מאז הופעתה של מחלת הקורונה, הסיכון הפוטנציאלי לפליטת תרסיסים הנוצרים בעת הליכים דנטליים (כולל אירוסוליםומתזים), להעברת תסמונת הנשימה החריפה של נגיף הקורונה, קרא תיגר על נותני הטיפול וקובעי המדיניות כאחד. מחקרים חדשים תיארו את הייצור וההפצה של תרסיסים במהלך סימולציה של טיפולי שיניים, אך בממצאים חסרה האפשרות להכללה, מעבר להגדרת המדידות הספציפיות שנערכו בהם.
המאמר הנוכחי עוסק במאפייני תרסיסים דנטליים הנוצרים באמצעות מכשור סיבובי במהירות גבוהה ובזיהוי המנגנונים המובילים לאטומיזציה ופליטה שלטיפות הנעות במהירות גבוהה, וזאת תוך שימוש בהדמיה מהירה וניתוחי זרימה כמותיים.
מחברי המאמר מציינים, כי מחקר מכונן שהתפרסם בתחילת מגפת הקורונה הדגיש את המורכבות של זרימה רב-פאזית בהקשר לפליטה הרספירטורית. הצהרה זאת אתגרה את המידע המקובל כי הערכת סיכונים צריכה להתבסס על דיסקרימינציה של טיפות גדולות וקטנות, והביאה למסקנה כי הבנת הדינמיקה של ענן הערפל הטורבולנטי חייבת להשפיע על הצעדים הננקטים לשם הפחתת התרסיס. החוקרים מדגישים, שעל ידי הבנת המנגנונים הבסיסיים הללו, ניתן להגיע למסקנות כלליות שאינן תלויות במסגרת בה מבוצע התהליך על מנת להביא להפחתת התרסיס. הם מציעים כי שינוי זה של הפרמטרים להפעלת המכשור הסיבובי (המהירות ונוזל הקירור) עשוי להעדיף היווצרותן של טיפות גדולות במהירות נמוכה בעלות הסתברות נמוכה להשתרע מעבר לקרבתו המיידית של המטופל. מצב זה, בשילוב עם מניעת הערבוב של התרסיס בנוזלי הרוק והריריות באמצעות מחסומים פיזיים (סכר גומי) ולכידת התרסיס באופן מקומי באמצעות יניקה בנפח גבוה, עשוי להביא הפחתה מוכחת לסיכון בהדבקה.
מטרה
המחקר הנוכחי נועד לתאר את המנגנונים הבסיסיים הקשורים לייצור תרסיס ממכשור דנטלי סיבובי, עם דגש מיוחד על הרכיבים המהווים לדעת החוקרים סיכון גבוה, כלומר היווצרות טיפות קטנות שעשויות להישאר מרחפות בסביבת המרפאה לתקופות ממושכות ופיזור טיפות במהירות גבוהה וכתוצאה מכך היווצרות פני שטח מזוהמים באזורים מרוחקים. תרסיסים פרוצדורליים נחקרו באופן פרמטרי עם משתנים הכוללים את מהירות הסיבוב, המגע בין המקדח לשן ויצירת ערפל של נוזל הקירור באמצעות הדמיה מהירה וקרינת לייזר בפס רחב או מונוכרומטי. מהירויות הטיפות נאמדו ונוצרו מפות צפיפות מסתברות לכל התרסיסים המוארים בלייזר. כן הובאה בחשבון השפעת שינוי הפרמטרים של נוזל הקירור על חימום במהלך פעולת המכשור.
תרסיסים מובנים מורכבים הופקו באמצעות מכשירים סיבוביים מקוררים במים, אשר במקרה הגרוע ביותר של טורבינת אוויר, כללו מהירויות מוקרנות של טיפות העולות על 12 מ"ל לשנייה והיווצרות מיליוני טיפות קטנות העלולות להישאר מרחפות. חיסול היווצרות מוקדמת של הערפל (ערבוב של מי נוזל הקירור והאוויר לפני המגע במקדח) הביא לירידה משמעותית ביצירת טיפות קטנות, אך אטומיזציה רדיאלית עשויה הייתה עדיין להתרחש ולהשתנות על ידי המגע בין המקדח לשן. באמצעות מיפוי חלוקת ההסתברות המרחבית זיהו החוקרים סף למהירויות סיבוב לאטומיזציה רדיאלית בין 80,000 ו-100,000 סל"ד. במצב פעולה זה, יעילות החיתוך הייתה מופחתת, אך נראה שנשמרת יעילות מספקת של נוזל הקירור.
מחברי המאמר מסכמים, כי קיימים מספר מנגנונים לאטומיזציה של נוזלים ממכשור סיבובי, אך ניתן לשלוט בפרמטרים על מנת לשנות את המאפיינים העיקריים של הרסס במהלך המשבר הבריאותי הנוכחי.
Sergis A, Wade WG, Gallagher JE, et al. Mechanisms of atomization from rotary dental instruments and its mitigation. J Dent Res 2021; 100(3): 261-267