Способ исследования височно-нижнечелюстного сустава Российский патент 2023 года по МПК A61B8/06 A61B6/00 

Изобретение относится к медицине, а именно, к мультимодальной лучевой диагностике, и может быть использовано в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии для определения функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) у пациентов с дисфункцией данного сустава, с применением мультимодальной лучевой диагностики, а именно – фьюжен технологии, позволяющей исследовать функцию и состояние ВНЧС в динамике и оценить эффективность проводимой терапии.

Мультимодальная лучевая диагностика предусматривает применение разных методов лучевой диагностики, таких как рентгенография, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), ультразвуковое исследование (УЗИ). При этом для получения диагностического изображения используется разные физические явления, такие как: рентгеновские лучи, магнитное поле, ультразвуковые волны [Лучевая анатомия человека / Под ред. Т.Н. Трофимовой.-СПб.: Издательский дом СПбМАПО , 2005.- 496 с.,ил.], [Лучевая диагностика: Учебник Т.1. / под ред. Труфанова Г.Е. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2007. – 416с.: ил.], [Применение ультразвука в медицине: Физические основы :П75 Пер. с англ./ Под ред. К. Хилла. –М.: Мир, 1989.- 568 с., ил.], [Зыкин Б.И., Постнова Н.А., Медведев М.Е. Эластография: анатомия метода // Променевадіагностика, променеватерапія. – 2012.- №2-3.- С. 107-113]. Усовершенственным вариантом мультимодальной лучевой диагностики является фьюжен технология, когда диагностические срезы могут накладываться друг на друга. При этом повышается диагностическая информация. УЗИ + фьюжен позволяет провести исследование в реальном масштабе времени, статические диагностические изображения КТ, МРТ также преображаются в реальный масштаб времени. Фьюжен технология позволяет использовать все современные технологии УЗИ, КТ, МРТ и рентгеновских исследований.

Дисфункция ВНЧС – распространенное заболевание и означает нарушение координированной деятельности сустава вследствие ряда причин и имеет сложный патогенез [Исайкин А.И., Смирнова Д.С. Дисфункция височно-нижнечелюстного сустава // Русский медицинский журнал. – 2017. - №24. – С. 1750-1755]. Данное заболевание охватывает до 12% населения. У женщин дисфункция ВНЧС встречается 3-5 раз чаще, чем у мужчин. В основе дисфункции ВНЧС лежат два взаимосвязанных патологических процесса – патология самого сустава и патология жевательных мышц. Изменения в ВНЧС возникают вследствие воспаления, врожденной аномалии (дисплазия сустава), дегенеративных изменений, включая повреждения диска с патологическим его смещением, врожденных или приобретенных дефектов зубов и прикуса. Все вышеперечисленные патологические процессы приводят к дисфункции ВНЧС в виде нарушения функции сустава, уменьшения объема движения [Исайкин А.И., Смирнова Д.С. Дисфункция височно-нижнечелюстного сустава // Русский медицинский журнал. – 2017. - №24. – С. 1750-1755], [Манфредини Д. Височно-нижнечелюстные расстройства. Современные концепции диагностики и лечения // М.: Азбука. – 2013. – 500 с]. В норме объем движений ВНЧС в вертикальной плоскости (расстояние между верхними и нижними резцами) составляет до 40 мм, вправо-влево 7-10 мм, вперед до 9 мм. Возникающее патологическое смещение диска усугубляет тяжесть заболевания.

Известные из исследованного уровня техники диагностические методы дисфункции ВНЧС включают: панорамную рентгенографию, КТ, МРТ.

При всех достоинствах, известные методы применяются раздельно и имеют недостатки:

– панорамная рентгенография не позволяет выявить ранние признаки заболевания и оценить состояние мягкотканных элементов (диска, хряща, мышц, кровеносных сосудов);

– КТ, включая КТ-скопию, позволяет дополнительно определить объем движений ВНЧС, однако не позволяет оценить состояние и положение диска, приходится учитывать и лучевую нагрузку при исследовании в динамике [Helms C.A., Vogler J.B. Diagnosis by computed tomography of temporomandibular joint meniscus displacement // J. Prosthet. Dent. – 1984. – V. 51. - №4. – P. 544-547]. Так же недостатком этих исследований является невозможность исследования мягкотканных структур;

– МРТ позволяет достаточно объективно оценить состояние мягких тканей, диска, определить наличие выпота внутри сустава, однако хуже дифференцируются костные изменения. Наличие металлических предметов (зубных протезов, имплантатов) в зоне исследования является относительным противопоказанием к проведению процедуры. А также недостатком МРТ является прерывистость исследования, поскольку регистрация производится в пяти различных фазах при открывании рта, при этом полной кинематографической картины перемещения анатомических структур сустава нет. Таким образом, в отдельности ни одно из перечисленных исследований не может полноценно оценить состояние и функцию ВНЧС.

Техническим результатом заявленного технического решения является разработка высокоэффективного способа определения функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) у пациентов с дисфункцией данного сустава, с получением информативного материала, основанного на мультимодальной лучевой диагностике, а именно – фьюжен технологии, позволяющего:

– повысить чувствительность и точность диагностики функционального состояния ВНЧС без причинения вреда здоровью пациента, вследствие комплексного, взаимодополняющего исследования;

– исследовать функцию и состояние ВНЧС в динамике, вследствие получения кинематических данных в режиме реального времени, с обеспечением возможности повышения эффективности лечения;

– повышение эффективности проводимой терапии, за счёт динамической визуализации процессов происходящих внутри ВНЧС в режиме реального времени;

– за счёт комплексного исследования функционального состояния ВНЧС, повысить эффективность лечения пациента, с обеспечением возможности повышения качества жизни.

Сущностью заявленного технического решения является способ исследования височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), заключающийся в том, что проводят компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), рентгенографию ВНЧС, после чего полученные данные КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС загружают в память УЗ-аппарата в формате DICOM; проводят ультразвуковое исследование (УЗИ) при помощи УЗ-аппарата с модулем виртуальной навигации, устанавливают ультразвуковой линейный датчик с частотой 2-15 МГц перпендикулярно к поверхности кожи в проекции височно-нижнечелюстного сустава, при этом, используя технологию Fusion, осуществляют слияние УЗ-изображения и изображений, полученных при КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС, устанавливая реперные точки на ВНЧС, при этом в качестве реперных точек используют мыщелок или суставной бугор; выполняют УЗИ ВНЧС в реальном времени в серошкальном режиме, в режиме цветового дуплексного сканирования, ультразвуковой эластографии и эхоконтрастирования, сопоставляя данные УЗИ ВНЧС с данными КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС; записывают объем движений ВНЧС в вертикальной плоскости, вправо и влево, вперед в модуле виртуальной навигации, определяют контуры, структуру, жесткость в кПа, смещение и наличие выпота, определяют васкуляризацию, жесткость диска ВНЧС в кПа, контуры, структуру жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 – Фиг.3.

На Фиг. 1 представлено положение датчика при исследовании функционального состояния ВНЧС. Ультразвуковой линейный датчик частотой в диапазоне 2-15 МГц устанавливают перпендикулярно к поверхности кожи в проекции височно-нижнечелюстного сустава и в дальнейшем проводят ультразвуковое сканирование.

На Фиг. 2 представлено исследование ВНЧС пациентки Г. УЗИ + МРТ (FUSION технология):

– на левой половине Фиг.2 представлен ультразвуковой срез (исследование),

– на правой половине Фиг.2 представлен срез МРТ с расставленными на них реперными точками, при этом программа преобразует на основании данных УЗИ данные МРТ в реальный масштаб времени, что позволяет повысить чувствительность и точность диагностики функционального состояния ВНЧС и всех его структур, вследствие получения кинематических данных в режиме реального времени, с обеспечением возможности повышения эффективности лечения;

На Фиг. 3 представлено исследование ВНЧС пациентки К. УЗИ + МРТ (FUSION технология).

– на левой половине Фиг.3 представлен ультразвуковой срез (исследование),

– на правой половине Фиг.3 представлен срез МРТ с расставленными на них реперными точками, при этом программа преобразует на основании данных УЗИ данные МРТ в реальный масштаб времени, что позволяет повысить чувствительность и точность диагностики функционального состояния ВНЧС и всех его структур, вследствие получения кинематических данных в режиме реального времени, с обеспечением возможности повышения эффективности лечения;

На Фиг. 3 представлено исследование ВНЧС пациентки К. УЗИ + МРТ (FUSION технология).

– на левой половине Фиг.3 представлен ультразвуковой срез (исследование),

– на правой половине Фиг.3 представлен срез МРТ с расставленными на них реперными точками, при этом программа преобразует на основании данных УЗИ данные МРТ в реальный масштаб времени, что позволяет повысить чувствительность и точность диагностики функционального состояния ВНЧС и всех его структур, вследствие получения кинематических данных в режиме реального времени, с обеспечением возможности повышения эффективности лечения.

Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения заявленного технического результата, состоящего в повышении чувствительности и точности диагностики функционального состояния ВНЧС способом, не причиняющим вреда здоровью пациента, с применением новых критериев ее оценки, с использованием мультимодальной лучевой диагностики в усовершенствовании, а именно фьюжен технологии.

Далее заявителем приведена последовательность действий заявленного способа.

1. Предварительно проводят исследования ВНЧС на КТ, МРТ, рентген в формате DICOM, полученные диагностические срезы загружают в ультразвуковой сканер с модулем виртуальной навигации при помощи твердого носителя – диска или через локальную сеть.

2. Пациента размещают в вертикальное или горизонтальное положение на кресле или кушетке с магнитной приставкой, с обеспечением устойчивой фиксации головы, при этом положение магнитной приставки статично фиксируют в течение всего времени исследования (чтобы не сбить настройки компьютерной программы).

3. Ультразвуковой линейный датчик частотой в диапазоне 2-15 МГц устанавливают перпендикулярно к поверхности кожи в проекции ВНЧС.

4. Выполняют синхронизацию в модуле виртуальной навигации ультразвукового изображения – среза с загруженными изображениями – срезами компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии, рентгена путем установки идентичных реперных точек на височно-нижнечелюстного суставе. В качестве реперных точек используют мыщелок или суставной бугор, при этом синхронизация заложена в программе фьюжен технологии;

5. Выполняют ультразвуковое сканирование ВНЧС в реальном масштабе времени в разных режимах – серая шкала, цветовое дуплексное сканирование, ультразвуковая эластография, эхоконтрастирование.

6. В процессе сканирования производят сопоставление результатов исследования посредством накладывания всех полученных ранее предварительно загруженных снимков, а именно компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии, рентгена. При этом статические изображения КТ, МРТ и рентгена также преображаются компьютерной программой в реальный масштаб времени.

7. Производят запись всего объема движений сустава в модуле виртуальной навигации – в вертикальной плоскости, вправо-влево, вперед, и изучают состояние диска – контуры, структуру, жесткость в килопаскалях, смещение, а также наличие выпота, состояние жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата – васкуляризацию, жесткость в килопаскалях, контуры, структуру.

8. Затем выполняют визуальные и цифровые замеры преображенных срезов из этих снимков, в реальном масштабе времени.

9. Далее ставят диагноз, основанный на выполненных исследованиях, с последующим составлением плана лечения больного.

Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного технического решения.

Пример 1. Определение функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава пациентки Г. (Фиг.2).

Пациентка Г., 22 года, обратилась в клинику с жалобами на шумы и неприятные ощущения при открывании рта в ВНЧС.

Провели исследование функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава пациентки Г. по заявленному способу.

1. Провели исследование ВНЧС на КТ, МРТ в формате DICOM.

При исследовании на КТ снимках обнаружено в области ВНЧС: справа головка нижней челюсти смещена кпереди, слева уплощение верхнего полюса головки, сужение пространства суставных щелей и справа и слева.

На МРТ: определяется картина гипомобильности ВНЧС, больше слева, передний подвывих обоих суставных дисков с полной репозицией справа, с частичной репозицией слева.

Диагностические срезы КТ, МРТ загружены в ультразвуковой сканер с модулем виртуальной навигации при помощи твердого носителя – диска.

2. Пациентка Г. приняла вертикальное положение на кресле с магнитной приставкой, с обеспечением устойчивой фиксации головы, при этом положение магнитной приставки не меняли в течение всего времени исследования (чтобы не сбить настройки компьютерной программы).

3. Ультразвуковой линейный датчик частотой в диапазоне 2-15 МГц установили перпендикулярно к поверхности кожи в проекции ВНЧС (Фиг.1).

4. Выполнили синхронизацию в модуле виртуальной навигации ультразвукового изображения (среза) с загруженными изображениями (срезами) МРТ путем установки идентичных (реперных) точек на ВНЧС. В качестве реперных точек использовали мыщелок.

5. Выполнили ультразвуковое сканирование ВНЧС в реальном масштабе времени в разных режимах – серая шкала, цветовое дуплексное сканирование, ультразвуковая эластография.

6. В процессе сканирования провели сопоставление результатов исследования посредством накладывания всех полученных ранее предварительно загруженных снимков, а именно компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии. При этом статические изображения КТ, МРТ также преображаются компьютерной программой в реальный масштаб времени. (Фиг.2).

7. Провели запись всего объема движений сустава в модуле виртуальной навигации (в вертикальной плоскости, вправо-влево, вперед), изучили состояние диска (контуры, структура, жесткость в килопаскалях, смещение), наличие выпота, состояние жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата (васкуляризация, жесткость диска в килопаскалях, контуры, структура).

8. Затем выполнили визуальные и цифровые замеры преображенных срезов из этих снимков, в реальном масштабе времени.

9. Затем поставили диагноз – остеоартроз 1 – 2 степени, неполная вентральная дислокация диска слева с репозицией.

По результатам составлен план лечения больного.

По плану лечения миорелаксирующей и репонирующей шинами, проводился контроль процессов происходящих внутри сустава (расширение суставного пространства и репозиции диска), для этого использовалось только ультразвуковое исследование с использованием предыдущих серий снимков КТ, МРТ. Это позволило визуализировать происходящие процессы на каждом этапе коррекции шин. При повторных исследованиях пациента через 3, 6 и 9 месяцев применялось только УЗИ.

Пример 2. Определение функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава пациентки К. (Фиг.3)

Пациентка К., 65 лет, обратилась в клинику с жалобами на чувство дискомфорта в ВНЧС, быструю утомляемость жевательных мышц и ощущение смещения нижней челюсти при смыкании зубов в сторону.

Провели исследование функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава пациентки К. по заявленному способу.

1. Провели исследование ВНЧС на КТ, МРТ, в формате DICOM.

На КТ снимках обнаружено в области ВНЧС: сужение пространства суставных щелей больше слева, остеоартрозы 1-2 степени головок нижней челюсти.

На МРТ: данных о смещении суставных дисков не выявлено. Компрессионный тип установки головок нижней челюсти. МР-признаки перегрузки латеральных крыловидных мышц, на фоне венозного застоя в околокрыловидных венозных сплетениях. Перегрузка височных мышц. Перегрузка собственно-жевательных, медиальных крыловидных мышц.

На УЗИ определено утолщение суставных капсул и наличием микрокальцинатов в дисках.

Загрузили снимки КТ, МРТ в ультразвуковой сканер с модулем виртуальной навигации через локальную сеть.

2. Пациентка К. приняла горизонтальное положение на кушетке с магнитной приставкой, с обеспечением устойчивой фиксации головы, при этом положение магнитной приставки не меняли в течение всего времени исследования (чтобы не сбить настройки компьютерной программы).

3. Ультразвуковой линейный датчик частотой в диапазоне 2-15 МГц установили перпендикулярно к поверхности кожи в проекции ВНЧС (Фиг.1).

4. Выполнили синхронизацию в модуле виртуальной навигации ультразвукового изображения (среза) с загруженными изображениями (срезами) МРТ путем установки идентичных (реперных) точек на ВНЧС. В качестве реперных точек использовали мыщелок.

5. Выполнили ультразвуковое сканирование ВНЧС в реальном масштабе времени в разных режимах – серая шкала, цветовое дуплексное сканирование, ультразвуковая эластография.

6. В процессе сканирования провели сопоставление результатов исследования посредством накладывания всех полученных ранее предварительно загруженных снимков, а именно компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии. При этом статические изображения КТ, МРТ также преображались компьютерной программой в реальный масштаб времени (Фиг.2).

7. Провели запись всего объема движений сустава в модуле виртуальной навигации (в вертикальной плоскости, вправо-влево, вперед), изучили состояние диска (контуры, структура, жесткость в килопаскалях, смещение), наличие выпота, состояние жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата (васкуляризация, жесткость диска в килопаскалях, контуры, структура).

8. Выполнили визуальные и цифровые замеры преображенных срезов из этих снимков, в реальном масштабе времени.

9. Затем поставили диагноз – остеоартроз 1 – 2 степени, неполная вентральная дислокация диска слева с репозицией.

По результатам составлен план лечения больного.

По составленному плану проведено лечение с использованием шин (миорелаксирующих и репанирующих). На этапах лечения для контроля эффективности также использована фьюжен технология. При этом проведено только ультразвуковое исследование с использованием предыдущих серий снимков КТ, МРТ. Это позволило полностью оценить эффект проводимой терапии. При повторных исследованиях пациента через 3, 6 и 9 месяцев также применялось только УЗИ, что позволило существенно снизить лучевую нагрузку на пациента.

Таким образом, из описанного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно: разработан высокоэффективный способ определения функционального состояния височно-нижнечелюстного сустава у пациентов с дисфункцией данного сустава, с использованием мультимодальной лучевой диагностики, а именно фьюжен технологии, позволивший:

– повысить чувствительность и точность диагностики функционального состояния ВНЧС без причинения вреда здоровью пациента вследствие комплексного, взаимодополняющего исследования,

– исследовать функцию и состояние ВНЧС в динамике вследствие получения кинематических данных в режиме реального времени,

– оценить эффективность проводимой терапии вследствие визуализации процессов внутри сустава в режиме реального времени,

– использовать новые критерии оценки функционального состояния ВНЧС вследствие использования мультимодальной лучевой диагностики.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного уровня техники не выявлены технические решения, обладающие совокупностью признаков, представленных в заявленной формуле изобретения.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть изготовлено на стандартном оборудовании с помощью стандартных материалов.

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике и стоматологии, и может быть использовано для исследования височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС). Проводят компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), рентгенографию ВНЧС. После чего полученные данные КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС загружают в память УЗ-аппарата в формате DICOM. Проводят ультразвуковое исследование (УЗИ) при помощи УЗ-аппарата с модулем виртуальной навигации, устанавливают ультразвуковой линейный датчик с частотой 2-15 МГц перпендикулярно к поверхности кожи в проекции височно-нижнечелюстного сустава. При этом, используя технологию Fusion, осуществляют слияние УЗ-изображения и изображений, полученных при КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС, устанавливая реперные точки на ВНЧС. При этом в качестве реперных точек используют мыщелок или суставной бугор. Выполняют УЗИ ВНЧС в реальном времени в серошкальном режиме, в режиме цветового дуплексного сканирования, ультразвуковой эластографии и эхоконтрастирования, сопоставляя данные УЗИ ВНЧС с данными КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС. Записывают объем движений ВНЧС в вертикальной плоскости, вправо и влево, вперед в модуле виртуальной навигации, определяют контуры, структуру, жесткость в кПа, смещение и наличие выпота, определяют васкуляризацию, жесткость диска ВНЧС в кПа, контуры, структуру жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата. Способ обеспечивает исследование функции и состояния ВНЧС в динамике и оценку эффективности проводимой терапии за счет применения мультимодальной лучевой диагностики с использованием Fusion-технологии. 3 ил., 2 пр.

Способ исследования височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), заключающийся в том, что

проводят компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), рентгенографию ВНЧС, после чего полученные данные КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС загружают в память УЗ-аппарата в формате DICOM;

проводят ультразвуковое исследование (УЗИ) при помощи УЗ-аппарата с модулем виртуальной навигации, устанавливают ультразвуковой линейный датчик с частотой 2-15 МГц перпендикулярно к поверхности кожи в проекции височно-нижнечелюстного сустава,

при этом, используя технологию Fusion, осуществляют слияние УЗ-изображения и изображений, полученных при КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС, устанавливая реперные точки на ВНЧС, при этом в качестве реперных точек используют мыщелок или суставной бугор;

выполняют УЗИ ВНЧС в реальном времени в серошкальном режиме, в режиме цветового дуплексного сканирования, ультразвуковой эластографии и эхоконтрастирования, сопоставляя данные УЗИ ВНЧС с данными КТ, МРТ и рентгенографии ВНЧС;

записывают объем движений ВНЧС в вертикальной плоскости, вправо и влево, вперед в модуле виртуальной навигации, определяют контуры, структуру, жесткость в кПа, смещение и наличие выпота, определяют васкуляризацию, жесткость диска ВНЧС в кПа, контуры, структуру жевательных мышц и параартикулярного связочного аппарата.