Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Оцека характеристик зубного камня корня методом оптического рассеяния и спектроскопии (экспериментально-клиническое исследование)

Актуальность исследования.

Болезни пародонта среди других стоматологических заболеваний являются самыми распространенными, встречаются в разных группах населения, с возрастом прогрессируют и приводят к потере зубов. К 40 годам болезни пародонта различной степени тяжести поражают 100% населения. В последние годы клинические исследования показали, что в 80-90% случаев заболеваний пародонта главной причиной их возникновения являются бактерии, аккумулирующиеся в надцесневых и поддесневых зубных отложениях (19, 48, 60). Зубной камень представляет минерализованные, кальцинированные отложения на зубах и встречается почти у 100% людей старше 40 лет и является постоянным раздражителем тканей пародонта. Он содержит ряд токсичных окислов металлов (ванадий, свинец, медь и др.), различные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, токсины, ферменты протеолиза и другие вещества, способствует развитию местного гиповитаминоза С в тканях; травмирует десну, вызывает и поддерживает ее воспаление, разрушает круговую и периодонтальную связку, костную стенку альвеолы, поддерживает хроническое воспаление пародонта.

Вследствие того, что зубные отложения поддерживают воспаление ' десны, необходимо точное определение их месторасположения и полное удаление с поверхности зуба (100). Для диагностики надцесневого зубного камня обычно используется стоматологический зонд, а для обнаружения поддесневого камня рекомендуется отвести десневой край от зубов струей воздуха и оценить подцесневое пространство визуально (57). В настоящее время стоматологи во всем мире ищут методы и способы более точной диагностики наличия и места локализации зубных отложений. Одним из наиболее перспективных является использование в этих целях лазерного излучения. Среди проведенных исследований наиболее часто используется красная область спектра с длиной волны 635 - 655 нм (171,173). Однако группа исследователей (146) получили хорошие результаты при использовании излучения в области от 360 до 580 нм. Исследователи (190) для получения более точных результатов объединили две области спектра излучения, красную с длиной волны 628 - 685 нм. и синюю с длиной волны 477 - 497 нм. Научные поиски в этом направлении свидетельствуют о необходимости тщательного изучения проблемы и проведения дополнительных исследований.

Целью настоящей работы явилось совершенствование методов витальной диагностики зубного камня при заболеваниях пародонта для разработки диагностического прибора на основе оптического рассеяния и спектроскопии.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Определить пародонтологический статус пациентов включенных в исследование.

2. Провести микробиологическое исследование флоры пародонтальных карманов в области удаляемых зубов

3. Изучить in vitro колорометрические характеристики зубных отложений у пациентов с заболеваниями пародонта.

4. Определить спектральные характеристики зубного камня в зависимости от колорометрических и микробиологических особенностей.

5. Разработать неинвазивный метод дифференцированной диагностики зубного камня.

Научная новизна. Впервые получены результаты по дифференцированному определению цвета зубного камня с использованием излучения от лазеров и светодиодов в видимой части спектра, а также в ультрафиолетовой и инфракрасной областях. Наиболее четкие различия наблюдались в сине - зеленой и красной областях видимого спектра.

Впервые в отечественной стоматологии получены спектральные характеристики зубного камня в зависимости от колорометрических и микробиологических особенностей. Выявлены различия в спектральных характеристиках светлых и темных зубных камней. В результате исследований установлено, что интенсивность флюоресценции увеличивается с увеличением видового состава микрофлоры пародонтального кармана.

Впервые изучены срезы зубного камня и установлено, что максимальная интенсивность флюоресценции была зафиксирована при облучении лазером середины зубного камня.

Впервые получены спектральные характеристики зубного камня у пациентов с различными соматическими заболеваниями. Установлено, что отсутствует взаимосвязь между спектральными характеристиками зубного камня и общими заболеваниями, выявленными у пациентов.

Практическая значимость.

При обследовании пациентов с заболеваниями пародонта, разработана неинвазивная методика диагностики качества зубного камня и его микробной обсемененности.

Результаты исследования позволили разработать медико — технические требования для определения качества и колорометрических свойств зубного камня.

Метод флюоресцентной спектроскопии высоко чувствителен к микробиологической составляющей пародонтального кармана и зубного камня, что способствует определению продуктов метаболизма пародонтопатогенных микроорганизмов.

Полученные данные являются теоретической основой для проектирования диагностического прибора, который будет отличаться высокой чувствительностью к диагностируемому объекту, безопасен для пациента, индифферентен к изменяющимся условиям окружающей среды, работает в реальном времени, доступен по цене. Положения, выносимые на защиту.

1) Соотношение интенсивностей флюоресценции здоровых тканей и участков зуба с зубными отложениями зависит как от длины волны возбуждения, так и от области наблюдения в спектре флюоресценции.

2) При облучении зубных камней источниками в сине — зеленой области спектры флюоресценции имеют характерные линии на длинах волн 580 нм, 625 нм, 635 нм, и 690 нм.

3) При облучении зубных камней источниками света в красной области, интенсивность спектра флюоресценции зубного камня по сравнению со здоровыми тканями возрастает в 10 - 30 раз.

Работа выполнена на кафедре «Госпитальной терапевтической стоматологии, пародонтологии и гериатрической стоматологии» (зав. кафедрой - д.м.н. проф. Янушевич О.О.). Часть исследований выполнена на кафедре «Медицинской физики» Научно исследовательского ядерного университета МИФИ (зав. кафедрой - д.ф.-м.н. проф. Беляев В.Н.)

Материалы диссертации опубликованы в работах (111, 112, 142, 143) Апробация диссертации

Результаты работы были доложены на научных сессиях МИФИ, 2009 -2010 гг., 18th International Workshop on Laser Physics (LPHYS'09) Barcelona, Spain, 2009.

Предзащитное обсуждение диссертационной работы проведено 07 апреля 2010 на заседании сотрудников кафедры госпитальной терапевтической стоматологии, пародонтологии и гериатрической стоматологии МГМСУ и кафедры медицинской физики Научно исследовательского ядерного университета МИФИ.

Внедрение результатов исследования. Результаты настоящего исследования внедрены в учебный процесс кафедры госпитальной терапевтической стоматологии, пародонтологии и гериатрической стоматологии МГМСУ.

Личный вклад. Была разработана математическая модель диагностического прибора на основе оптического рассеяния и спектроскопии. Проведено клиническое обследование 110 пациентов, которое подтверждалось лабораторными данными клинического и биохимического анализа крови, ПЦР - диагностики пародонтальных карманов. В лабораторных условиях изучены спектры флюоресценции 110 удаленных зубов. В ходе сбора материала для диссертационной работы освоены методики сбора, расшифровки и оценки спектров флюоресценции зубного камня при облучении лазерами и светодиодами.