Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Параметры смешанного прикуса у детей, больных сахарным диабетом

на правахрукописи

МАЗЕН МОХАММЕД ЮСЕФ ХАСАН ХУССЕЙН

ПАРАМЕТРЫ СМЕШАННОГО ПРИКУСА У ДЕТЕЙ, БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ

14.00.21 -стоматология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Воронеж - 2004

Работа выполнена на кафедре стоматологии детского возраста ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко МЗ РФ»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Губина Лидия Константиновна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Кунин Анатолий Абрамович

кандидат медицинских наук Орешкин Андрей Валерьевич

Ведущее учреждение: Смоленская государственная медицинская академия

заседании диссертационного совета Д.208.009.01 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко МЗ РФ»

По адресу: 394000, Россия, г. Воронеж, ул.Студенческая, д. 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко МЗ РФ» Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^—"" уков М.А.

Защита состоится октября 2004 г. в

» часов на

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Сахарный диабет, особенно его инсулинозависи-мая форма (ИЗСД) является одним из наиболее распространенных заболеваний эндокринной системы и относится к числу ведущих медикосоциальных проблем. В последние годы отмечается увеличение числа случаев диагностики ИЗСД среди населения, при этом 5 - 10 % от общего числа больных составляют дети (19, 89, 149, 172)

При сахарном диабете происходит нарушение обмена веществ, снижается иммунологическая резистентность ротовой полости (181, 187,124, 138)

Заболевания зубочелюстной системы, протекающие на фоне соматической патологии имеют длительное хроническое течение. Большой интерес-представляет изучение состояния зубочелюстной системы при сахарном диабете (10, 34, 88, 96.102) В литературе имеются данные о частоте и характере поражения пародонта и твердых тканей зубов при этой патологии, но совершенно отсутствуют данные о наличии зубочелюстных аномалий у этой категории больных. .

Pinson M., Nojjman W.H. at al. 1995 установили, что у больных сахарным диабетом выше средний индекс налета на всех зубах и более выражено воспаление десны. Выраженные воспалительные изменения, регрессия десны и потеря прикреплений отмечены в Relateil Articles Books, Zink Out, 1998.

Дискутабельным остается вопрос о поражении зубов кариесом при сахарном диабете (Н.И. Смоляр, Л.В. Годованец 1988; Albrecht М, Bunoczy Y. at al. 1992). Akyuz S., Oktay C. 1990 установили, что количество запломбированных, разрушенных и удаленных зубов как во временном, так и в постоянном прикусе (индексы df и dmf) значительно выше у больных сахарным диабетом по сравнению с контрольной группой. Наибольшая частота встречаемости кариеса была отмечена на апроксимальных поверхностях зубов (Falk H., Hugoson A., Thor-stensson H. 1989; Piatelli A., Pelliccia P. at al. 1989). Однако большинство исследователей считают, что уровень зависит от сте-

i БИБЛИОТЕКА I

I yafagfrj

пени контроля диабета, времени начала и длительности заболевания. Swantjnuy О., Menгman at. 1992 установили, что при хорошо контролируемом

уровне глюкозы у больных сахарным диабетом состояние слюны и поражае-мость зубов кариесом не отличаются от здоровых.

Таким образом, задача своевременной и адекватно подобранной терапии у детей, страдающих заболеваниями зубочелюстной системы на фоне сахарного диабета особенно актуальна, поскольку их диагностирование сопряжено с необходимостью принятия комплексного решения и, в силу этого, применения различных методов исследования больных, зачастую выпадающих из традиции-онного набора обследования стоматологических пациентов.

В свете сказанного, разработка методологических подходов, предопределяющих при их реализации повышение качества диагностики стоматологических заболеваний на этапах обследования пациентов и оказания специализированной помощи при снижении числа возможных ошибок в тактике ведения больных, предоставляется достаточно важной.

Одним из способов повышения эффективности диагностики является автоматизация обработки диагностических данных с использованием современной компьютерной техники, новых методов математического моделирования, например OLAP-технологий, как средств, позволяющих принять во внимание большое количество диагностических признаков с учетом их индивидуальной значимости и одновременно исключить некоторую часть ошибок, как то: усталость врача, недооценка значимости отдельных симптомов, предвзятостью мнения относительно тех или иных диагнозов и так далее.

Цель работы. Изучение особенностей течения заболеваний зубочелюстной системы у детей на фоне сахарного диабета I типа с использованием современных методик анализа данных.

Задачи исследования: 1. Изучить состояние зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом в зависимости от уровня контроля глюкоземии.

2 Провести сравнительный анализ информационной значимости различных методов оценки степени поражения зубочелюстной системы, применяемых в стоматологии детского возраста.

3. Создать базу медицинских данных, основанную на результатах анализа статистического материала, для использования в диагностическом процессе.

4. Применить методики математического моделирования для прогнозирования течения патологических процессов.

5. Осуществить выбор оптимальной методики математического анализа патологических процессов, ориентированных на изучаемый класс стоматологических заболеваний.

6. Рассмотреть возможности реализации избранной стратегии анализа на персональном компьютере непосредственно на рабочем месте врача для оптимизации лечебно-диагностического процесса и диспансерного наблюдения.

Научная новизна

1. Осуществлен комплексный анализ течения заболеваний зубочелюстной системы у детей, страдающих тяжелой эндокринопатией - сахарным диабетом с применением современного аналитического математического аппарата;

.2. Реализовано моделирование патологических процессов зубочелюстной системы в зависимости от степени контроля уровня глюкоземии; изучено влияние мультинозологической патологии на течение заболеваний органов полости рта;

3. Создана универсальная база данных для мониторинга за больными со стоматологической патологией, протекающей на фоне системного заболевания, позволяющая . прогнозировать их течение;

4. По результатам проведенных вычислительных экспериментов выработаны практические рекомендации по совершенствованию лечения детей в условиях полиорганной патологии.

Научно-практическая значимость

1. На основе данных углубленного медицинского обследования изучены особенности течения заболеваний зубочелюстной системы на фоне сахарного диабета у детей при различной степени контроля за глюкоземией;

2. Проведенное моделирование течения заболеваний позволяет выработать стратегию диспансерного наблюдения за данным контингентом детей и осуществлять планирование оказания медицинской помощи;

3. Выделены группы высокого риска по возникновению отдельных нозологии-ческих форм патологии зубочелюстной системы;

4. Рассмотрена и реализована возможность внедрения в широкую медицинскую практику современных методов математического анализа, что позволяет существенно улучшить результаты лечения • и профилактики патологии зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом;

5. Разработанная база данных может быть внедрена в практику работы стоматологических учреждений различного уровня для проведения планирования диспансеризации и лечения указанного контингента детей.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У детей, страдающих тяжелой эндокринопатией - сахарным диабетом I типа . необходим комплексный анализ течения заболевания зубочелюстной системы с применением современного математического анализа.

2. Проведено моделирование патологических процессов зубочелюстной системы в зависимости от степени глюкоземии.

3. Создание базы данных для мониторинга за больными со стоматологической патологией, протекающей на фоне эндокринопатии, позволяет прогнозировать их течение

Внедрение в практику. Результаты и материалы исследования используются в

учебной и практической работе кафедры стоматологии детского возраста Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и рекомендованы кафедрой для внедрения в практику лечебных учреждений региона.

Апробация работы. Работа апробирована на заседании кафедр стоматологии детского возраста, ортопедической стоматологии и ортодонтии ФПК и ППС, терапевтической стоматологии с курсом физиотерапии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко (Воронеж, 2004). Объем и структура диссертации. Содержание диссертации представлено на 136 страницах. Состоит из введения, 3 глав, заключения и практических рекомендаций. Библиографический список содержит 187 источников, из них 84 на русском и 103 на иностранном языках. Работа иллюстрирована 8 таблицами 39 рисунками и 4 диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы клинического исследования

Для решения поставленных задач в эндокринологическом отделении областной детской клинической больницы г. Воронежа было обследовано 108 детей с инсулинозависимым 1 типом С.Д. в возрасте от 3 до 15 лет, у 68 из них диагностировалась декомпенсированная форма сахарного диабета. Компенсированная форма сахарного диабета наблюдалась у 40 детей. В качестве контрольной группы обследовано 150 условно здоровых детей.

Диагноз сахарный диабет устанавливали на основании изучения анамнестических данных, клинического обследования, лабораторных, рентгенологических и других методов исследования. Детей с легкой формой заболевания не выявлено. У детей с компенсированной формой (40 человек) сахарного диабета в анамнезе не наблюдалось коматозных состояний, диабет протекал стабильно. У большинства детей (68 человек) выявлена тяжелая форма сахарного диабета, у них отмечалась склонность к кетоацидозу, коматозные состояния в анамнезе. Изменений во внутренних органах и системах организма не выявлено. Дети обследовались в различных фазах компенсации сахарного диабета. Компенсированной формой СД считали состояние, при котором у больных отсутствовала

глюкозурия или суточное количество глюкозы, выделяемое с мочой, не превышало 5 % сахарной ценности рациона, кроме того, в этом состоянии у детей отсутствовали клинические проявления сахарного диабета (полиурия, полидипсия, похудание). При декомпенсированной фазе 1 степени отмечалась умеренно выраженные полиурия, гипергликемия, глюкозурия, не было кетоацидоза. Де-компенсированная форма 2 степени характеризуется компенсированным кетоа-цидозом. Декомпенсированной формой 3 степени, характеризующейся выраженным кетоацидозом и нарушениями функции внутренних органов, не было выявлено.

В соответствии с анатомо-физиологическими особенностями, присущими определенному возрасту, дети были распределены на 3 возрастные группы: 3-6, 7-11, 12-15 лет. В таблице №1 приведены сведения о распределении детей по полу и возрасту.

Таблица 1

Распределение детей, больных сахарным диабетом, по полу, и возрасту

Возраст в годах Девочки Мальчики Всего % | 1

3-6 3 5 8 7.4 ' ' 1

7-11 16 17 33 30.5 !

12-15 37 30 67 62 |

Всего 56 52 108 100

Длительность заболевания составляла от 1 недели до 10 лет. Впервые выявленный сахарный диабет наблюдался у 62 человек. (31 девочка и 31 мальчик). Продолжительность заболевания до 1 года отмечена у двух больных ( 2 мальчика), от 1 года до 3 лет - у 25 человек ( 13 девочек и 12 мальчиков), от 4 до 6 лет - у 10 человек ( 4 и 6 соответственно), от 7 до 10 лет - у 9 ( 6 девочек и 4 мальчика). В таблице № 2 приведены данные о распределении больных детей по полу, возрасту и продолжительности заболевания.

Таблица 2

Распределение детей, больных сахарным диабетом по полу, возрасту, продолжительность заболевания

Возраст Продолжительность заболевания

Впервые выявленны й диабет. до 1 года. 1-3 года 4-6 лет 7-10 лет

дев мал дев мал дев мал дев мал дев мал

3-6 3 2 - - - 3 - - - -

7-11 8 11 - - 5 3 2 2 1 1

12-15 20 18 - 2 8 6 2 4 5 2

Всего 31 31 - 2 13 12 4 6 6 3

Клинические методы исследования

Клиническое обследование пациентов проводилось по специально составленному плану, и полученные при этом данные регистрировались в расширенной стоматологической карте.

Обследование пациента начинали с выяснения анамнестических данных, акцентируя внимание.на возможных предпосылках развития зубо-челюстной патологии.пародонта. Учитывали давность возникновения заболевания, его возможную причину, развитие и особенности течения процесса, наследственность, предшествующее лечение и профилактические мероприятия, если они были," и их результаты. Причем, если лечебно-профилактические мероприятия проводились, то выясняли какие средства и методы при этом применялись, и соблюдалась ли в достаточном объеме гигиена полости рта.

Объективное обследование полости рта начинали с преддверия - отмечали его глубину, цвет слизистой оболочки, выраженность и напряженность тяжей и уздечек, места их прикрепления на альвеолярном отростке, ширину прикрепленной альвеолярной десны. Далее определяли вид прикуса, положение зубов в зубной дуге, наличие кариозных поражений зубов, состояние имеющихся пломб и протезов.

При обследовании тканей пародонта учитывали окраску, рельеф, консистенцию, форму десневого края, наличие кровоточивости, отека или гипертрофии сосочков, а также глубину десневых карманов и характер зубных отложений.

Следующим этапом в оценке местного статуса было определение гигиенического состояния полости рта, используя для этого упрощенный индекс гигиены полости рта (ИГР-У) или индекс J.C. Green, J.R. Vermillion (1964).

Для объективной оценки состояния тканей пародонта применяли следующие индексы: индекс гингивита (РМА), комплексный периодонтальный индекс (КПИ). Определение интенсивности кариозного процесса осуществляли с помощью индекса КПУ, КПУ+кп, кп.

Для оценки аномалий зубочелюстной системы проводилось комплексное исследование. Оно включало выявление типа дыхания ребенка, привычного положения во время сна, наличие вредных привычек. При внешнем осмотре определяли пропорциональность и симметричность контуров лица,.тип профиля. При внутриротовом исследовании оценивали расположение уздечек верхней и нижней губы, языка, конфигурацию неба. Проводилось определение сроков прорезывания временных и постоянных зубов.

С целью выявления ортодонтических аномалий проводилось снятие слепков альгинатной массой с зубов верхней и нижней челюсти. Оценка зубочелто-стных аномалий проводилась по гипсовым моделям (изучение размеров коронок молочных и постоянных зубов, длины зубного ряда по дуге, взаимоотношений размеров резцов, соотношения сегментов зубных дуг по Герлаху, расположения зубов и размеров зубных дуг в трех взаимно перпендикулярных направлениях, размеров и формы альвеолярных отростков неба).

Для обработки полученных данных в процессе выполнения данного диссертационного исследования применялась система, построенная на принципах OLAP.

Термин «OLAP» неразрывно связан с термином «хранилище данных» (Data Warehouse). Данные в хранилище попадают из оперативных систем (OLTP-систем), которые предназначены для автоматизации процессов управления и контроля. Кроме того, хранилище может пополняться за счет внешних источников, например статистических отчетов. Задача хранилища — предоставить «сырье» для анализа в одном месте и в простой, понятной структуре.

Основные предметно-специфические методики, заложенные в систему следующие:

• Модели расчета риска.

• Модели коррекции выявленных нарушений.

Основным результатом работы является расчет риска для здоровья населения в развертке по времени, территориям, экспозиционным группам и другим используемым в системе переменным.

Имеется несколько альтернативных методов расчета риска. Кроме того, риск может быть рассчитан или по данным измерений, или по модельному прогнозу.

Система обработки информации «среда-здоровье»: концепция.

Используемая система представляет собой интегрирующее звено для разнообразных предметно-специфических и информационных методик анализа-данных. Основой концепции является замкнутый цикл мониторинга состояния зубочелюстного аппарата детей и подростков, страдающих сахарным диабетом с использованием современных информационных технологий, расчета риска развития таковой патологии и возможность управления данным риском.

Управление риском на настоящий момент не представляется возможным реализовать, так как для этого требуется решение целого комплекса социально-экономических задач, зачастую — федерального уровня. Однако нами предпринята попытка выработки методических рекомендаций для выработки воз-

можных путей коррекции выявленных неблагоприятных эффектов и проявлений.

Опыт разработки такой системы для мониторинга состояния зубочелюст-ного аппарата детей и подростков, страдающих сахарным диабетом с использованием современных информационных технологий у детей в условиях города Воронежа является уникальным и основные выводы из него приведены в следующих таблицах:

Таблица 3

Проблема Решение

Сопоставимость разнородных баз данных Приведение БД к единым переменным с помощью иерархической группировки

Большой размер выборок из БД и долгий процесс выборки Сохранение выборок во внутреннем быстрочитаемом формате '

Отсутствие формальных критериев для поиска горячих точек и других подобных задач Многостороннее . визуальное представление информации ' для | эксперта, решающего задачу . ;

Взаимосвязь и взаимокоррекция модельных расчетов и результатов измерений Приведение результатов расчета и измерений; к единым , переменным и сравнение

Ограниченная точность как данных, так и моделей Принцип равнопрочности: необходимая точность расчета определяется худшим звеном -

Связь исследовательских работ и расчетов по фиксированной технологии•с выходом на принятие решений. Комплекс содержит несколько программных сред для экспертизы, где готовятся параметры для последующего использования в конвейерном режиме

Учет как среднего воздействия, так и редких, но опасных событий, а также особых групп риска Использование не только средних значений, а всего распределения вероятности, формируемого уровнем: ниже по иерархии переменных

Таблица 4

Задачи, решаемые с помощью системы Как решается

Выборка и обзор данных Гибкое подключение БД и импорт данных в формат многомерного «куба». Свободная агрегация данных в «деревья». Просмотр в таблице, карте, графике.

Количественная оценка опасности Конвейерная обработка информации. Расчет концентраций по модели рассеяния выброса с интерполяцией данных измерений. Расчет риска по модели экспозиции.

Поиск «горячих точек» Сравнение измеренных и расчетных данных с «фоном», выбранным за систему отсчета. Исключение «выскакивающих» значений.

Вывод связей «среда -здоровье» Паттерн-анализ для поиска устойчивых «пакетов» факторов. Корреляционный анализ для поиска связанных групп факторов среды и здоровья. Регрессионный анализ для вывода количественных зависимостей.

Определение приоритетов управления Расчет дерева сценариев — вариантов развития ситуации «среда-здоровье», оптимизированных под разные критерии управленческих решений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Проведенный анализ стоматологической патологии у детей, страдающих сахарным диабетом, выявил, что у 63 % обследованных пациентов выявлена тяжелая форма сахарного диабета, и лишь у 37% - легкая форма (рис. 1).

[ОПтИфррм» МТиж>пч1 фор»д> "|

Рис.1. Тяжесть сахарного диабета у детей с патологией зубочелюстного аппарата.

Клинически выявление изменения зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом по сравнению с контрольной группой детей представлены в таблице 5.

Таблица 5

Характеристика клинических данных патологии зубочелюстного аппарата у

детей, страдающих сахарным диабетом

Индекс РМА КПИ ИГР-У КПУ Зубо- челюстные аномалии

Контрольная группа (%) 31 28 28 11 22

Клиническая группа (%) 82 90 51 43 61

После определения методологии математического эксперимента был выбран способ наискорейшего спуска для решения задачи нахождения точки перегиба для многомерного массива данных при множественных секущих анализирующих плоскостях.

Приводимая иллюстрация демонстрирует наличие области «наибольшего благоприятствования» при адекватном подходе к терапии сахарного диабета (рис.2): смоделированная поверхность 8-мерного пространства в 3-мерном сечении при использовании алгоритма наискорейшего спуска дает характерное явление «green lake» в интервале сечений от 40 до 70 классов. Выраженный нелинейный подъем уровня секущей поверхности в области классов с 30 по 10 демонстрирует прогностически неблагоприятное сочетание в классе «ангиопа-тия сетчатки — глюкоземия более 14 мМоль/л» даже при адекватном уровне коррекции метаболических нарушений.

Рис. 2. Результаты визуализации математической модели

«Высокая степень контроля сахарного диабета — поражение парадонта».

Подтверждением высказанного предположения стал результат вычислительного эксперимента «Низкая степень контроля сахарного диабета — поражение парадонта» (рис.3). При использовании тех же диагностических Критериев отмечается появление в области моделирования характерной топологической поверхности «Cowboy seat place». Выражен подъем в области классов 200 - 400. что вьшажено визуализацией в ояанжево-ктсной гамме.

3D Surface Plot (Spreadsheet! 10И18С) Var9 = 5 34S24) 0190'x^ 9542V-4 3355E-5"X*X*0 a02l'x*y*1 4641-y-y

CZH C32

Рис.3. Результаты визуализации математической модели «Низкая степень контроля сахарного диабета — поражение парадонта»

Необходимо отметить, что в данном случае подъем носит более пологий характер, чем в группе с высокой степенью контроля эндокринопатии, что может объясняться с одной стороны, срывом последних адаптационных резервов при тяжелом сахарном диабете несмотря на проводимые коррекционные мероприятия, а, с другой стороны — достижением «плато компенсации» у детей, включенных в данный математический эксперимент.

Кумулятивный анализ математической модели поражения эмали зубов и парадонта у детей, страдающих сахарным диабетом вне зависимости от уровня контроля заболевания, продемонстрировал квазиблагополучную картину — наличие явлений «green lake» в диапазоне классов от 75 до 120 при сечении 8-мерной поверхности в 3-мерном пространстве (рис.4).

Рис. 4. Результаты визуализации математической модели «Кариес у больных сахарным диабетом УБ поражение парадонта».

Необходимо, однако, обратить внимание на выраженный подъем в области левого верхнего квадранта, характеризующего поражение твердых тканей зубов при высоком уровне глюкозы крови. Эти изменения свидетельствуют о

потенциальном «срыве» многомерной поверхности, появления экстремумов результирующей функции за пределами плоскости визуализации.

Для уточнения выявленных изменений были проведены математические эксперименты «Кариес у больных сахарным диабетом VS контрольная группа» (рис. 5) и «Кариес у больных сахарным диабетом с различным уровнем контроля глюкозы крови» (рис. 6) с уменьшением размерности пространства до 5 для отсечения эффектов побочных влияний.

Результаты моделирования «Кариес у больных сахарным диабетом VS контрольная группа» продемонстрировал ожидаемую поверхность типа «пропеллер»: выраженный подъем в области высокой глюкоземии (окрашивание в оранжево-красной гамме) наличии при нейтральных и даже отрицательных значений показателей, что свидетельствует о появлении комплексной составляющей в ряду моделируемых значений.

Рис. 5. Результаты визуализации математической модели «Кариес у больных сахарным диабетом УБ контрольная группа».

-О Еигэсе Р1М (5оге1й2ПееМ 1СМ10С) /а* =" игз-о оз:5*х о :£а7>э зта о-л о ссо5-угз с^и-/"/

□ 5 ПО Е1 5

ЗЭ гиЛаса Р1о1 [БргеаОзНея 10у46с) Уаг7 = 20 8772 0 2981-х 0 2853> О 0037'Л»0 003'х>0 0011 уу

СЭз Ш2

Рис. 6. Результаты визуализации математической модели «Кариес у больных сахарным диабетом с различным уровнем контроля глюкозы крови».

В случае моделирования поражения твердых тканей зубов у детей, страдающих сахарным диабетом, при высоком уровне контроля обращает внимание небольшой диапазон индексов вариации клинических кластеров (окрашивание в зелено-оранжевый цвет) при наличии тенденции к подъему секущей многомерного пространства в области классов с 80 по 100 и со 140 по 150. Данный «дуализм» становится более ясным после выделения в специальную подгруппу больных только с тяжелым течением сахарного диабета.

В области классов с 50 по 100 при выраженном повышении уровня глюкозы отмечается появление комплексной составляющей, что выражается в окрашивании поверхности в зелено-желтую гамму. При этом доминирующими являются коричнево-красные цвета, характеризующие в данной модели явления адаптационного срыва, несмотря на сравнительно небольшие числовые значения (от 0 до 2), что укладывается в интервал, выявленный в первой части данного вычислительного эксперимента.

Появление «провала» в области классов с 400 по 500 объясняется выраженной нелинейностью применявшейся моделирующей функции ресемплинга

и приходится в пространственном представлении в области интервала от 400 класса, эксперимента «Кариес у больных сахарным диабетом У8 контрольная группа». Данная группа классов приходится на пациентов с высокой степенью реабилитации и пограничным уровнем контроля глюкозы крови. Вероятно, даже при высоком качестве лечения соматического заболевания не удается до конца добиться компенсации метаболических сдвигов, что выявляется при помощи использовавшейся методики моделирования (Рис.7).

Рис. 7.-Результаты визуализации математической модели «Аномалии зубоче-люстной системы у больных сахарным диабетом с различным уровнем контроля глюкозы крови УБ контроль, часть 1».

Самостоятельную часть исследования представляло изучение аномалий зубочелюстной системы у пациентов, страдающих сахарным диабетом. (рис. 7, 8) В данном случае стало необходимым произвести «расширение» п-мерности пространства анализа до 40 вместо традиционно использовавшегося в данном исследовании 8-мерного пространства для более корректного представления выявляемых изменений. Помимо необходимости охвата большего числа нозо-

30 ЭигТасв Р1о[ (Эргеа^ее! 10у*46с) Уагб = 405.3598-7.4132'х-28.8438*у*0.0468"х"х+С,4148*х,у+'1.3446*у'У

И :хо

ШЗ 1500 □ 1200 Пгоо

ЕЭ400

логических единиц, это объясняется необходимостью применения методик ре-семплинга практически для каждой из анализировавшихся подгрупп и классов.

3D Surface Plot (Spreadsheet 10/46с| Vat4 = 107 8764-124162*x»4 9216>0 5099Vx»0 0289Vy-0 WW

Рис. 8. Результаты визуализации математической модели «Аномалии з>боче-люстной системы у больных сахарным диабетом с различным уровнем контроля глюкозы крови VS давность заболевания, часть 2».

Суммарная картина, приведенная на иллюстрации, демонстрирует выраженную границу «зоны благополучия», проходящую практически по диагонали исследуемого пространства классов в диапазоне «400-800*0-140» (рис. 7) Выраженный «пик» в области значений уровня глюкозы крови более 14 мМоль/л в ортогональной проекции к «зоне благополучия» указывает на большую вероятность развития аномалий зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом. Как одна из рабочих гипотез, было выдвинуто предположение о возможном влиянии давности заболевания и уровня контроля глюкоземии, для проверки данного положения была проведена 2 часть математического эксперимента.

Приведенные результаты визуализации демонстрируют наличие картины «multi-wave surfer», что указывает на влияние дополнительных групп факторов на характер аномалий зубочелюстного аппарата (рис. 8).

Так, при общем снижении уровня амплитуды патологических кластеров до 300 (в общем исследовании — до 2150) отмечается выраженная амплитудная дисперсия: от 30 до 300, т.е. в 10 раз (в общем исследовании — до 6 раз) при наличии «туннелей» в области значений кластеров давности заболевания в диапазонах «0-50» и «50-135», что соответствует пикам гормональной активности в периоды 3-5 и 9-15 лет. В данные периоды отмечаются выраженные изменения костной ткани как в «норме», так и при наличии различных патологических процессов. Таким образом, проведенное дополнительное моделирование позволило подтвердить выдвинутую на предьщущем этапе предварительную гипотезу.

Полученные данные показывают необходимость проведения многомерного комплексного моделирования в случае с «парадоксально нормальными» значениями в клинически тяжелых случаях. В этом случае получаются более адекватные данные, чем при традиционном статистическом исследовании. Возможным становится объяснение появления врачебных ошибок при сопоставлении результатов рутинной терапии и данных экстраполяционной модели с применением ресемплинга: возможный срыв пределов адаптации оказывается скрытым за «линией видения» традиционного подхода к лечению как соматического, так и стоматологического заболевания.

По данным проведенного математического эксперимента, клинические данные, на первый взгляд — довольно противоречивые, свидетельствовавшие о парадоксальном состоянии, а именно — менее выраженные изменения со стороны пародонта у детей с сахарным диабетом выявили скрытую зависимость между уровнем контроля глюкозы крови и степенью выраженности патологического процесса. Так, при тщательном подборе дозы инсулина, выполнении профилактических и реабилитационных мероприятий изменение рассматривавшихся индексов РМА и КПИ были менее выражены, чем у группы условно здоровых детей.

Таким образом, можно считать установленным, что при надлежащей степени контроля системного заболевания — сахарного диабета — возможно при

применении комплекса профилактических традиционных средств добиться хороших результатов в области профилактики поражения пародонта. Нами разрабатывается комплекс методических рекомендаций, которые, мы надеемся, позволят повысить качество жизни детей, страдающих рассматриваемым системным заболеванием.

ВЫВОДЫ

1. Течение патологических процессов зубочелюстной системы на фоне тяжелой эндокринопатии - сахарного диабета имеет ряд особенностей. Следствием этого является необходимость выработки индивидуального плана ведения больных, учитывающего как степень выраженности патологических процессов зубо-челюстной системы, так и особенности течения сопутствующего соматического заболевания.

2. Используя созданные базы данных и компьютерную программу, были получены новые клинические данные, характеризующие особенности течения стоматологической патологии у детей с сахарным диабетом. Применение современных методов анализа многомерных и мультимедийных данных при анализе сочетанной патологии, позволило осуществлять прогноз течения заболевания.

3. Разработан и апробирован алгоритм данных, полученных при ретроспективном исследовании описанных клинических групп. Результаты клинических исследований достаточно убедительно показывают, что машинный анализ дает более точные результаты в предварительном аналитическом поиске, чем традиционный врачебный диагноз.

4. Выявлено, что существенное влияние на степень выраженности пато логических процессов как в пародонте, так и в твердых тканях зуба зависит от-степени контроля за уровнем глюкозы крови. Таким образом, достижение положительных результатов в лечении стоматологической патологии оказывается невозможным без тесного контакта с врачами-эндокринологами.

5. Предложенный подход с использованием прикладных пакетов программ MathCAD , средств MS Office позволяет быстро осуществить внедрение в клиническую практику результатов проведенного исследования.

6. Применение разработанных программ и апробированных методик анализа создает реальные предпосылки для существенного улучшения точностных, временных и экономических показателей диагностики стоматологических заболеваний на основе целевого использования персонального компьютера в диагностическом процессе непосредственно на рабочем месте врача-стоматолога.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В комплексе мероприятий, направленных на достижение стабильного прогресса в лечении патологических процессов зубочелюстной системы у детей с системной эндокринопатией - сахарным диабетом, необходимо обязательно учитывать помимо тяжести стоматологического заболевания степень контроля уровня глюкоземии

2. Разработанная база данных и предложенные методики анализа патологических процессов может быть использована для планирования объемов медицинской помощи указанному контингенту детей и осуществлению мероприятий по контролю за качеством оказания медицинской помощи, что особенно актуально в настоящее время при работе в условиях страховой медицины.

3. Использование доступных в настоящее время информационных технологий, технических средств и программных продуктов позволяет существенно улучшить как контроль, так и результаты проводимого лечения патологии полости рта.

4. Введение комплексного мониторинга за состоянием течения патологии зу-бочелюстной системы и сопутствующей эндокринопатии должно стать неотъемлемой частью оказания медицинской помощи на современном этапе.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние гигиенического состояния полости рта на распространенность и интенсивность гингивитов в молодом возрасте /Л.К.Губина, С.Н.Юденкова, В.П.Куралесина, М.Хуссейн //Актуальные вопросы высшего образования, теории и практики современной стоматологии.- Воронеж, 2002.- С. 181-183.

2. Золотарева Е.Ю. Роль первичной гиподентии в развитии зубо-челюстных деформаций у детей /Е.Ю.Золотарева, М.М.Татаринцев, М.Хусеейн //Сб. материалов II Всерос. университет, науч.-практ. конф. молодых ученых и студентов по медицине.- Тула, 2003.- С. 140.

3. Роль профессиональной гигиены полости рта в профилактике и лечении гингивитов /Л.К.Губина, С.Н.Юденкова, В.П.Куралесина, М.Хуссейн //Актуальные во- просы высшего образования, теории и практики современной стоматологии.-Воронеж, 2002.-С. 196-197.

4. Состояние полости рта у детей, страдающих сахарным = диабетом /Л.К.Губина, В.И.Вахтин, О.П.Красникова, М.Хуссейн //Юбилейный сборник трудов, посвященный образованию ФУВ Воронеж, 2003.-С.65-67.

5. Сравнительная оценка гигиены полости рта, интенсивности кариозного процесса, состояния пародонта у детей /Л.К.Губина, О.П.Красникова. О.Н.Абросимова, М.Хуссейн //Вторые Тульские педиатрические чтения: Сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф.- Тула, 2003.- С.31.-33.

6. Сравнительный анализ аномалий отдельных зубов в области расщелины. Распространенность и интенсивность кариеса у детей с врожденной патологией /Л.К.Губина, Е.Ю.Золотарева, М.Э.Коваленко, М.Хусейн //Технологии третьего тысячелетия: Материалы школы-семинара молодых ученых.- Воро-неж,2002.-С.70-71.

7. Сравнительный анализ состояния пародонта, гигиены полости рта, интенсивности кариеса у детей, страдающих сахарным диабетом /Л.К.Губина, В.И.Вахтин, Э.С.Михайлова, М.Хуссейн //Технологии третьего

тысячелетия: Сб. науч. тр. школы-семинара молодых ученых и спецалистов-стоматологов, первая межрегион, науч-пакт. конф. Воронеж,2003.-С.16-18.

Лицензия ИД № 00437 от 10.11.99 Обьем 1 п.л. Формат 60х84 1/16 Заказ № 604. Тираж 100

Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии ВГУ

394000, г. Воронеж, ул. Пушкинская, 3

$ 1 7038

Актуальность работы. Сахарный диабет, особенно его инсулиноза-висимая форма (ИЗСД) является одним из наиболее распространенных заболеваний эндокринной системы и относится к числу ведущих медикосо-циальных проблем.

В последние годы отмечается увеличение числа случаев диагностики ИЗСД среди населения, при этом 5 - 10 % от общего числа больных составляют дети (19, 89, 149, 172)

При сахарном диабете происходит нарушение углеводного, белкового, жирового и водносолевого обменов, снижается иммунологическая резистентность ротовой полости (181, 187, 124, 138)

Заболевания зубочелюстной системы, протекающие на фоне соматической патологии, несмотря на совершенствование методов диагностики и лечения, имеют длительное хроническое течение.

Большой интерес представляет изучение состояния зубочелюстной системы при сахарном диабете (10, 34, 88, 96.102) В литературе имеются данные о частоте и характере поражения пародонта и твердых тканей зубов при этой патологии, но совершенно отсутствуют данные о наличии зу-бочелюстных аномалий у этой категории больных.

Pinson М., Nojjman W.H. at al. 1995 установили, что у больных сахарным диабетом выше средний индекс налета на всех зубах и более выражено воспаление десны. Выраженные воспалительные изменения, регрессия десны и потеря прикреплений отмечены в Relateil Articles Books, Zink Out, 1998.

В то же время Westjelt Е., Relander Н., at al. 1996 считают, что при регулярном лечении патологических изменений пародонта можно добиться такого же состояния зубочелюстной системы, как и у больных без диабета.

Дискутабельным остается вопрос о поражении зубов кариесом при сахарном диабете (Н.И. Смоляр, JI.B. Годованец 1988; Albrecht М., Bunoczy Y. at al. 1992). Akyuz S., Oktay C. 1990 установили, что количество запломбированных, разрушенных и удаленных зубов как во временном, так и в постоянном прикусе (индексы df и dmf) значительно выше у больных сахарным диабетом по сравнению с контрольной группой. Наибольшая частота встречаемости кариеса была отмечена на апроксимальных поверхностях зубов (Falk Н., Hugoson A., Thorstensson Н. 1989; Piatelli A., Pel-liccia P. at al. 1989). Однако большинство исследователей считают, что уровень поражаемости зубов кариесом зависит от степени контроля диабета, времени начала и длительности заболевания. Swantjnuy О., Menrman Y.H., at. al. 1992 установили, что при хорошо контролируемом уровне глюкозы у больных сахарным диабетом состояние слюны и поражагмость зубов кариесом не отличаются от здоровых.

Таким образом, задача своевременной и адекватно подобранной терапии у детей, страдающих заболеваниями зубочелюстной системы на фоне сахарного диабета особенно актуальна, поскольку их диагностирование сопряжено, во-первых, с необходимостью принятия комплексного решения и, в силу этого, необходимостью использования различных методов исследования больных, зачастую выпадающих из традиционного набора обследования стоматологических пациентов, во-вторых, с состоянием стоматологического статуса больных.

В свете сказанного, разработка методологических подходов, предопределяющих при их реализации повышение качества диагностики стоматологических заболеваний на этапах обследования и оказания специализированной помощи при снижении числа возможных ошибок в тактике ведения больных, предоставляется достаточно важной.

Одним из способов повышения эффективности диагностики является автоматизация обработки диагностических данных с использованием современной компьютерной техники, новых методологических подходов к обработке информации, в том числе - методов математического моделирования и OLAP-технологий, как средств, позволяющих принять во внимание большое количество диагностических признаков с учетом их индивидуальной значимости и одновременно исключить некоторую часть ошибок, связанных с субъективными факторами, как то: усталость врача, недооценкой значимости отдельных симптомов, предвзятостью мнения относительно тех или иных диагнозов и так далее.

Цель работы

Изучение особенностей течения заболеваний зубочелюстной системы у детей на фоне сахарного диабета I типа с использованием современных методик анализа данных.

Задачи исследования

1. Изучить состояние зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом в зависимости от уровня контроля глюкоземии.

2. Провести сравнительный анализ информационной значимости различных методов оценки степени поражения зубочелюстной системы, применяемых в стоматологии детского возраста.

3. Создать базу медицинских данных, основанную на результатах анализа статистического материала, для использования в диагностическом процессе.

4. Применить методики математического моделирования для прогнозирования течения патологических процессов.

5. Осуществить выбор оптимальной методики математического анализа патологических процессов, ориентированных на изучаемый класс стоматологических заболеваний.

6. Рассмотреть возможности реализации избранной стратегии анализа на персональном компьютере непосредственно на рабочем месте врача для оптимизации лечебно-диагностического процесса и диспансерного наблюдения.

Научная новизна

1. Осуществлен комплексный анализ течения заболеваний зубочелюстной системы у детей, страдающих тяжелой эндокринопатией - сахарным диабетом с применением современного аналитического математического аппарата;

2. Реализовано моделирование патологических процессов зубочелюстной системы в зависимости от степени контроля уровня глюкоземии; изучено влияние факторов мультинозологической патологии на течение заболеваний органов полости рта;

3. Создана универсальная база данных для мониторинга за больными со стоматологической патологией, протекающей на фоне системного заболевания, позволяющая прогнозировать их течение;

4. По результатам проведенных вычислительных экспериментов выработаны практические рекомендации по совершенствованию лечения детей в условиях полиорганной патологии.

Научно-практическая значимость

1. На основе данных углубленного медицинского обследования изучены особенности течения заболеваний зубочелюстной системы на фоне сахарного диабета у детей при различной степени контроля за глюкоземией;

2. Проведенное моделирование течения заболеваний позволяет выработать стратегию диспансерного наблюдения за данным контингентом детей и осуществлять планирование оказания медицинской помощи;

3. Выделены группы высокого риска по возникновению отдельных нозологических форм патологии зубочелюстной системы;

4. Рассмотрена и реализована возможность внедрения в широкую медицинскую практику современных методов математического анализа, что позволяет существенно улучшить результаты лечения и профилактики патологии зубочелюстной системы у детей, страдающих сахарным диабетом;

5. Разработанная база данных может быть внедрена в практику работы стоматологических учреждений различного уровня для проведения планирования диспансеризации и лечения указанного контингента детей.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У детей, страдающих тяжелой эндокринопатией — сахарным диабетом I типа необходим комплексный анализ течения заболевания зубочелюстной системы с применением современного математического анализа.

2. Проведено моделирование патологических процессов зубочелюстной системы в зависимости от степени глюкоземии.

3. Создание базы данных для мониторинга за больными со стоматологической патологией, протекающей на фоне эндокринопатии, позволяет прогнозировать их течение

Внедрение в практику

Результаты и материалы исследования используются в учебной и практической работе кафедры стоматологии детского возраста Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко и рекомендованы кафедрой для внедрения в практику лечебных учреждений региона.

Апробация работы

Работа апробирована на заседании кафедр стоматологии детского возраста, ортопедической стоматологии и ортодонтии ФПК и ППС, терапевтической стоматологии с курсом физиотерапии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко (Воронеж, 2004).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ

Объем и структура диссертации

Содержание диссертации представлено на 136 страницах, состоит из введения, 3 глав, заключения и практических рекомендаций. Библиографический список содержит 187 источников, из них 84 на русском и 103 на иностранном языках. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 35 рисунками и 4 диаграммами.

ВЫВОДЫ

1. Течение патологических процессов зубочелюстной системы на фоне тяжелой эндокринопатии — сахарного диабета имеет ряд особенностей. Следствием этого является необходимость выработки индивидуального плана ведения больных, учитывающего как степень выраженности патологических процессов зубо-челюстной системы, так и особенности течения сопутствующего соматического заболевания.

2. Используя созданные базы данных и компьютерную программу, были получены новые клинические данные, характеризующие особенности течения стоматологической патологии у детей с сахарным диабетом. Применение современных методов анализа многомерных и мультимедийных данных при анализе сочетанной патологии, позволило осуществлять прогноз течения заболевания.

3. Разработан и апробирован алгоритм на данных, полученных при ретроспективном исследовании описанных клинических групп. Результаты клинических исследований достаточно убедительно показывают, что машинный анализ дает более точные результаты в предварительном аналитическом поиске, чем традиционный врачебный диагноз.

4. Выявлено, что существенное влияние на степень выраженности патологических процессов как в пародонте, так и в твердых тканях зуба зависит от степени контроля за уровнем глюкозы крови. Таким образом, достижение положительных результатов в лечении стоматологической патологии оказывается невозможным без тесного контакта с врачами-эндокринологами.

5. Предложенный подход с использованием прикладных пакетов программ MathCAD , средств MS Office позволяет быстро осуществить внедрение в клиническую практику результатов проведенного исследования.

6. Применение разработанных программ и апробированных методик анализа создает реальные предпосылки для существенного улучшения точностных, временных и экономических показателей диагностики стоматологических заболеваний на основе целевого использования персонального компьютера в диагностическом процессе непосредственно на рабочем месте врача-стоматолога.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В комплексе мероприятий, направленных на достижение стабильного прогресса в лечении патологических процессов зубочелюстной системы у детей с системной эндокринопатией — сахарным диабетом, необходимо обязательно учитывать помимо тяжести стоматологического заболевания степень контроля уровня глюкоземии

2. Разработанная база данных и предложенные методики анализа патологических процессов может быть использована для планирования объемов медицинской помощи указанному контингенту детей и осуществлению мероприятий по контролю за качеством оказания медицинской помощи, что особенно актуально в настоящее время при работе в условиях страховой медицины.

3. Использование доступных в настоящее время информационных технологий, технических средств и программных продуктов позволяет существенно улучшить как контроль, так и результаты проводимого лечения патологии полости рта.

4. Введение комплексного мониторинга за состоянием течения патологии зубочелюстной системы и сопутствующей эндокринопатии должно стать неотъемлемой частью оказания медицинской помощи на современном этапе.