СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОПОРНО-УДЕРЖИВАЮЩЕГО АППАРАТА ЗУБА Российский патент 2002 года по МПК A61C3/00 A61B5/11 A61B5/00 

Изобретение относится к стоматологии и может быть использовано при диагностике состояния тканей опорно-удерживающего аппарата зуба.

Существует много способов измерения подвижности зубов. Их действие основано на механическом, оптическом, электронном принципе [1] , [2] , [3] , [4] .

В известных способах измерение подвижности осуществляют путем перемещения зуба дозированной силой и фиксируют величину этого перемещения. При этом получают большой разброс показателей подвижности зубов при относительной физиологической норме от 31 мкм до 110 мкм, что связано с различной силой, прикладываемой к зубу (нагрузки от 100 г до 700 г). При увеличении подвижности зуба относительно физиологической нормы диагностируют нарушение состояния тканей опорно-удерживающего аппарата зуба.

Однако во всех этих технических решениях при измерении подвижности зуба не фиксируют само время действия силы, а также не определяют как величина смещения зуба зависит от времени действия силы.

Ограничением известных технических решений является невозможность диагностики конкретного характера нарушений опорно-удерживающего аппарата зуба.

Известен способ диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба, включающий измерение подвижности путем перемещения зуба дозированной силой и фиксирование величины этого перемещения, и диагностирование заболевания по измеренной подвижности [5] .

В этом способе по зубу дополнительно наносят дозированный удар, параметры которого определяют в зависимости от площади корня, в момент удара регистрируют среднюю амплитуду отклонения груза, продолжающего движения по инерции, причем амплитуда тарирована на статистическую силу, а степень подвижности определяют по формуле через статистическую силу и количество работы при перемещении зуба. Способ позволяет повысить точность данных об интенсивности резорбционно-восстановительных процессов в периодонте зубов.

Ограничениями этого способа являются невозможность диагностики конкретного характера нарушений опорно-удерживающего аппарата зуба; низкая достоверность получаемых результатов, т. к. параметры дозированного удара определяются в зависимости от площади корня; сложность осуществления.

Наиболее близким является способ диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба, включающий измерение изменения подвижности во времени путем перемещения зуба дозированной силой и фиксирования величины этого перемещения, и диагностирование заболевания по измеренной подвижности [6] .

В описанном указанном источнике информации методе используют для перемещения дозированную увеличивающуюся во времени силу при нагрузках от 30 г (в интервале времени ≈ 1 с) до 120 г (в интервале времени ≈ 3 с). После чего дозированную возрастающую силу снимают с зуба и наблюдают характер возвращения зуба в исходное положение. Исследуют характер зависимости подвижности от времени в первой и во второй фазах возрастания подвижности при возрастающей силе, а также в третьей и четвертой фазах уменьшения подвижности при отсутствии нагрузки на зуб. По характеру спадающей зависимости перемещения зуба от времени в четвертой фазе, если она выше аналогичной кривой для зуба в физиологической норме и имеет ступенчатый, а не плавно спадающий характер, судят о наличии заболевания - парадонтоза. Увеличение перемещения зуба во времени при приложении возрастающей силы в первой и второй фазах по сравнению с аналогичной кривой для зуба в физиологической норме говорит о нарушении состояния опорно-удерживающего аппарата зуба, но не позволяет диагностировать характер этих нарушений, поскольку кривая зависимости перемещения зуба во времени при приложении возрастающей силы имеет плавно возрастающую характеристику, близкую к линейной.

Ограничениями этого способа являются невозможность диагностики конкретного характера нарушений опорно-удерживающего аппарата зуба в первых двух фазах увеличения скорости перемещения зуба; невысокая достоверность получаемых результатов, поскольку увеличение подвижности зуба по сравнению с зубом в физиологической норме может происходить от совершенно различных факторов.

Решаемая изобретением задача - расширение функциональных возможностей и арсенала средств для диагностики конкретного характера нарушений опорно-удерживающего аппарата зуба, повышение достоверности результатов и осуществление экспресс-оценки состояния опорно-удерживающего аппарата тканей зуба.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа, - обеспечение диагностики уменьшения площади периодонта и диагностики воспаления тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известном способе диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба, включающем измерение изменения подвижности во времени путем перемещения зуба дозированной силой и фиксирования величины этого перемещения, и диагностирование заболевания по измеренной подвижности, согласно изобретению для перемещения зуба используют постоянную по величине дозированную силу, при измерении изменения подвижности во времени фиксируют скорость перемещения зуба и при фиксировании скорости перемещения зуба выявляют фазы быстрого линейного изменения скорости перемещения зуба и более медленного изменения скорости перемещения зуба, сравнивают быстрое линейное изменение скорости перемещения зуба с быстрым линейным изменением скорости перемещения зуба в физиологической норме и при ее возрастании диагностируют воспаление тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба, сравнивают медленное изменение скорости перемещения зуба с медленным изменением скорости перемещения зуба в физиологической норме и при ее возрастании диагностируют уменьшение площади периодонта.

Возможны дополнительные варианты осуществления способа, в которых целесообразно, чтобы
- дозированную силу выбирали при нагрузке на зуб 200 г;
- быстрое линейное изменение скорости перемещения зуба в физиологической норме принимали равным 2,8 мкм/с;
- быстрое линейное изменение скорости перемещения зуба при воспалении тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба принимали величиной больше, чем 3,1 мкм/с;
- медленное изменение скорости перемещения зуба в физиологической норме принимали равным 0,024 мкм/с;
- медленное изменение скорости перемещения зуба при уменьшении площади периодонта принимали величиной большей, чем 0,03 мкм/с.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его осуществления со ссылками на чертежи.

Фиг. 1 изображает зависимости перемещения клыка и резца от времени при дозированной силе в физиологической норме;
фиг. 2 - зависимости перемещения зуба от времени при дозированной силе в физиологической норме и при уменьшении площади периодонта;
фиг. 3 - зависимости перемещения зуба от времени при дозированной силе в физиологической норме и при воспалении тканей.

Для осуществления заявленного способа можно использовать различные известные устройства для измерения подвижности зуба. Однако рекомендуется использовать постоянные по величине дозированные силы при нагрузках не более 200 г (преимущественно от 75 г до 200 г) для получения более точных результатов и неискаженных данных, а также для исключения травмирования здорового зуба.

Для реализации способа использовалось специально изготовленное устройство. Основу устройства составляет механический индикатор с ценой деления 2 мкм, закрепленный на дуге. Дуга неподвижно крепиться на зубном ряду, например, нижней челюсти. Механический индикатор располагается таким образом, чтобы дентальный щуп находился на уровне режущего края исследуемого зуба. Нагрузка на зуб прикладывается гирями весом от 75 г до 200 г. Гиря крепиться к тросу, на другом конце которого выполняется петелька, которая накидывается на зуб. Сам трос проходит через вращающуюся ось, которая закрепляется на устройстве, образуя блок. Время приложения дозированной силы, прикладываемой к зубу при помощи описанного выше блока, фиксируется секундомером, при этом после определенного числа секунд зуб возвращают в исходное положение. Затем фиксируют секундомером перемещение зуба для следующего фиксированного отрезка времени, снимают нагрузку, возвращая зуб в исходное положение, и т. д.

Способ диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба включает измерение изменения подвижности во времени путем перемещения зуба дозированной силой и фиксирования величины этого перемещения.

При измерении подвижности фиксируют скорость перемещения зуба. Как установлено при проведении измерений, для постоянной нагрузки кривая зависимости перемещения от времени имеет две ярко выраженные фазы с точкой перегиба на характеристике. Первая фаза длится быстро, и зуб смещается на значительную величину (фиг. 1). Вторая фаза длится более медленно, и зуб перемещается на значительно меньшую величину. Таким образом, выявляют фазы быстрого линейного изменения скорости перемещения зуба и более медленного изменения скорости перемещения зуба. Сравнивают быстрое линейное изменение скорости перемещения зуба с быстрым линейным изменением скорости перемещения зуба в физиологической норме и при ее возрастании диагностируют воспаление тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба (фиг. 3). Кроме того, сравнивают медленное изменение скорости перемещения зуба с медленным изменением скорости перемещения зуба в физиологической норме и при ее возрастании диагностируют уменьшение площади периодонта (фиг. 2).

Известно, что зуб находится в кости челюсти и прикрепляется к ней с помощью периодонта. В относительной физиологической норме корень зуба погружен в кость почти полностью. При этом толщина периодонта составляет от 0,15 до 0,35 мм. Поэтому зуб имеет физиологическую подвижность (фиг. 1), которая незначительно отличается для клыка и резца.

С возрастом и при заболевании периодонта происходит атрофия кости и, как следствие, увеличивается подвижность зуба. Подвижность зуба может также увеличиваться при травматической перегрузке и воспалении тканей, окружающих зуб. Иногда эти процессы тесно связаны между собой. Поэтому выяснить причину увеличения подвижности зуба и провести дифференциальную диагностику до настоящего времени было достаточно сложно. Однако заявленный способ позволяет осуществить такую диагностику.

Действительно, рассмотрим перемещения нижнего второго резца с периодонтом в относительной физиологической норме при нагрузке в 200 г (фиг. 1). Перемещение второго резца можно разделить на две фазы. В первую фазу, которая продолжается 5 с, происходит значительное смещение зуба на 14 мкм. Скорость перемещения зуба в первой фазе составляет 2,8 мкм/с. При приложении нагрузки к зубу происходит натяжение периодонтальных волокон, которые в относительном физиологическом покое находятся в расслабленном состоянии. Так как периодонтальные волокна обладают высокой упругостью, то их удлинение пропорционально приложенной силе (закон Гука). Поэтому смещение зуба в первой фазе носит линейный характер. После достижения определенной степени деформации периодонтальных волокон при дозированной силе, действующей на зуб, начинается вторая фаза движения зуба.

Вторая фаза перемещения второго резца в рассматриваемом случае длится 295 с. В этой фазе перемещение зуба составляет всего 7 мкм. Скорость перемещения зуба в этой фазе составляет 0,024 мкм/с. При этом характер смещения зуба изменяется: кривая имеет нелинейный перегиб, а затем близка к линейной. Такое поведение зуба связано не только с дальнейшей деформацией периодонтальных волокон, но и с перетеканием жидкого содержимого периодонта и его фильтрацией между периодонтальными волокнами.

Отсюда можно сделать вывод, что периодонт обладает выраженной вязкостью. Причем величина вязкости пропорциональна площади периодонта. У резцов с небольшой площадью периодонта вязкость наименьшая. У клыков с большей площадью периодонта вязкость больше (фиг. 1). При приложении нагрузки к клыку с периодонтом в относительной физиологической норме наблюдается уменьшение величины его подвижности в основном за счет изменения второй фазы (фиг. 1). Это объясняется более высокой вязкостью его периодонта.

Для выявления патологических состояний опорно-удерживающего аппарата зуба используется сравнение изменения скорости перемещения зуба относительно физиологической нормы.

Резорбция кости лунки, в которой находится зуб, приводит к уменьшению площади периодонта. Так как сама ткань оставшегося периодонта не изменяется, то характер смещения зуба в первой фазе будет такой же, как в физиологической норме (фиг. 2). Скорость перемещения зуба в первой фазе не изменяется по сравнению с нормой, и величина перемещения в этой фазе также не меняется. Значительное увеличение подвижности зуба происходит во второй фазе, так как в связи с уменьшением площади периодонта уменьшается его вязкость. Скорость перемещения зуба во второй фазе для рассматриваемого примера составляет 0,092 мкм/с. Скорость перемещения зуба в физиологической норме составляет 0,024 мкм/с. Следовательно, скорость перемещения зуба увеличивается более чем в 2 раза. Сам способ позволяет отслеживать очень небольшие изменения скорости. Как показали исследования, если медленное изменение скорости перемещения зуба имеет величину больше, чем 0,03 мкм/с, то уже можно диагностировать уменьшение площади периодонта. Однако обычно при резорбции кости лунки, в которой находится зуб, скорость перемещения зуба во второй фазе увеличивается более чем в 1,5 раза, поэтому способ можно применять для экспресс-оценки состояния периодонта зуба.

Увеличение подвижности зуба может быть симптомом другой распространенной патологии - воспаление в опорно-удерживающем аппарате зуба. Это сопровождается увеличением периодонтальной щели и набуханием периодонтальных волокон. Увеличение общей подвижности зуба происходит за счет первой фазы, что приводит к изменению характера перемещения зуба (фиг. 3). Скорость нарастания перемещения в первой фазе составляет 6,8 мкм/с, что в два раза больше по сравнению с физиологической нормой. Так как площадь периодонта остается прежней, то вязкость практически не изменяется. Поэтому характер перемещения зуба во второй фазе будет такой же. Как показали исследования, если быстрое линейное изменение скорости перемещения зуба имеет величину больше, чем 3,1 мкм/с, то уже можно диагностировать воспаление тканей в опорно-удерживающем аппарате. Однако, обычно скорость перемещения зуба в первой фазе увеличивается более чем в 1,4 раза, поэтому способ можно применять и для экспресс-оценки состояния тканей зуба.

Таким образом, измеряя скорость перемещения зуба во время первой (5 с) и второй фаз (295 с) движения зуба при дозированной постоянной, по величине силы можно диагностировать процессы, происходящие в периодонте. Необходимо отметить, что перемещение зуба во второй фазе медленное и в конце измерений оно близкое к линейному. Поэтому возможно при осуществлении способа сокращение общего времени измерения подвижности зуба до 120 с, что уже позволяет выявить различного вида патологии.

Ясно, что описанные выше фазы быстрого и медленного перемещения при приложении нагрузок, отличных от 200 г, будут иметь лишь другие значения скоростей.

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Для снятия характеристик физиологической нормы эксперимент проводился на втором резце и втором клыке нижней челюсти у 48 добровольцев в возрасте от 20 до 33 лет с периодонтом в относительной физиологической норме. Нагрузку на зуб прикладывали гирями весом в 200 г. Предварительно проводилась компенсация усилия пружины механического индикатора путем подвешивания гирь весом в 120 г. Величину перемещения зуба определяли через 5, 30, 60, 120, 180, 240, 300 с. Установлено, что значения скоростей в первой и второй фазе отличаются для зубов в физиологической норме различных людей в пределах до 4%.

Пример 2.

Больной Б. При экспресс-диагностике, осуществленной в соответствии с заявленным способом, установлено в первой фазе возрастание быстрого линейного изменения скорости перемещения зуба (фиг. 3) относительно физиологической нормы. Дальнейшие проведенные известными средствами и методиками исследования подтвердили увеличение периодонтальной щели и набухание периодонтальных волокон.

Пример 3.

Больной К. При экспресс-диагностике установлено возрастание во второй фазе медленного изменения скорости перемещения зуба (фиг. 2) относительно физиологической нормы. Дальнейшие проведенные известными средствами и методиками исследования подтвердили уменьшение площади периодонта в результате резорбции кости лунки.

Пример 4.

Больной X. При экспресс-диагностике установлено возрастание скорости перемещения зуба в первой и второй фазе относительно физиологической нормы. Дальнейшие проведенные известными средствами и методиками исследования подтвердили уменьшение площади периодонта, а также увеличение периодонтальной щели.

Наиболее успешно заявленный способ диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба промышленно применим в стоматологии для расширения функциональных возможностей и арсенала средств дифференциальной диагностики характера нарушений опорно-удерживающего аппарата зуба и осуществления экспресс-оценки состояния опорно-удерживающего аппарата тканей зуба.

Источники информации
1. Oka H. , t. Yamamoto, К. Saratani, T. Kawazoe. Automatic diagnosis system of tooth mobility for clinical use. Med, Prog. Technology. 1990, N16, 117-124.

2. Ryden H. , Bjelkhagen H. , Soder P. -O. Movement of healthy and periodontally involved teeth measured with laser reflection technique. J. Periodontol, 1982, N 53, 439-445.

3. Niedermeier W. Parameters of tooth mobility in cases of normal function and functional disorders of the masticatory system. J. Oral Rehabili. 1993, N 20, 189-202.

4. Патент Российской Федерации 2068242, А 61 С 19/04, опубл. 1996 г.

5. Авторское свидетельство СССР 874051, А 61 С 19/04, опубл. 1981 г.

6. Патент США 4058115, А 61 В 5/10, опубл. 1977 г.

Способ может быть использован в медицине, в частности в стоматологии. У обследуемых лиц измеряют изменения подвижности зуба во времени путем его перемещения дозированной силой и фиксируют величину этого перемещения. При этом используют постоянную по величине дозированную силу и определяют скорость перемещения зуба в фазах быстрого и более медленного линейных изменений скорости перемещения зуба. При возрастании быстрого линейного изменения скорости перемещения зуба относительно нормы диагностируют воспаление тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба, а при возрастании медленного изменения скорости перемещения зуба относительно нормы - уменьшение площади периодонта. При величине дозированной силы 200 г и величине быстрого линейного перемещения зуба более 3,1 мкм/с диагностируют воспаление тканей, а при величине медленного изменения скорости перемещения зуба более 0,03 мкм/с - уменьшение площади периодонта. Способ повышает достоверность результатов и позволяет осуществить экспресс-оценку состояния опорно-удерживающего аппарата зуба. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ диагностики состояния опорно-удерживающего аппарата зуба, включающий измерение изменения подвижности зуба во времени путем его перемещения дозированной силой и фиксирования величины этого перемещения, отличающийся тем, что используют постоянную по величине дозированную силу, определяют скорость перемещения зуба в фазах быстрого и более медленного линейных изменений скорости перемещения зуба и при возрастании быстрого линейного изменения скорости перемещения зуба относительно нормы диагностируют воспаление тканей в опорно-удерживающем аппарате зуба, а при возрастании медленного изменения скорости перемещения зуба относительно нормы диагностируют уменьшение площади периодонта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при величине дозированной силы 200 г и величине быстрого линейного перемещения зуба более 3,1 мкм/с диагностируют воспаление тканей, а при величине медленного изменения скорости перемещения зуба более 0,03 мкм/с - уменьшение площади периодонта.