Исследование возможностей метода лазерной одонтодиагностики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.14, кандидат медицинских наук Тюльпин, Юрий Сергеевич

• Тюльпин, Юрий Сергеевич
• кандидат медицинских наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Тюльпин, Юрий Сергеевич

список сокращений.;.:.:.;.„.'. оглавление.:.;.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ ПУЛЬПЫ ЗУБА.

1.1. Оптические свойства твердых тканей зубов.

1.2. Анатомические особенности кровоснабжения пульпы зуба.

1.3. Прижизненные методы оценки кровотока в пульпе зуба.

1.3; 1!; Реодентография.:.:.;. Ш

Г.3-2. Фотоплетизмография пульпы зуба . 20;

1.3.3; Ультразвуковая допплерография.;.

1.3.4. Оценка; микроциркуляции» в пульпе; зуба методом: лазерной допплеровской флоуметрии.

1.3.5: Применение вейвлет-преобразования в спектральном анализе: и обработке медицинских сигналов и изображений.

1.3.6. Современный анализ нелинейною динамической^ системы^ микроциркуляции крови. 40;

Глава II: МАТЕРИАЛ ИМЕТОДЬГИССЛЕДОВАНИЯ:.:., 44;

2.1. Общая характеристика клинического материала:. 44:

2.2. Клинические методы исследования. 2.3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.3;Г. Рентгенологические методы;обследования.

2.4. Функционально-диагностические методы оценки состояния пульпы зуба.

2.4.1. Метод определения электровозбудимости пульпы зуба.

2.4.2. Лазерная допплеровская флоуметрия пульпы зуба.

2.5. Статистическая обработка полученных данных.

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МЕТОДИКИ ЛАЗЕРНОЙ ОДОНТОДИАГНОСТИКИ ПУЛЬПЫ.

3.1. Разработка метода диагностики витальности пульпы зуба.

3.2. Разработка способа позиционирования световодного зонда при проведении ЛДФ пульпы зуба.

3.3. Разработка методов анализа микроциркуляции крови в пульпе зуба как нелинейной динамической системы.

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПУЛЬПЫ ЗУБА.

4.1. Результаты исследования плотности твердых тканей зубов с помощью метода компьютерной томографии.

4.2. Состояние микроциркуляции пульпы зуба и ее механизмов регуляции при кариесе и пульпите.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование возможностей метода лазерной одонтодиагностики»

Актуальность темы. Проблема жизнеспособности пульпы зуба при воздействии на его твердые ткани при лечении кариеса, пульпита и при поиске новых эффективных методов диагностики остается актуальной задачей стоматологии.

Зуб является уникальным примером органа, кровоснабжение которого осуществляется в условиях замкнутой полости и жестко лимитирующих каналов поступления оттока крови [24, 53, 62, 89,142].

Кровоток в пульпе зуба осуществляется намного быстрее и при повышенном внутриканальном давлении, чем в других органах [18]. Кровеносные сосуды пульпы отдают плазму крови прилежащему дентину через дентинные трубочки [31].

В стоматологической практике немного диагностических методик, исследующих функциональную способность микроциркуляторного русла пульпы зуба. В настоящее время в стоматологической практике широко используются современные методы функциональной диагностики, которые основаны на измерении различных физических свойств исследуемых тканей. Одним из распространенных методов является электроодонтодиагностика (ЭОД). При исследовании электровозбудимости пульпы болевая реакция зависит не только от состояния непосредственно пульпы зуба, но и самого пациента, а также врача, проводящего исследование. Поэтому электродиагностика является для врача-стоматолога ориентировочной [19, 90].

Для оценки кровоснабжения пульпы зуба в практику отечественной стоматологии внедрены методы реодентографии (РДГ) и ультразвуковой до-пплерографии [19, 34, 35, 87, 95, 106, 110, 135, 152]. Однако эти методы не дают возможность выявить механизмы регуляции кровотока в микроцирку-ляторном русле пульпы.

Диагностика витальности пульпы зуба путем фотодонтографии из-за сложной конструкции, неудобной фиксации на зубах, а также малой информативности не нашла широкого распространения в «стоматологической практике [121].

За рубежом большое распространение для оценки кровоснабжения, пульпы зуба получила лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ), основанная на способности.твердых тканей зуба пропускать лазерный свет и оценивать кровенаполнение пульпы только в ее коронковой части, т.е. там, где находится капиллярная сеть. Однако при этом с помощью ЛДФ измеряется только уровень капиллярного кровотока.

В клинике с помощью неинвазивных методов исследования невозможно. изолированно оценить влияние отдельных^ компонентов сосудистого тонуса в микроцирку ляторном*русле. Метод ЛДФ'предоставляет в этом отношении уникальные диагностические-возможности. Оценить .механизмы регуляции тонуса микрососудов стало «возможным! с применением амплитудно-частотного анализа* волновых колебаний кровотока и с помощью современных методов математического анализа [71, 74,77, 157].

Таким образом; использование метода ЛДФ дляопределениясостояния сосудов пульпы,позволит наиболее-полно получать-информацию-о механизмах нарушения микроциркуляции при кариесе и пульпите:

Цель исследования:

Совершенствование и повышение качества диагностики, состояния пульпы зуба путем определения достоверных признаков ее1 витальности при использовании лазерной допплеровской флоуметрии.

Задачи-исследования:

1. Разработать клинико-функциональные методики экспресс-диагностики^ пульпы зуба при различных ее-состояниях (интактная; при кариесе дентина и пульпите) с помощью лазерной допплеровской'флоуметрии.,

2. Разработать критерии экспресс-диагностики состояния пульпы зуба методом лазерной допплеровской флоуметрии.

-73. Оценить оптическую плотность твердых тканей различных групп зубов методом конусно-лучевой компьютерной томографии для корреляционного анализа результатов, полученных с помощью ЛДФ.

4. Провести анализ нелинейной динамической системы с помощью компьютерной обработки записей лазерной одонтодиагностики (ЛОД).

5. Разработать практические рекомендации по экспресс-диагностике состояния пульпы зуба.

Научная новизна исследования

Впервые разработан новый функциональный метод экспресс-диагностики витальности пульпы зуба с помощью лазерной допплеровской флоуметрии.

Впервые для определения^ витальности пульпы зуба оценена воспроизводимость и чувствительность лазерной допплеровской флоуметрии с помощью информативных показателей программного обеспечения ЛАКК-02 и анализа нелинейной динамической системы ЛДФ-грамм. Установлено, что твердые ткани зуба обладают определенной цветовой гаммой, которая частично поглощает и отражает лазерное излучение. При этом регистрируется определенная величина сигнала ЛДФ, соответствующая цветовому спектру коронки зуба. В интактном зубе полученный полезный допплеровский сигнал с микроциркуляторного русла пульпы подавляется отраженным сигналом от его твердых тканей. Аппаратная компенсация отраженного цвета зуба позволила выделить полезный сигнал ЛДФ с микрокровотока и увеличить его в 6,7 раза.

Впервые оценена оптическая плотность твердых тканей различных групп зубов с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии и микроциркуляция пульпы зуба методом лазерной допплеровской флоуметрии. Установлено, что чем больше оптическая плотность твердых тканей зуба, тем меньше значения перфузии микроциркуляторного русла пульпы зуба.

Практическая значимость работы

В работе доказана эффективность методики экспресс-диагностики пульпы зуба при различных ее состояниях с помощью лазерной допплеров-ской флоуметрии, которая позволяет выявлять фазы воспалительного процесса в пульпе зуба. Это в свою очередь дает возможность проводить адекватную терапию и динамическое наблюдение при лечении кариеса дентина и острых формах пульпита.

Выявлены и определены наиболее информативные показатели лазерной одонтодиагностики.

Разработаны практические рекомендации по экспресс-диагностике состояния пульпы зуба методом лазерной допплеровской флоуметрии.

Научные положения, выносимые на защиту

• Результаты функционального и рентгенологического методов исследования различных групп зубов выявили прямую корреляционную зависимость между перфузией микроциркуляторного русла, геометрическими размерами пульпы, толщиной пришеечной области твердых тканей зуба и оптической плотностью зуба. Установлено, что величина показателя микроциркуляции в пульпе интактных зубов прямо пропорциональна толщине стенки зуба и обратно пропорциональна ее оптической плотности.

• Для оценки микроциркуляции крови в пульпе зуба как нелинейного динамического процесса статистически достоверными являются показатели информационной энтропии (НГ) и корреляционной размерности фазового портрета, нормированной по значениям относительной энергии (02н). Различия с группой контроля по данным И и 02н при кариесе дентина, инициальном и остром пульпите достигают по секстантам от 56 — 368%.

• Фазовый портрет ЛДФ-грамм подтвердил результаты математической обработки. Фазовые портреты жевательных зубов верхней и нижней челюсти имеют значительные различия в конфигурации и плотности фазовых точек в пространстве. В зубе 1.6 фазовые точки расположены плотно, при имеющихся в рисунке незаполненных пространствах. Фазовый портрет зуба 3.6, наоборот, имеет четкую, но не4плотную структуру распредеI ления фазовых точек в пространстве. Внедрение результатов исследования

Результаты исследования апробированы и внедрены в клиническую практику отделения функциональной диагностики ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Апробация работы

Основные положения« и материалы* диссертации доложены на: XIV Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов1 секции. «Регионарная гемодинамика и микроциркуляция» (Москва, 2008),

IV Всероссийской конференции по клинической гемостазиологии и ге-мореологии в сердечно-сосудистой хирургии секции «Регионарная гемодинамика и микроциркуляция»'(Москва, 2009),>

VII международной конференции «Гемореология и, микроциркуляция (от функциональных механизмов в клинику)» (Ярославль, 2009),

ХЬ ежегодном форуме «Стоматология',2009. Инновации и перспективы в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» (Москва, 2009),

XXVII Московском международном} стоматологическом форуме, в рамках XXIV Всероссийской научно- - практической конференции Стоматология XXI века, (Москва-, 2010):

Апробация диссертационной работы? проведена на совместном заседании сотрудников отделения функциональной диагностики, отделения кариесологии и эндодонтии, рентгенологического отделения и отделения пародонтологии ФГУ «ЦНИИС и- ЧЛХ» Министерства здравоохранения и социального развитияРоссийской Федерации.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 6 научных работ, в том числе 1 в центральной печати и 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы материала и методов исследования, главы результатов исследования, главы обсуждения собственных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 304 источника, из них 160 - отечественных и 144 зарубежных. Работа содержит 8 таблиц, 42 диаграммы и иллюстрирована 36 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Стоматология», Тюльпин, Юрий Сергеевич

выводы

1. Разработанная методика оценки экспресс-диагностики зубов с помощью лазерной одонтодиагностики на аппарате ЛАКК-02 показала ее высокую достоверность при скрининговом обследовании микрокровотока у пациентов с кариесом дентина, инициальным и острым пульпитом для выявления первичных форм воспаления пульпы.

2. По данным конусно-лучевой компьютерной томографии челюстей отмечается рост оптической плотности твердых тканей зубов от жевательных к фронтальным как на верхней челюсти, так и на нижней. Оптическая плотность твердых тканей выше там, где толщина стенки зуба меньше, т. е. в зубах во фронтальных секстантах. По результатам денситометрических исследований максимальная плотность эма-лево-дентинной стенки пришеечной области зуба 1.6 составила 1373,00±123,57 у .е., зуба 1.1 - 2088,88±223,29 у.е., толщина соответственно 3,34±0,30 мм и 2,71±0,11 мм.

3. При кариесе дентина микрососудистый кровоток в пульпе зуба, характеризуемый показателем микроциркуляции, максимально снижался-на 40,92% в 1 секстанте и 55,03% в 3 секстанте. При этом колеблемость капиллярного кровотока (СКО) пульпы зубов верхней челюсти в 1 и 2 секстантах при кариесе дентина имела тенденцию к повышению данного показателя на 19,23 и 69,00% соответственно. На нижней челюсти в 6 и 5 секстантах отмечалось достоверное снижение СКО на 44,56 и 57,66% и его повышение в 4 секстанте на 29,00%.

4. У пациентов с инициальным пульпитом динамика показателя микроциркуляции пульпы-зуба по данным ЛДФ характеризовалась достоверным повышением цифровых значений во всех секстантах, подтверждающим воспалительную стадию гиперемии. При этом отмечалась тенденция к повышению значений ПМ в жевательных секстантах зубов верхней и нижней челюсти слева.

5. Динамика ПМ пульпы; зуба у пациентов; с острым пульпитом? характеризовалась достоверным снижением значений данного показателя во всех секстантах на;41,12 — 68-50%. На.этом-фоне соответственно снижалась колеблемость потока эритроцитов (СКО) в результате ва-зоконстрикции прекапиллярных сфинктеров и, как следствие, развитие очаговой ишемии.в коронковой пульпе., 6; Разработанная методика нелинейного анализа динамической системы при компьютерной обработке ЛДФ-грамм интактных зубов при. ка: риесе дентина и. начальных формах пульпита выявила достоверные различия: Визуализация,« фазового, портрета ЛДФ-грамм позволила оценить ¿качественные характеристики- нелинейных', процессов и подтвердить-результаты математичёскош обработки. ЗЕ)>Вёйвлет-анализ-■".; позволил;увидеть, процесс в целом и оценивать динамику изменений» механизмов регуляции микроциркуляции за весь период регистрации ЛДФ-грамм. .

7. Анализ результатов оценки; микрогемодинамики пульпы, зубов с помощью? метода- лазерной одонтодиагностики доказал перспектив^-ность его использования: с применением современных средств статистической нелинейной обработки ЛДФ-грамм и< м атематического моделирования; в связи с высокой' его»информативностью; при? дифференциальной диагностики кариеса дентина, инициального и острого пульпита;

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ . Методика определения витальности: пульпы зуба с: помощью*лазерной допплеровской флоуметрии позволяет использовать ее для скри-нингового обследования интактных зубов;, при кариесе дентина; инициального и острого пульпита с целью диагностики микроциркулятор-ных нарушений.

- 1472. Усовершенствованный метод экспресс-диагностики состояния пульпы зуба позволяет с помощью позиционирования световодного зонда проводить исследование в течение длительного времени, что повышает качество регистрации ЛДФ-грамм, обеспечивает идентичность повторных исследований, дает возможность использовать современные средства линейного и нелинейного анализа полученных результатов и, как следствие, повышает эффективность диагностики.

3. Полученные результаты показателей клинико-функционального исследования микроциркуляции пульпы зуба могут быть использованы в качестве дифференциально-диагностических критериев ее заболеваний.

4. Изменения показателей микроциркуляции пульпы зуба при кариесе дентина, инициальном и остром пульпите целесообразно отслеживать с помощью метода лазерной одонтодиагностики, который в сочетании с клиническими и современными рентгенологическими методами позволяет получить полную картину о состоянии ее микрокровотока.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Тюльпин, Юрий Сергеевич, 2010 год

1. Абакумова Е.А. Температура зубов в норме и в динамике течения кариеса и пульпита / Е.А. Абакумова, Н-В. Семенов // Стоматология. -1964.-№ 4.-С. 16-20.

2. З.С. Арешева // Тез. докл. I науч.сессии Калинин, мед. ин-та. Калинин, 1955.-С. 10-11.

3. Аржанцев А.П. Совершенствование методов рентгенологического исследования корневых каналов; зубов. / А.П. Аржанцев, Ахмедова З.Р., Перфильев С.А. и др. // Стоматология. 2009. Т. 88, № 4. - С. 48-52.

4. Ахмедова13.Р.Совершенствование метода инструментальной обработки и рентгенологического исследования корневых каналов различных групп зубов: Автореф; дис. канд. мед. наук / З.Р.Ахмедова М^, 2008. - 25 с.

5. Бартенев B.C. Исследование влияния жевательных нагрузок на твердые ткани зубов: дис. канд. мед: наук / B.C. Бартенев М., 2007. - 123 с.

6. Бенсман В.М. Облегчённые способы статистического анализа в клинической медицине■/ В.М. Бенсман — Краснодар, издательство КГМА, 2002.-32 с.

7. Большаков Г.В; Одонтопрепарирование / Г.В. Большаков // Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1983. - 267 с.

8. Большаков Г.В. Подготовка зубов к пломбированию и протезированию / Г.В. Большаков М.: Медицина, 1983. - 112 с.

9. Большаков Г.В. Реакция зуба на термические раздражения при препарировании / Изменения в тканях пародонта до и после зубного протезирования / Г.В. Большаков — М., 1972. С. 98-100.

10. Большаков Г.В. Термометрия в оценке состояния пульпы препарированного зуба / Г.В. Большаков // Матер, науч.-практ. конф. по вопросам стоматологии. М., 1971. - С. 64-65.

11. Будылина G.M. Топография температурных показателей полости рта / С.М. Будылина, JI.A. Колесников, В.В. Поляков // Стоматология. — 1970.-Т.49,№1.-С. 76-78.

12. Бутаков В. Оценка уровня стохастичности временных рядов произвольного происхождения при помощи показателя Хёрста / В. Бутаков, А. Граковский // Computer Modelling and New Technologies. 2005. — Vol.9, №2. -C. 27-32.

13. Бутковский А.Г. Фазовые портреты управляемых динамических систем / А.Г. Бутковский М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. — 136 с.

14. Быков B.JI. Гистология и эмбриология органов полости рта человека. 2-е изд., перераб. и доп. / B.JI. Быков — СПб, Специальная литература,1998.-248 с.

15. Вайнер В.И. Лазеротерапия при лечении глубокого кариеса зубов и профилактике его осложнений. Дис. .канд. мед. наук / В.И. Вайнер — М., 2001.-92 с.

16. Вайс С.И. Болезни пульпы зуба / С.И. Вайс М.: Медгиз, 1959i - 208 с.

17. Вайс С.И. К патогенезу и классификации пульпитов / С.И. Вайс // Сб. тр. стоматол. факульт. Иркутск, мед. ин-та, посвящ. 40-летию ин-та. -Иркутск, 1960.-С. 137-143.

18. Вайс С.И. Современное состояние проблемы лечения пульпитов / С.И. Вайс // Тез. докл. I Всеросс. конф. стомат. и зубн. врачей. М., 1956. С. 21-22.

19. Вайс С.И. Терапевтическая стоматология / С.И. Вайс — М.: Медицина, 1965.-363 с.

20. Варшавский А.И. Состояние путей микроциркуляции крови пульпы зубов человека при пародонтозе / А.И. Варшавский, В'.И. Левин // Стоматология. 1973. Т.6. - С. 11-13.

21. Васильев А.Ю. Лучевая диагностика в стоматологии / А.Ю. Васильев, Ю.И. Воробьёв, В .П. Трутень М.: Медика, 2007. - 496 с.

22. Вейсгейм Л.Д. Рентгенокомпьютерный контроль эффективности курсового использования жевательной резинки в комплексном лечении пародонтита / Л.Д. Вейсгейм, С.Д. Чурина // Матер Х1У и ХУ Всерос науч-практ конф и Тр X с СтАР М., 2005. - С. 224-225.

23. Власова И.С. Количественная компьютерная томография в клинической практике: Автореф. дис. . докт. мед. наук / И.С. Власова М. —1999.-39с.

24. Власова И.С. Количественная компьютерная томография в клинической практике: автореф. дис. . докт. мед. наук. / И.С. Власова М., 1999.-39с.

25. ВОЗ: Стоматологические обследования. Основные методы. 4-е изд-е, ВОЗ: Женева. 1997. - 76 с.30.