Las implicaciones ergonómicas del diseño del raspador dental para higienistas y pacientes INTRODUCCIÓN
una galardonada empresa de diseño, se convirtió en nuestro socio en este proceso. Colaboraron con empresas líderes en tecnología de sensores para desarrollar un sistema personalizado capaz de cuantificar la sensibilidad táctil, que fuera adaptable a todos los usuarios y diseños de raspadores y que no interfiriese con los odontólogos o los instrumentos que se estaban probando. OBJETIVO La finalidad de este estudio fue comparar los raspadores y curetas ergonómicos Harmony™ de Hu-Friedy frente a otros raspadores y curetas en el mercado, para comprender cómo la fuerza de pellizco del dentista y la fuerza resultante aplicada al diente se ven afectadas por el diseño del mango. DESARROLLO DEL PROCESO - Diseño, Prueba, Revisión Se adoptó un proceso de desarrollo, similar a la ingeniería de software. Probamos una gama de mangos actualmente disponibles en el mercado global. Las pruebas iniciales ayudaron a establecer los puntos de comparación para el desarrollo iterativo. Se probaron nuevos conceptos de diseño y las características que mostraron la mayor influencia progresaron hacia diseños futuros, mientras que aquellos elementos que no rindieron debidamente, fueron eliminados de nuestros diseños. Este enfoque paso a paso de diseño, prueba y revisión, nos permitió avanzar rápidamente en factores clave como la reducción de la fuerza de pellizco en los dedos y la presión sobre el diente. Los datos recogidos ascendieron a 2 878 320 puntos de datos. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN Y PARTICIPANTES Este estudio comparó los raspadores y curetas ergonómicos Harmony™ de Hu-Friedy frente a otros raspadores. Se midió, al raspar, la fuerza de pellizco de los participantes con un mango dado, así como la presión asociada resultante aplicada sobre la superficie del diente. Los cuestionarios previos y posteriores al raspado documentaron las credenciales de los participantes y sus preferencias subjetivas por los diferentes raspadores. El estudio incluyó a 50 higienistas dentales registrados (RDH), de entre 28 y 65 años, que habían estado practicando clínicamente durante un mínimo de 3 años, en dos continentes. Los participantes, que fueron reclutados por terceros independientes, no conocían el patrocinador del estudio y no estaban obligados a usar regularmente los raspadores de la marca Hu-Friedy ni a estar familiarizados con ellos. Los participantes no presentaban lesiones existentes en sus manos o brazos que les impidiesen raspar los dientes.
Para los aproximadamente 215 150 higienistas dentales 1 y más de 300 000 asistentes dentales 2 en los Estados Unidos, los trastornos musculo-esqueléticos (TME) son un riesgo laboral, que provocan una pérdida de ingresos para los odontólogos de más de 41 millones de dólares al año 3 . Los odontólogos corren un riesgo alto de desarrollar TME relacionados con el trabajo porque el raspado manual requiere movimientos repetitivos, una gran fuerza de pellizco y posturas incómodas de las manos de forma prolongada durante el tratamiento del paciente. Alrededor del 70 % de los higienistas informan de que padecen dolor en la muñeca o la mano 4 . Para usar un raspador manual, los higienistas usan un agarre de lápiz modificado donde la yema del pulgar está en contra de las yemas de los dedos índice y corazón. El mango del raspador descansa sobre la zona radial de la articulación metacarpofalángica del dentista. El raspado se realiza arrastrando el instrumento a lo largo de la superficie del diente, mediante los dedos, la muñeca o el antebrazo, o una combinación de los tres, por el eje largo del mango del instrumento. El fuste terminal del instrumento se mantiene en paralelo a la superficie del diente durante el raspado. La cuchilla afilada que hala la superficie del diente expulsa el cálculo dental del mismo 5 . La falta de exactitud o presión puede provocar el pulido del cálculo dental en lugar de eliminarlo. Se raspan manualmente las diferentes superficies del mismo diente cambiando la postura de la muñeca o el tronco del dentista, o usando otro instrumento con un diseño diferente en el extremo de trabajo. Ya que el raspado manual y el alisado radicular representan aproximadamente el 31,3 % del tiempo estándar de una cita profiláctica 6 , es imprescindible que un raspador manual sea diseñado ergonómicamente para la comodidad del higienista y del paciente por igual. Las pruebas de tecnología TrueFit™ se desarrollaron basándose en la necesidad de identificar las medidas clave de ergonomía para los instrumentos dentales. Se han dedicado años a recopilar opiniones y datos cualitativos sobre el diseño ergonómico ideal. Esto impulsó el desarrollo de un diseño verdaderamente ergonómico. Curiosamente, la información acumulada según las opiniones carecía de una solución basada en beneficios objetivos, los cuales fueron sometidos a pruebas científicas. HuFriedyGroup trató de distinguir los parámetros objetivo, como la fuerza de pellizco y la presión sobre el diente, que podrían usarse para desarrollar un diseño de mango ideal para el instrumento. A la hora de crear el sistema de prueba tecnológico de TrueFit, buscamos líderes en tecnología y desarrollo para diseñar un sistema que pudiera adaptarse a los odontólogos y permitir a nuestros ingenieros crear un proceso de desarrollo iterativo. HLB,
1
MATERIALES Y MÉTODOS Configuración de la estación de trabajo y del tipodonto Las estaciones de trabajo permitieron a los higienistas dentales registrados (RDH) ajustar la silla operatoria y su propia silla para adaptarse mejor a su altura, mientras que mantenían siempre los pies en el suelo. Se montó un modelo de boca personalizado (tipodonto) sobre una silla operatoria con una abrazadera para simular la boca de un paciente durante el raspado (Figura 1). Figura 1. Tipodonto y posición de la mano con almohadillas sensibles a la presión
Procedimiento Los participantes usaron un agarre de lápiz modificado para sujetar los raspadores mientras realizaban el ejercicio. Todos los participantes tenían los sensores de fuerza de pellizco en su mano dominante para el raspado. Había cuatro sensores: uno en el pulgar, uno en el dedo índice, uno en el dedo corazón y otro en el dedo anular. Para mejorar la precisión de las lecturas, el dedo índice y el pulgar de los higienistas no debían tocarse durante el raspado. Una vez colocados los sensores, los higienistas comenzaron a raspar el primer diente usando los diferentes modelos de raspador. Cada raspador se usó una vez. Los higienistas rasparon con cada raspador como si estuvieran eliminando cálculos dentales de ligeros a moderados. Los higienistas repitieron el proceso de raspado con cada raspador cinco veces para simular la práctica clínica real con varios golpes. Todo este proceso se repitió luego en un segundo diente. Mediciones principales Las mediciones principales fueron: • La fuerza de pellizco resultante de un higienista dental registrado en un mango dado al raspar • La presión asociada sobre la superficie del diente Para los fines de este estudio, se usaron las siguientes definiciones: Fuerza de pellizco: Presión aplicada manualmente al mango del instrumento. Medido en kPa. Presión aplicada en el diente: Fuerza aplicada por el raspador en el diente. Medido en N. Se establecieron dichas definiciones para mostrar la terminología comúnmente utilizada en el campo dental, y por tanto, pueden diferir de los términos de ingeniería exactos, que hemos definido. ANÁLISIS ESTADÍSTICO Para proteger la integridad de los datos y garantizar los análisis estadísticos apropiados, HuFriedyGroup entregó los datos a una empresa de análisis de terceros (Hanover), una de las 50 empresas de investigación principales para la revisión y análisis de los datos. Hanover es líder en análisis y trabaja con organizaciones globales de la lista Fortune 500 para empresas emergentes e instituciones académicas. Fundada en 2003, Hanover tiene más de 300 empleados, incluido un personal de investigadores de alto nivel, expertos en encuestas, analistas, estadísticos y becarios. Aplicaron un método científico riguroso a los datos recopilados con la tecnología TrueFit™ y los evaluaron sin favoritismos para determinar los hallazgos clave y la importancia estadística. Los datos incluyeron las mediciones de fuerza y p resión de todos los participantes en dos dientes diferentes para todas las marcas de raspadores. También se registró información sobre el filo del raspador, el peso, el coeficiente de fricción y el diámetro del mango. Todos los archivos se agruparon y no se eliminó del estudio ningún dato registrado. Pruebas estadísticas Se usaron una serie de pruebas descriptivas, correlativas y
Materiales Cada higienista recibió nuevos raspadores H6/7 sin abrir para las diferentes muestras analizadas. Tecnología Se usó un sistema para medir el filo y la durabilidad de la cuchilla, conocido como CATRA, para determinar el filo preliminar de los diferentes raspadores. La cuchilla de cada instrumento fue probada apretándola repetidamente contra una tira reactiva de silicona especialmente calibrada. Si se requiere menos fuerza para penetrar el medio, significa que la cuchilla está más afilada. El sistema de tecnología TrueFit™ usa sensores capacitivos de alta sensibilidad para cuantificar de manera fiable las fuerzas aplicadas por la mano humana sobre los objetos. Este sensor tiene la capacidad de medir presiones tan bajas como 0,01 PSI con una lectura máxima de 2.000 PSI. A través de la conectividad inalámbrica Bluetooth®, los sensores están conectados a un software donde se pueden captar datos precisos sobre la fuerza y la presión. Las imágenes del software permiten una visualización del trazado de presión de alta calidad. Además de los sensores manuales, hay un sensor de fuerza/par de apriete de seis ejes que está integrado en los dientes de un tipodonto, el cual mide seis componentes de fuerza y par de apriete distintos aplicados en el diente (Fx, Fy, Fz, Tx, Ty, Tz ). El sistema de tecnología TrueFit se calibraba antes de cada raspado. Durante la prueba, el sistema registró 40 mediciones por segundo.
2
Correlaciones Los coeficientes de correlación de Pearson, que mostraron la fuerza y la dirección de la relación lineal entre dos variables, se usaron para analizar los datos de Correlación con la Marca y con el Material. Rangos de los valores de correlación desde -1 hasta 1. Una correlación de 1 significa que las variables están perfectamente correlacionadas de forma positiva, por lo que ambas se mueven en la misma dirección. Una correlación de -1 indica que están perfectamente correlacionadas de forma negativa y, por lo tanto, se mueven en direcciones opuestas. La Tabla 1 muestra las interpretaciones asociadas a los valores de correlación calculados.
de comparación para comparar y contrastar los diferentes raspadores según la fuerza de pellizco, la presión aplicada en el diente y el filo, junto con otras unidades de medición. Se usó un "algoritmo de búsqueda de picos" para identificar los puntos de presión máxima aplicados al diente en la dirección Fx, Fy y Fz para cada combinación de dentista y marca de raspador. La variable de pico (presión máxima en el diente para Fx, Fy y Fz) permitió el cálculo de unidades de medición para el subconjunto de datos donde se alcanzó la presión máxima en la dirección “x, y, o z”, o para todo el ciclo de raspado. Tenga en cuenta que la presión máxima para “x, y, z” ocurre normalmente en intervalos asincrónicos, por lo que, mientras se calcula el promedio de los picos Fx, Fy y Fz en general, las correlaciones con otras variables no podrían conectarse específicamente a “x, y, o z”.
Tabla 1. Interpretaciones del coeficiente de correlación Coeficiente Magnitud de correlación
Interpretación
Desde 0,6 a 1
Positivo y fuerte
Los aumentos en una variable coinciden con los aumentos en la otra variable, mientras que las disminuciones en una variable coinciden con las disminuciones en la otra variable.
Desde 0,2 a 0,59 Desde 0,06 a 0,19 Desde 0,0 a +/-0,05 Desde -0,19 a -0,19
Positivo y moderado
Positivo y débil
Nada e insignificante
Sin relación
Negativo y débil
Los aumentos en una variable coinciden con las disminuciones en la otra variable, mientras que las disminuciones en una variable coinciden con los aumentos en la otra variable.
Desde -0,59 a -0,2
Negativo y moderado
Desde -1 a -0,6
Negativo y fuerte
de 29,75 kPa hasta un máximo de 86,19 kPA. Los raspadores y curetas ergonómicos Harmony™ de Hu-Friedy exhiben una reducción media del 55 % en la fuerza de pellizco total de los dedos pulgar, corazón e índice a la presión máxima sobre el diente en comparación con la fuerza de pellizco media del resto de marcas de raspadores (Tabla 2).
RESULTADOS Reducción en el promedio de la fuerza de pellizco El promedio de la fuerza de pellizco (medida en kPA) representa la fuerza de pellizco de todas las lecturas de los dedos pulgar, índice y corazón a la presión máxima aplicada en el diente durante el raspado. Las mediciones oscilaron desde un mínimo
Tabla 2. Promedio de la fuerza de pellizco de los dedos pulgar, índice y corazón, en los puntos de presión máxima, por cada marca de raspador Marca Promedio de la fuerza de pellizco total de los dedos pulgar, índice y corazón (kPa) Aumento con respecto al mango del raspador Harmony ™ Hu-Friedy 29,75 Referencia Competidor A 61,59 51,7 % Competidor B 86,19 65,5 % Competidor C 62,29 52,2 % Competidor D 63,13 52,9 % Competidor E 58,84 49,4 %
3
Reducción de la presión media aplicada en el diente La presión media aplicada representa los puntos de presión máxima desde todas las direcciones en las que se aplicó la presión. Las lecturas oscilaron desde un mínimo de 1,20 N hasta un
máximo de 1,91 N. Los raspadores y curetas ergonómicos Harmony™ de Hu-Friedy muestran una reducción del 31% con respecto a la media de presiones máximas en comparación con el resto de marcas de raspadores.
Tabla 3. Promedio de presión máxima en puntos de Fx, Fy, y Fz
Marca
Promedio de la presión máxima en puntos de Fx, Fy, y Fz (N)
Aumento con respecto al mango del raspador Harmony ™
Hu-Friedy
1,20
Referencia
Competidor A
1,49
19,5 %
Competidor B
1,30
7,7 %
Competidor C
1,79
33,0 %
Competidor D
1,91
37,2 %
Competidor E
1,52
21,1 %
Correlaciones • Existe una relación débil y negativa entre el peso de un raspador y la fuerza total de pellizco en la mano (-0,098). • Existe una relación insignificante entre el peso del raspador y la presión aplicada en el diente (0,013). DELIBERACIÓN Estudios previos Dada la frecuencia de aparición y las consecuencias negativas de los TME, sorprendentemente se han realizado pocos estudios para cuantificar la fuerza de pellizco ejercida por los higienistas durante el raspado o la influencia del diseño del instrumento para minimizar las lesiones. Dong et al. midió la carga muscular de la mano y la fuerza de pellizco en ocho mangos de raspadores de diseño personalizado con diferentes formas de sección transversal (redonda, hexagonal, redonda cónica o hexagonal cónica) y diámetros de mango (7 mm o 10 mm) 7 . Los raspadores se modificaron al añadir los sensores. Los investigadores descubrieron que los instrumentos con forma cónica, redonda y de gran diámetro (10 mm) eran más eficaces para reducir la carga muscular y la fuerza de pellizco. En comparación con un mango no cónico, el mango cónico redujo la fuerza de pellizco en un 11 % (de 16,8 a 14,9 N). La forma del mango tuvo un mayor efecto sobre la carga muscular y las fuerzas de pellizco en los instrumentos con diámetro más grande (10 mm) frente a los más pequeños (7 mm). Los operadores expresaron su preferencia por los mangos redondos y no cónicos con respecto a otros diseños, quizás debido a su familiaridad. Tenga en cuenta que este estudio modificó los mangos al añadir los sensores y no analizó la presión ejercida sobre el diente ni la efectividad del raspado para eliminar el cálculo dental. Un análisis Cochrane examinó la literatura arbitrada en busca de intervenciones ergonómicas que pudieran prevenir los TME en los odontólogos 8 . Solo dos estudios cumplieron con los estándares de importancia y calidad. El primero comparó intervenciones ergonómicas polifacéticas (conciencia ergonómica, formación, disposición de la estación de trabajo, corrección de la postura y esfuerzo físico) sin ninguna intervención y no encontró diferencias durante un período de 6 meses. El segundo, en un ensayo controlado aleatorio, comparó instrumentos livianos y de mango ancho con instrumentos pesados y de mango estrecho para la
actividad de raspado en relación con el dolor en el codo y en el hombro del operador 9 . No hubo una diferencia clara entre los dos tipos de instrumentos, aunque el período de seguimiento de 4 meses puede haber sido demasiado corto para resolver las molestias físicas de larga duración. Las prácticas recomendadas con frecuencia para reducir los TME entre los higienistas dentales incluyen el uso de instrumentos afilados con mangos redondos, livianos y con superficies de gran diámetro y con cortes transversales o moleteados 10 . De igual forma, Sanders y Michalak-Turcotte, en base a varios estudios de casos, afirman que los mangos de diámetro pequeño, con peso del instrumento más pesado y las hojas desgastadas contribuyen a aumentar la fuerza de pellizco 11 y, por lo tanto, a la posibilidad de lesiones repetitivas. El estudio de HuFriedyGroup Hasta donde sabemos, ningún otro estudio ha intentado vincular la fuerza de pellizco, la presión aplicada en el diente y los diseños de instrumentos dentales existentes como un preludio al diseño de instrumentación ergonómica que minimiza o previene las lesiones del operador. Además, ningún estudio ha intentado descubrir la relación ideal entre la fuerza de pellizco y las presiones máximas logradas por el higienista y la presión necesaria aplicada en la superficie del diente para eliminar el cálculo dental de manera eficaz. De todos los raspadores probados, solo dos tenían diámetros de mango de >5 mm, aproximadamente la mitad del diámetro mayor (10 mm) recomendado por Dong et al 7 . Todas las correlaciones entre el diámetro del mango y la fuerza de pellizco fueron muy débiles y negativas en este estudio (<0,15). Un estudio piloto realizado por Hayes descubrió que los mangos de los instrumentos de silicona mejoraban significativamente la comodidad de las manos (P <0,001) y teorizó que podrían reducir la fatiga de las mismas 12 . Sin embargo, existe evidencia de un estudio sobre vibraciones de que la mayor rigidez dinámica del metal mejora la percepción táctil 13 , que los higienistas usan para evaluar la eficacia del raspado. La respuesta de vibración sensorial de los mangos de silicona fue tan difusa que los usuarios lo calificaron como el peor de los materiales para mangos de raspadores.
4
ALTA TECNOLOGÍA, CONTACTO PERFECTO Este estudio de HuFriedyGroup exploró la complejidad del raspado, prestando atención al esfuerzo de los higienistas y a la fuerza de pellizco necesaria para eliminar el cálculo dental de un diente. Los raspadores y curetas ergonómicos Harmony™ resultantes reducen con éxito la fuerza de pellizco hasta en un 65 % en comparación con otras marcas del mercado, a la vez que reducen la presión aplicada en el diente hasta en un 37 %. Las pruebas exhaustivas demostraron que un diseño ergonómico de alta tecnología podría brindar un contacto perfecto en cuanto a comodidad sin sacrificar la efectividad. Referencias 1) Bureau of Labor Statistics, U.S. Department of Labor. Occupational Employment and Wages: 29-2021 Dental Hygienists, May 2018. Retrieved from: https://www.bls.gov/ oes/current/oes292021.htm#st. iv Commission on Dental Accreditation. (2019). Find a Program resource. https://www.ada.org/en/coda/find-a-program. Accessed 6 March 2020. 2) Dental hygienists. Occupational Outlook Handbook, 2014-15 Edition. Bureau of Labor Statistics, U.S. Department of Labor website. http://www.bls.gov/ooh/healthcare/ dental-hygienists.htm. Published January 8, 2014. Accessed March 3, 2015.
Los pesos de los instrumentos probados oscilaron entre 11,855 g y 24,90 g, a diferencia de los instrumentos evaluados por Dong et al. que pesaba 24 g 7 . Las correlaciones entre el peso y la fuerza de pellizco fueron negativas y débiles en nuestro estudio, lo que sugiere que se precisan más investigaciones para determinar cómo el peso del instrumento se relaciona con la ergonomía y la eficiencia funcional del diseño de un mango. Por ejemplo, la orientación del instrumento puede influir tanto en las sensaciones de las manos como en la eficiencia del raspado. Un instrumento más pesado sostenido horizontalmente cansaría teóricamente la mano y la muñeca, aunque el mismo instrumento sostenido verticalmente podría extender su peso de manera ventajosa para
eliminar cálculos dentales sin agravar la fatiga. Estudio de las fortalezas y debilidades
Este fue el estudio más extenso realizado hasta la fecha para evaluar la interacción entre un higienista dental, una gama de raspadores disponibles en el mercado y la presión resultante aplicada en la superficie del diente. Los datos que abarcan dos continentes proporcionaron una perspectiva internacional. Hasta donde sabemos, por primera vez, el estudio presenta un cuerpo de evidencia objetiva mediante el que comparar suposiciones comúnmente asumidas que no han sido probadas. El estudio también establece un punto de referencia para comparar futuros diseños de instrumentos ergonómicos. Los esfuerzos para controlar el favoritismo comenzaron con el reclutamiento de participantes, ya que los coordinadores in situ fueron guiados para seleccionar a los participantes sin prejuicios hacia su marca o preferencia de producto. Para proteger la integridad de los datos y garantizar los análisis estadísticos apropiados, todos los datos fueron analizados por una empresa de análisis de terceros altamente cualificada. Los participantes desconocían el patrocinador del estudio y usaron muchas marcas de raspadores en un entorno bien controlado. Los participantes conocían la marca del raspador, ya que los intentos por camuflar los raspadores habrían modificado su integridad funcional. También somos conscientes de que muchos factores, además del diseño y uso del instrumento, pueden afectar a los TME, que normalmente se han estudiado en entornos industriales, comerciales o de indemnización por accidente laboral. En odontología, las posturas incómodas y estáticas, el asiento y la movilidad deficientes del operador, la mala iluminación y los guantes que no se ajustan bien pueden contribuir a la distensión y lesión muscular 10 . Un alto número de citas de pacientes, más su duración y frecuencia, aumenta la vulnerabilidad física del higienista, y también se ha demostrado que la edad y el tiempo de práctica clínica aumentan el riesgo de TME 10 . Además, los instrumentos diseñados ergonómicamente pueden no coincidir con las preferencias basadas en la enseñanza y la familiaridad clínica.
3) Michalak-Turcotte C. Controlling dental hygiene work-related musculoskeletal disorders: the ergonomic process. J Dent Hyg. 2000;74(1):41-48.
4) Hayes MJ, Cockrell D, Smith DR. A systematic review of musculoskeletal disorders among dental professionals. Int J Dent Hygiene. 2009;7:159-165.
5) Laroche C, Barr A, Dong H, Rempel D. Effect of dental tool surface texture and material on static friction with a wet gloved fingertip. J Biomech. 2007;40(3):697-701.
6) Villanueva A, Dong H, Rempel D. A biomechanical analysis of applied pinch force during periodontal scaling. J Biomech. 2007;40(9):1910-1915.
7) Dong H, Loomer P, Barr A, Laroche C, Young E, Rempel D. The effect of tool handle shape on hand muscle load and pinch force in a simulated dental scaling task. Appl Ergon. 2007;38(5):525-531. 8) Mulimani P, Hoe VC, Hayes MJ, Idiculla JJ, Abas AB, Karanth L. Ergonomic interventions for preventing musculoskeletal disorders in dental care practitioners. Cochrane Database Syst Rev. 2018;10(10):Cd011261. 9) Rempel D, Lee DL, Dawson K, Loomer P. The effects of periodontal curette handle weight and diameter on arm pain: a four-month randomized controlled trial. J Am Dent Assoc. 2012;143(10):1105-1113.
10) Johnson CR, Kanji Z. The impact of occupation-related musculoskeletal disorders on dental hygienists. Can J Dent Hyg. 2016;50(2):72-79.
11) Sanders MA, Turcotte CM. Strategies to reduce work-related musculoskeletal disorders in dental hygienists: two case studies. J Hand Ther. 2002;15(4):363-374.
12) Hayes MJ. The effect of stainless steel and silicone instruments on hand comfort and strength: a pilot study. J Dent Hyg. 2017;91(2):40-44.
13) Ban T. Vibratory Characteristics, Dynamic Mobility and Stiffness of Dental Scalers. Anaheim, CA: Vibrations Inc.; 2018.
Harmony™ y TrueFit™ son marcas de Hu-Friedy Mfg. Co., LLC, sus afiliadas o empresas asociadas. El resto de nombres de empresas y productos son marcas de sus respectivos propietarios.
©2020 Hu-Friedy Mfg. Co., LLC. Todos los derechos reservados. HFL-491/1020
5
Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5Made with FlippingBook Annual report