмах передачи вращения (до наконечника). К этому наконечнику были изготовлены специальные режущие инструменты (боры, диски) со своими собственными подшипниками, которые обеспечивали точное концентрическое вращение инструмента. Режущие инструменты закреплялись в наконечнике с помощью оригинального соединения. Это приводило к невозможности их взаимозаменяемости с инструментами, закрепляемых в наконечнике с помощью цанговых зажимов и значительному удорожанию режущих инструментов.

Ричард Пэйдж сконструировал скоростной угловой наконечник для бормашины с "жестким рукавом, который поступил в продажу в 1955 г. под названием "наконечник Пэйджа-Чейса", с помощью которого была получена скорость вращения вольфрамо-карбидных боров 100000 об/мин. Преимущество этого наконечника было в том, что его кинематическая схема передачи вращения внутри наконечника обеспечивала повышение скорости вращения бора в 5 раз. Однако это привело к увеличению размеров наконечника (по сравнению со стандартными наконечниками), что ограничило его доступ к зубам, расположенным в глубине рта. Этот наконечник содержал зажимный патрон с резиновой втулкой для закрепления боров, который обеспечил снижение вибраций бора. В 1960 г. компанией Кэрр Мэнюфэкчуринг были произведены усовершенствованные модели наконечника Пэйджа-Чейса, которые обеспечивали скорость вращения бора 180000 об/мин.

Дальнейшее совершенствование технологии применения бормашин привело к тому, что в 50-х годах ХХ века появились первые приспособления для охлаждения - специальные воздушно-водяные разбрызгиватели в виде сопла, прикрепляемого хомутиком к наконечнику. В первых установках пациент помогал врачу, нажимая по его просьбе кнопку воздушного клапана, позднее разбрызгиватель стал приводиться в действие электрическим соленоидным клапаном одновременно с работой бора. В 1955 г. фирмой "Амальгамейтид Дентал Кампани" была претворена в жизнь идея добавить к наконечнику кроме сопла для разбрызгивания, еще и другое (угловое) для сушки воздухом. Выпуск разбрызгивающей струи для охлаждения или промывки, либо струи воздуха для просушивания, осуществлялся через двойные соленоидные клапаны, присоединенные к клапанам автомобильных камер.

В России с началом первой мировой войны 1914 г., а затем и революции 1917 г., поставки по импорту зубоврачебного оборудования, в том числе бормашин, были приостановлены. В связи с этим в 20-е годы XX в. были намечены мероприятия по организации отечественного производства этого оборудования.

Первая производственная модель отечественной бормашины педального типа (с ножным приводом) создана в 30-е гг. в ОКБ Сталинградского завода медицинского оборудования. Эта бормашина являлась длительное время одной из главных принадлежностей зубоврачебного кабинета. Серийный ее выпуск продолжался до 1963 г. В 50-е годы в нашей стране начали выпускаться также бормашины с электроприводом, в том числе по схеме с жестким рукавом. Эти бормашины постепенно также совершенствовались и применялись до конца 60-х годов. Они комплектовались прямыми наконечниками с автоматическим зажимом, в том числе скоростным наконечником типа НП-10, угловыми наконечниками (с фиксированной и поворотной головкой), в том числе скоростным наконечником типа НСУ-1. Максимальная скорость вращения бора, которая была получена с помощью скоростных наконечников, равнялась 30000 об/мин.

Все описанные зарубежные и отечественные бормашины, обеспечивавшие высокую скорость вращения бора, обладали неудобным механизмом удлинителя ("руки"), который использовался на агрегатах со стандартной скоростью, что ограничивало радиус движения "руки", и не давало возможности врачу работать сидя. Поэтому уже в 50-х годах XX в. внимание конструкторов зубоврачебного оборудования, в том числе и отечественных, было сосредоточено на создании безрукавных машин с использованием микроконструкций: турбинных наконечников, пневматических и электрических микродвигателей, встроенных или присоединяемых непосредственно к наконечнику.

Появившиеся в 1957 г. в зубоврачебной практике бормашины с турбинными наконечниками, впоследствии укомплектованные встроенными системами охлаждения и локального освещения места операции, привели к постепенному отказу от высокоскоростных бормашин с передачей вращения от двигателя на наконечник с бором с помощью "рукава".

Использование бормашин ознаменовало внедрение в зубоврачевание новой технологии лечения болезней зубов.

Среди множества профессиональных праздников, обычно выделяемым в календарях мелким шрифтом, есть День дантиста, отмечаемый 6-го марта. Что же за интересное событие произошло в начале весны далёкого 1790-го года и почему оно стало отмечаться зубными врачами всего мира? В США считается, что в этот день личный стоматолог Джорджа Вашингтона Джон Гринвуд применил нечто вроде первой примитивной бормашины. Она приводилась в действие ножным приводом и была «в девичестве»… обычной прялкой матери Джона. При помощи сего устройства врач изготовил именитому пациенту четыре протеза и вошёл в официальную американскую, а потом, разумеется, и во всемирную историю медицины.

Как правило, кроме официальной истории какого-нибудь изобретения или события, существует ещё и неофициальная. Для стоматологического бора начало истории уходит в седую древность – примерно 7-е тысячелетие до нашей эры. Уже тогда на территории нынешнего Пакистана в городище Мергар жили люди, умеющие проделывать отверстия в зубах страждущих. Обнаруженные в захоронениях черепа имеют следы сверления в уцелевших молярах. Вероятно, для процедуры использовался инструмент типа лучкового сверла с наконечником из кремня, позволяющий за минуту-другую проделать отверстие в зубе.

Во времена относительно более молодых Египта и Римской империи тоже были свои специалисты по сверлению зубов. Известен случай излечения императора Траяна неким Архигеном, который высверлил поражённый кариесом царственный зуб. Однако почему-то врачи Рима не стали брать метод на вооружение, предпочитая просто удалять источник страданий.

В последующие Тёмные и Средние века врачи тоже не баловали пациентов, эпоха была суровой, человеческие страдания и боль были лишь поводом для забавы и зрелищ. Иные «эскулапы» драли зубы публично, обычно ставя болящего на колени и зажимая голову ногами, чтобы не дёргался, один силач прославился тем, что щипцами поднимал врачуемого за больной зуб и держал на весу, повторяя процедуру до вырывания оного. Вообще в то время стоматологией занимались не медикусы, а цирюльники…

Постепенно человеческие нравы смягчались, а методы лечения становились более гуманными. В XV веке профессор Болонского университета Джиованни Арколани повторил метод Архигена. В XVII веке хирург Корнелиус Золинген изготовил образец ручного зубоврачебного бора, который был в арсенале врачей почти два столетия. В первой половине XVIII века во Франции жил и работал врач Пьер Фошар. Он положил начало современной стоматологии, прославился протезированием зубов, изготовил первые металлокерамические коронки из золота и фарфора, зубные мосты. Французы считают, что именно Фошар начал применять прообраз бормашины с ножным приводом.

Наступил век XIX, «эпоха огня и пара», началась промышленная революция. По мере развития технологий спорное изобретение стало подвергаться множественным усовершенствованиям. К середине столетия американцем Чарльзом Мерри была изобретена ручная зубная дрель с гибким валом, что повысило удобство и точность работы. Чуть позже Джордж Харрингтон из Англии придумал дрель с пружинным двигателем. А в 1868-м году Джордж Грин создал педальную машину с пневматической передачей момента вращения, ставшую прототипом современных турбинных приводов. Она впервые стала выпускаться в Филадельфии фабричным способом.

Первой запатентованной бормашиной считают педальный аппарат Джеймса Моррисона, эту установку с 1871-го года тоже делали серийно. Врачи считали её самой удобной, и она быстро стала «хитом продаж». Тем не менее, конструкции тех лет не отличались надёжностью, часто заклинивали и ломались, поэтому старые дрели с ручным приводом использовались и в начале ХХ века. Что же касается педальных машин, то в СССР они применялись ещё и в 60-е годы прошлого столетия, хотя на рубеже XIX-XX веков в обиход стали входить первые электрические аппараты. Впервые электромотор в зубоврачебном деле пытался применить уже упоминавшийся Дж. Грин в 1875-м, но общая неразвитость электросетей отложила внедрение подобных машин лет как минимум на 30.

Первые бормашины обеспечивали весьма невысокую частоту оборотов сверла – до 2000 оборотов в минуту. Тем временем врачи выяснили, что повышение оборотов уменьшает болевые ощущения, и дальнейшее развитие продолжалось по пути увеличения скорости вращения. Уже к 1911 году бельгиец Эмиль Уэ создал первую высокоскоростную (по тем временам) машину, выдававшую до 10 000 об/мин, в 50-е годы эта величина была доведена Ричардом Пейджем до 60 000 об/мин. Однако на такой скорости у пациентов начинали самым натуральным образом гореть зубы. Пришлось вводить специальные разбрызгиватели для охлаждения зуба, после чего бормашина приобрела вполне современный вид.

Последующее совершенствование бормашины свелось в основном к наращиванию оборотов рабочего наконечника, сейчас нормальной скоростью считается работа при 200 000 – 300 000 об/мин, самые продвинутые модели могут похвалиться и полумиллионом. В сочетании с качественным обезболиванием это позволяет изрядно поспособствовать комфорту лечения. А на подходе совершенно новые, футуристические методы – лазеры, ультразвук, микроинвазионный инфильтрационный способ… даже микроскопический пескоструйный аппарат для лечения кариеса придумали. Возможно, скоро мы будем идти на сложную процедуру у стоматолога с меньшим трепетом, чем ныне на «кровь из пальца».

Подводя итог, можно сказать, что однозначно назвать кого-либо из вышеперечисленных изобретателей творцом бормашины сложно, все они внесли свой вклад в её создание и совершенствование в меру технологических возможностей своих эпох. Так что, садясь в удобное зубоврачебное кресло, не забывайте о многочисленных врачах, механиках, учёных, которые на протяжении веков передавали друг другу эстафету развития столь важного устройства, способствуя в конечном итоге нашему с вами здоровью и комфорту.