History of dental technology: preparation and filling in the pre-electric era

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Современная стоматология располагает множеством методик, проверенных многолетней практикой и основанных на нынешних представлениях об этиологии и патогенезе заболеваний полости рта. Кроме того, врачам-стоматологам доступны новые технологии, делающие лечение не только эффективным, но и удобным и быстрым: светоотверждаемые пломбировочные материалы и адгезивы, полимеризующиеся при воздействии ультрафиолетового излучения; рентгеновские аппараты, позволяющие получать как двухмерные, так и трёхмерные изображения внутреннего строения тела; турбинные и микромоторные наконечники с охлаждением и подсветкой, позволяющие задавать инструментам необходимую скорость вращения, и т. д. Все эти приспособления являются детищами современной медицины, механики, химии и инженерии. То, что для современных стоматологов обыденно и рутинно, людям XVII века показалось бы волшебством.

История стоматологии — это не только хронология открытий, но и увлекательная эволюция технологий и материалов, которые кардинально меняли подход к лечению зубов. Современные врачи, использующие высокоскоростные турбинные наконечники и композитные пломбы светового отверждения, с трудом могут представить, с какими трудностями сталкивались их коллеги в прошлом.

Данная статья посвящена исследованию исторических методов препарирования и пломбирования зубов от примитивных ручных инструментов до первых попыток использования амальгамы. Мы проследим, как изобретательность и находчивость врачей доэлектрической эпохи заложили фундамент для современных стоматологических процедур, и оценим, насколько сложным, трудоёмким и порой опасным был путь к комфортному и эффективному лечению.

Актуальность темы обусловлена необходимостью глубокого понимания исторического пути развития стоматологии для осмысления её современного состояния и будущих перспектив. Многие современные технологии являются прямым развитием исторических концепций, большое число которых были основаны на заимствовании технологий из других областей. Понимание исторических методов позволяет осознать ценность современных технологий, повышающих эффективность, безопасность и комфорт стоматологического лечения. Кроме того, изучение ошибок и успехов прошлого служит основой для критической оценки современных методов и материалов, подчеркивающей необходимость доказательной базы для их применения.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ПРЕПАРИРОВАНИЯ

Сегодня мы располагаем микромоторными и турбинными наконечниками, работающими благодаря электроэнергии. Умельцы же доэлектрической эпохи изобретали инструменты, приводимые в движение вручную, и именно такими экспериментами могли вдохновляться создатели современных бормашин.

Самые первые попытки препарирования зубов для лечения кариеса предпринимались ещё в неолитическую эпоху. В одном из самых древних археологических памятников Азии — Мехргархе (Пакистан) — были найдены 11 просверлённых зубов, принадлежавших 9 людям. Из них по крайней мере 4 зуба имели сопутствующий кариес, подтвердить его наличие в остальных 7 зубах невозможно. Эти зубы были препарированы примерно 7500–9000 лет назад [1]. Ещё одно свидетельство неолитического стоматологического вмешательства было найдено у человека из датской неолитической коридорной могилы в Хульбьерге (Дания), а именно следы сверления вблизи бифуркации корней зуба 1.7. У этого человека также наблюдаются признаки заболеваний пародонта и кариеса, и это позволяет предположить, что сверление было связано с патологическим вмешательством [1]. Более поздние свидетельства найдены в старинных захоронениях Чувашской Республики: Кирегасьском (XII–XIII вв.), а также в Новоядринском, Толиковском и Бахтиаровском могильниках, относящихся к XV–XVII вв. [2].

Пьер Фошар, французский врач XVIII века, считающийся «отцом современной стоматологии», в целях зубоврачевания адаптировал множество инструментов, использовавшихся в других прикладных ремёслах. В частности, он обратил внимание на ручной лучковый бор — громоздкое устройство, широко применявшееся в начале XVIII века в мастерских ювелиров, серебряных дел мастеров и токарей по слоновой кости. Это примитивное сверлящее орудие, позволявшее проделывать мелкие отверстия в изделиях из твёрдого материала, приводилось во вращение с помощью шнура, намотанного вокруг сверлящей оси и натянутого на «лук», перемещаемый вперёд-назад одной рукой. Дриль-машина, разработанная Пьером Фошаром, являлась усовершенствованным лучковым бором, в ней использовался кетгутовый шнур [3, 4].

В 1790 году Джон Гринвуд, личный дантист Джорджа Вашингтона, модифицировал прялку для использования в качестве ножного зуботехнического инструмента: как нажатие на ножную педаль прялки приводит во вращение колесо и веретено, так нажатие на педаль в машине Гринвуда посредством блоковых передач приводило во вращение бор (рис. 1) [4].

 

Рис. 1. Бормашина Джона Гринвуда с ножным приводом, являющаяся предшественницей современной стоматологической установки. Сверлящий инструмент в наконечнике (1) получал вращательный момент от колеса (2), напоминавшего колесо прялки, которое в свою очередь приводилось в движение ножной педалью (3). Изображение заимствовано из [Wikimedia Commons. Режим доступа: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_dental_engine_-_drill_worked_by_foot._Wellcome_M0013401.jpg]. © Wellcome Collection, 2014. Распространяется на условиях лицензии CC-BY 4.0.

 

Несмотря на то, что подобные ручные инструменты были инновационными для своего времени, всё же очевидно, что при их использовании не удавалось достичь высокой скорости оборотов вращающихся частей, а обработка данными инструментами твёрдых тканей зуба была довольно грубой, трудоёмкой, неприятной как для пациента, так и для врача, и с большой вероятностью приводила к осложнениям, таким как вскрытие пульпарной камеры зуба при неаккуратном препарировании кариозной полости, или даже к перелому зуба. Поэтому работа этими инструментами требовала подготовки и поистине ювелирного исполнения.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ПЛОМБИРОВАНИЯ

В результате археологических исследований обнаружены свидетельства о попытках использования в качестве пломбировочных материалов нефтяного битума (Италия, примерно 13 000 лет назад) [1], пчелиного воска (Словения, полуостров Истрия, 6500 лет назад) [5]. При этом у данных останков различными современными методами (например, микрокомпьютерная томография) были найдены следы препарирования полости с помощью сверления или ковыряния. Эти вмешательства, скорее всего, были направлены не на полноценное восстановление жевательной функции зубов, а на устранение их чувствительности, вызванной обнажением дентина и/или болью, которая возникала при жевании на поражённом зубе.

Очень интересна пломба, обнаруженная в останках, которые были найдены в развалинах римской виллы в общине Перль (Германия). Анализ показал наличие в составе данной пломбы гидроксиапатита, рутила, кварца, гётита, марганца и железа, и это даёт основание полагать, что кариозная полость древнего пациента была заполнена зубным/костным материалом человека или животного (данный факт, впрочем, не исключает возможности того, что за пломбу были приняты обычные осадочные породы, отложившиеся при захоронении останков). Хотя такого понятия, как пломбирование зубов в современном понимании, не существовало до раннего Нового времени, в «Естественной истории» Плиния Старшего (Naturalis Historia, 23–79 гг. н. э.), есть упоминания о материалах для пломбирования полых зубов [6].

Наиболее близким к современности материалом, используемым по сей день, который сочетает в себе твёрдость и прочность закрепления в полости с относительной простотой изготовления и использования, является амальгама — сплав ртути с другими металлами (серебром, медью, оловом, цинком и др.) [7]. Рецепт амальгамы, изготавливаемой в домашних условиях, приводится в средневековом китайском тексте, написанном Лю Вэньтаем в 1505 году: «100 частей ртути, 45 частей серебра и 900 частей олова» [8]. Свежеприготовленная амальгама — металлический порошок, растворённый в жидкой ртути и вносимый в препарированную полость до его затвердевания. Ртуть получали при прокаливании на воздухе киновари — распространённого минерала моносульфида ртути HgS.

Металлические пломбы могли быть изготовлены и без использования ртути — путём вбивания в препарированную полость тонких листов металла для создания прочного заполнения. Именно такой метод предлагал и применял «отец стоматологии» Пьер Фошар ещё до начала использования амальгамы в западном мире. По нашему мнению, прочность таких пломб объяснялась наклёпом — упрочнением металлов и сплавов в процессе пластической деформации, наблюдаемым, например, при штамповке. Фошар предпочитал золото из-за его прочности и устойчивости к коррозии [3].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённый анализ исторических методов препарирования и пломбирования зубов демонстрирует эволюционный путь стоматологии от примитивных вмешательств к высокотехнологичным решениям. Развитие инструментов от лучкового бора до машин Фошара и Гринвуда отражает поиск более эффективных способов обработки твёрдых тканей, основанных на адаптации технологий из других ремёсел. Эволюция пломбировочных материалов от битума и воска к амальгаме и металлам показывает стремление создать прочные реставрации. Отдавая дань уважения изобретательности предков, при изучении исторических практик мы извлекаем важные уроки. Исторический опыт подчёркивает ценность современных технологий, важность междисциплинарного подхода в инновациях и необходимость приоритета безопасности пациента при разработке новых методов лечения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Д.А. Мухин — определение концепции, работа с данными, написание черновика рукописи; А.В. Московский — валидация, пересмотр и редактирование рукописи; О.И. Московская — валидация, пересмотр и редактирование рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты настоящей работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими организациями), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы использовано изображение (фотография бормашины с ножным приводом на рис. 1), заимствованное из электронного источника ([Wikimedia Commons. Режим доступа: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_dental_engine__drill_worked_by_foot._Wellcome_M0013401.jpg]. © Wellcome Collection, 2014; распространяется на условиях лицензии CC-BY 4.0).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании отдельных частей настоящей статьи, а именно аннотации, частично — введения и заключения, была использована большая языковая модель DeepSeek-V3 (DeepSeek, https://www.deepseek.com) c целью улучшения стиля и читабельности текста. Период использования большой языковой модели — сентябрь 2025 года.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: D.A. Mukhin: conceptualization, data curation, writing—original draft; A.V. Moskovsky: validation, writing—review & editing; O.I. Moskovskaya: validation, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: This work uses an image (Fig. 1, a photograph of a foot-operated dental drill) taken from an electronic source (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_dental_engine_-_drill_worked_by_foot._Wellcome_M0013401.jpg). © Wellcome Collection, 2014. Distributed under the CC BY 4.0 license.

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, as no new data was collected or created.

Generative AI: The DeepSeek-V3 language model (DeepSeek; https://www.deepseek.com) was used to improve the style and readability of the article’s sections, including the abstract, introduction, and conclusion. The large language model was used in September 2025.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

About the authors

Daniil A. Mukhin

Chuvash State University named after I.N. Ulyanov

Author for correspondence.
Email: daniilmuxin@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0005-5303-572X
SPIN-code: 5366-3279

MD

Russian Federation, Cheboksary

Alexander V. Moskovsky

Chuvash State University named after I.N. Ulyanov

Email: moskov_av@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3043-9703
SPIN-code: 1842-8460

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Cheboksary

Olesya I. Moskovskaya

Chuvash State University named after I.N. Ulyanov

Email: moskovbio@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9147-7263
SPIN-code: 2527-4658

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, Cheboksary

References

Supplementary files