СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ТКАНЕЙ ПАРОДОНТА Российский патент 1998 года по МПК A61B5/00 A61B5/05 

Изобретение относится к методам функциональной диагностики и может быть использовано в стоматологии для оценки состояния тканей пародонта, для обеспечения возможности ранней постановки диагноза.

Для определения функционального состояния тканей пародонта чаще всего используется реопародонтография и фотоплетизмография (Эпидемиология, этилогия и профиктика болезней пародонта. Доклад научной группы ВОЗ (серия технических докладов, N 621). - Женева, 1980, с.66).

Разработка новых простых неинвазивных способов функциональной диагностики является актуальной задачей.

Под электродиагностикой обычно понимают исследование реакции возбудимых тканей на электрические разряды.

Обычно диагноз устанавливается на основании анамнестических данных, объективного обследования и прежде всего рентгенографии. Применяется метод тестирования. Считается, что большое значение в диагностике заболеваний пародонта и периодонта имеют исследования крови (число лейкоцитов, сдвиг формулы влево, морфология эритроцитов, уровень гемоглобина, повышенный уровень глобулинов и фибриногена). В целях диагностики очагового заболевания используется гистаминовая проба Ремки и мышечно-фибриллярная проба Слаука. Для определения локализации активных стоматогенных очагов применяют электрокожную пробу Гелена-Станделя, используется также новокаин-кофеиновая проба при наличии болей.

В практике лечебных стоматологических учреждений используется метод дозированного вакуума. Из специальных методов можно указать рентгенологический, капилляро-микроскопический, функциональный и др.

Известно применение электроакупунктуры по методике Р.Фолля для диагностики в стоматологии. Отличительным преимуществом электроакупунктуры в сравнении с классической акупунктурой является возможность получения обратной связи (ответной реакции) при воздействии на биологически активные точки (БАТ). Это достигается путем замера электрических параметров БАТ до и после воздействия (пунктуры).

Измеряется омическое сопротивление зоны БАТ при ее раздражении постоянным электрическим током 5,5 - 11,25 мкА.

После существенно подпорогового электровоздействия оценивается ответная реакция органов или систем организма человека в зависимости от специфики меридиана измеряемой БАТ.

В случае биологически нормального энергетического состояния тестируемого органа или системы возникает равновесие между подаваемым сигналом и ответной реакцией, в этом случае стрела измерительного прибора устанавливается неподвижно около 50 условных единиц (что соответствует сопротивлению в 100 кОм. Шкалы всех приборов (например, Дерматрон - Германия, Прогноз, ЛЕДИ, Алмаз, Скат, Русский Фолль, Биотест - Россия) разделены на 100 условных единиц. Показатель менее 50 единиц свидетельствует о дегенеративных процессах, инволюции органов или систем. При показателях, близких к 0, сопротивление зоны БАТ достигает 14 500 кОм. Повышение биоэнергетического уровня выше 50 единиц свидетельствует о наличии воспаления в тестируемом органе. Существенно снижается электросопротивление БАТ, например, при 90 усл.ед. сопротивление равно всего 15 кОм ("Новое в стоматологии" вып. 1/94, с.51).

Известен медицинский диагностический универсальный управляемый модуль (МЕДИУМ), применяемый в виде Диагностического специализированного комплекса (ДСК-301) в стоматологической практике и позволяющий проводить большой спектр функциональных исследований, включая и безболезненную диагностику состояния пульпы зуба, пародонта, жизнеспособности перемещенных тканей для закрытия дефектов в челюстно-лицевой области и др. ("Новое в стоматологии", "Специальный выпуск", 4/92, с.22-25).

Известен метод электрометрической диагностики в пародонтологии, использующий четыре электрода, где измерительная цепь отделена от цепи возбуждающего тока.

Для реализации этого метода создано специальное измерительное устройство с перестраиваемой частотой возбуждающего тока в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. При этом один электрод фиксируют на руке пациента, а 3-электродный датчик размещают на слизистой десны.

Разработанный метод позволяет обнаруживать локальные очаги патологических изменений в пародонте и периодонте и следить за эффективностью их лечения ("Новое в стоматологии". Специальный выпуск 4/93, с.4-13).

Известен способ диагностики заболеваний зубов, включающий определение ответной реакции зуба на электровоздействие при расположении активного электрода на поверхности зуба, пассивного электрода - на точку акупунктуры на теле больного, соответствующую больному зубу, при этом воздействие осуществляют постоянным током положительной полярности с последующим измерением электропроводимости между электродами, причем при ее значении 0,18 - 0,37 мкА диагностируют гиперестензию твердых тканей, 0,38 - 2,399 мкА - пародонт, 2,4 - 4,56 мкА - хронический периодонтит, при 4,57 - 499 мкА - альвеолит (а.с. СССР N 1678316, приоритет 16.05.89, A 61 B 500).

Известен способ оценки состояний тканей пародонта, включающий анализ уровня кровенаполнения тканей пародонта (Иванов В.С. Заболевания пародонта. -М.: Медицина, 1989, с.82-прототип).

Известные методы диагностики тканей пародонта достаточно сложны.

Технической задачей изобретения является упрощение способа оценки состояния тканей пародонта. На кафедре терапевтической стоматологии Уральского медицинского института изучена возможность применения импульсного низкочастотного сложномодулированного электромагнитного поля (ИНСМЭМП) для оценки функционального состояния тканей пародонта, основываясь на его способности изменять характеристики спектра ответ-сигнала при взаимодействии с исследуемым участком ткани в зависимости от их кровенаполнения и функционального состояния.

Для исследования использовали лечебно-диагностический комплекс с накалом обратной связи "Малахит-010П" (Баньков В.И., Методическое пособие по применению импульсного сложномодулированного электромагнитного поля для лечения и диагностики. Учебное пособие. - Екатеринбург: Уральский медицинский институт, 1992, 24 с).

Его медико-технические характеристики:
диапазон регулирования частоты следования импульсов F : (3 - 120 Гц) ± 10%;
диапазон регулирования модулирующей частоты F_m: (0,03 - 1,2 Гц) ± 10%;
девитация частоты: не более ± 5%;
частоты полигармоник в импульсе: от 500 гЦ и выше;
пределы измерения частоты F и F_m: 0,01 - 990 Гц;
пределы измерения параметров обратной связи U_ос : 0,01 - 9,99 B;
погрешность измерения параметров: 2%;
индукция (на расстоянии 1 см от рабочей поверхности индуктора) в зависимости от формы индуктора, его назначения и используемой частоты: до 10 мТл;
пределы времени установки таймера: 1 - 99 мин;
дискретность установки показаний таймера: 1 мин;
количество выходов на индукторы: 4 шт.;
количество подключаемых индукторов: 1 - 8 шт.;
режим работы: ручной, полуавтоматический и автоматический с подключением через драйвер компьютера;
количество диагностических датчиков: 2-поверхностный и глубинный;
время непрерывной работы прибора: не ограничено;
питание прибора: сеть 220 B ± 10% 50 - 400 Гц;
потребляемая мощность (на холостом ходу): 7 Вт;
степень защиты от поражения током: II кл.

Лечебно-диагностический комплекс "Малахит-010П" разработан в соответствии с отраслевой научно-технической программой "Изучение механизма биологического и лечебного действия магнитных полей в норме и при патологических состояниях".

Решение вопроса об организации обратной связи было начато с выяснения "регулируемых механизмов" воздействия ЭМП с живым органом. Формирование ответа-сигнала живого органа, возможность его обнаружения и его анализа зависит от способности элементарных структур органа (ЭСО) отвечать на воздействие ИСМ ЭМП. На практике используется упрощенная интегральная компонента ответа-сигнала живого органа, а именно аналоговая форма представления сигнала. Однако весь процесс регулирования канала обратной связи может идти с использованием более сложного аппарата анализа спектра сигнала: наличие тех или иных гармоник, их частот, существование фазовой или частотной модуляции и т.д., что подразумевает использование программах средств, компьютера.

Ниже рассматривается варианты организации обратной связи.

Условия эксплуатации генераторов ИСМ ЭМП предусматривают использование канала обратной связи, по которому передается аналоговый сигнал, не превышающей по току 10 мА. Уровень аналогового сигнала устанавливается в соответствии с пропорциональными изменениями комплексного коэффициента передачи обратной связи по току:
K = J_ос/J_вых,
где
K - комплексный коэффициент передачи (ККП);
J_ос - ток обратной связи;
J_вых - выходной ток, равный J_n.

Известно, что специфику изменения некоторых параметров ЭМП, получают при воздействии с живым организмом, используют для определения функционального состояния живых тканей органов или для диагностики (Применение постоянных магнитных полей в неинвазивных электромагнитных методах измерения кровотока. Тр. ин-та инженеров по электронике и радиотехнике, 1980, т.68, N 1, с.178-185).

Свойства ИСМ ЭМП использованы для разработки способа оценки состояния тканей пародонта. При этом применен принцип измерения спектральной плотности мощности поля (импульса), что позволило осуществить анализ параметров ответа сигнала и получить информацию о состоянии тканей пародонта.

Сопоставление весовых мощностей многочисленных гармонических составляющих импульсов ИСМ ЭМП с характером сигнала-ответа органа дало возможность диагностировать состояние тканей органа путем анализа появления или исчезновения той или иной "взаимодействующей" с тканью гармоник. Этот способ называется "определение биоэлектромагнитной реактивности (БЭМР) живых тканей".

Разработаны клинические шкалы индексов БЭМР, указывающие на состояние тканей и определяющие степень их жизнедеятельности (например, Роль комплексной оценки периферической гемодинамики и некоторых показателей тканевого обмена в выборе хирургической тактики при облитерирующих заболеваниях. Автореф.дис.канд.мед.наук - Свердловск, 1968, 18 с.).

Рассмотрим стандартный пример.

На фиг. 1 показано соотношение абсолютных значений БЭМР и их индексов для областей мышечных массивов верхней конечности (пальцы и кисть).

Высокие уровни БЭМР отмечены в области мышечных массивов и проекции поверхностного расположения магистральных сосудов, что дало возможность построить графоаналитическую зависимость (фиг. 2) между показателями датчика и разработанной клинической шкалой индексов БЭМР, указывающих на состояние мягких тканей органа и определяющих степень их жизнеспособности. По шкале пределы компенсации имели колебания от 1,1 до 0,65, субкомпенсации - от 0,65 до 0,35, декомпенсации - от 0,35 до 0,25. Показатель ниже 0,25 указывает на деструкцию тканей.

Для построения закона регулирования по системе "функциональное состояние живых тканей органа - параметры электромагнитного поля" было принято, что исходная величина S (ω) - функция, являющаяся преобразованием Фурье от корреляционной функции B (τ) случайного сигнала И (τ) .

Для простоты и удобства программирования использовались общепринятые обозначения и система описания для языка "Бейсик". Пусть реакция живых систем тканей органа на воздействие энергетического ИСМ ЭМП S (ω) (примем как x(t)) описывается нелинейной передаточной характеристикой случайного процесса B (τ) (примем как Y(x)). При этом через X_o обозначим постоянную составляющую обратной связи τ_ос , X₁ - амплитуду гармоник A, тогда гармоническое воздействие энергии спектра поля примет вид X(t) = X₀+X₁sinωt .

Описанный алгоритм:
1. Задаем исходную постоянную составляющую X₀, амплитуду X₁, число интервалов разбиения периода импульса в момент анализа N в число исходных гармоник M, входящих в спектр.

2. Делим период X(t)T на N частей: Δt = T/N при T=1, находим t₁= Δt ; X₁= X₀+sin(2π) при i = 100.

3. Обращаемся к подпрограмме вычисления передаточной характеристики y(x), т.е. находим значение Y₁ = Y(X₁).

4. Считаем изменения Y₁(t) на каждом малом отрезке времени Δt линейными, вычисляем постоянную составляющую реакции A₀; и энергетические компоненты гармоник.

5. Находим абсолютные значения плотности спектра (ПС), обусловленные реакцией нелинейной системы случайных процессов в живых тканях:

Знак "минус" у какой-либо величины Ak_c указывает на поворот фазы гармоники и на соответствующий "уход" ПС в область отрицательных или положительных значений.

При установке датчика обратной связи (диагностического датчика в область патологического очага или исследуемого органа параметры воздействующего ИСМ ЭМП рассчитывались автоматически с помощью блока обратной связи по соответствующему расчетному алгоритму и экспоненциальному закону регулирования.

Было исследовано 18 человек обоего пола в возрасте 18 - 55 лет с интактным пародонтом. Измерения проводились в области каждого зуба в двух точках - проекции верхушки корня и десневого края на верхней и нижней челюстях. Проведено 864 измерения. Средние показания представлены в таблице. Установлено, что средние значения U_ос в области альвеолярной десны меньше, а индекс БЭМР соответственно больше, чем при измерении на десневом крае, что связано с уровнем интенсивности кровоснабжения. Среднее значение U_ос в области боковой группы зубов ниже, чем в области передней группы зубов по альвеолярной десне и десневому краю. Значения индексов колеблются в интервале 0,9 - 1,1, что соответствует нормальному кровообращению.

Изобретение относится к методам функциональной диагностики и может быть использовано в стоматологии для оценки состояния тканей пародонта, для обеспечения возможности ранней постановки диагноза. Для оценки состояния тканей пародонта определяют уровень кровенаполнения по ответной реакции на импульсивное низкочастотное сложномодулированное электромагнитное поле. Для этого диагностический датчик располагают на двух точках - проекции верхушки корня и десневого края на верхней и нижней челюстях. Ответ-сигнал преобразуют в аналоговую форму-напряжение обратной связи U_oc. По показателю U_oc определяют индекс биоэлектромагнитной реактивности (БЭМР). При значении БЭМР в пределах 1,0-1,1 диагностируют нормальное кровообращение. 1 табл., 2 ил.

Способ оценки состояния тканей пародонта, включающий анализ уровня кровенаполнения тканей пародонта, отличающийся тем, что уровень кровенаполнения определяют по ответной реакции тканей пародонта на воздействие импульсным низкочастотным сложномодулированным электромагнитным полем, для чего диагностический датчик располагают на ткани пародонта в двух точках - проекции верхушки корня и десневого края на верхней и нижней челюстях, преобразуют ответ-сигнал в аналоговую форму - напряжение обратной связи и по его показателям определяют индекс биоэлектромагнитной реактивности ткани пародонта, соответствующий уровню кровенаполнения и при значении его в пределах 0,9 - 1,1 диагностируют нормальное кровеобращение.