Результат интеллектуальной деятельности: Способ оценки уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости у детей

Изобретение относится к области медицины, а именно детской стоматологии и может быть использовано для научных исследований и в практической работе врача-стоматолога для количественного определения уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости (УМПС) с целью определения индивидуального риска развития и усугубления активности кариозного процесса у детей.

Состояние органов полости рта в немалой степени зависит от состава и свойств окружающей их жидкости, а именно ротовой жидкости.

Ротовая жидкость играет важнейшую роль в поддержании физиологического равновесия процессов реминерализации и деминерализации в эмали зубов, особенно в детском возрасте. Минерализация и деминерализация эмали зубов зависит от минерализующего потенциала ротовой жидкости, который связан с концентрацией ионов кальция и фосфат-ионов в ротовой жидкости при определённом рН среды. Активному ионообмену между эмалью зуба и ротовой жидкости способствует также и мицеллярное строение слюны, которое поддерживает минерализующий потенциал среды в оптимальном состоянии (Леонтьев В.К., 2007). Визуально уровень минерализующего потенциала ротовой жидкости можно оценивать путём определения типа микрокристаллизации ротовой жидкости.

Качественное изучение микрокристаллизации слюны (МКС) у кариесподвержанных лиц проводил Леус П.А. (1977). При множественном кариесе, эрозии и некрозе он описал три типа микрокристаллизации: I тип - чёткий рисунок удлинённых кристаллопризматических структур, сросшихся между собой и занимающих всю поверхность капли; II тип - в центре капли видны отдельные дентдритные кристаллопризматические структуры меньших размеров, чем при I типе; III тип - по всей капле просматривается большое количество изометрически расположенных кристаллических структур неправильной формы. Клинически доказано (Скрипкина Г.И., 2012), что оптимальным для минерализации эмали у детей является I и II типы МКС, которые характеризуют низкий уровень риска развития кариеса зубов.

На сегодняшний день описание морфологии кристаллов сводят в основном к качественной оценке. Это неудобно по причине субъективности в обработке данных. Есть попытки перевести качественную оценку типа МКС в количественную. Так ряд авторов (Денисов А. Б., 2007, 2011) собрали базу морфологических признаков МКС, систематизировали и создали собственные морфологические критерии для описания количественных характеристик типов микрокристаллизации ротовой жидкости у практически здоровых людей. Ими разработан алгоритм оценки кристаллических фигур. По их мнению, в норме в смешанной слюне встречаются 4 типа кристаллизации. Разработана классификация морфологических признаков кристаллических агрегатов, которая отражает количественные и качественные признаки (всего 16 признаков). Соответственно авторами зафиксированы изменения кристаллизации ротовой жидкости при патологических состояниях со стороны различных систем организма. Представленный громоздкий методологический подход не лишён недостатков, связанных со сложностью, субъективизмом и трудоёмкостью выполнения, что накладывает ограничение на его клиническом использовании.

Известен метод диагностики влияния видеодисплейного терминала (патент РФ 2311639) [7] на состояние полости рта, в частности на состояние зубов, а именно к способу определения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. Согласно способу качественно определяют рисунок микрокристаллизации слюны (МКС) человека, связанного с работой на компьютере, по характеру которого оценивают уровень воздействия компьютерного излучения на состояние зубов испытуемого. Выделяют 5 типов МКС, которые определяют разный уровень воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. Недостатком известного способа является невозможность объективной (цифровой) оценки уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости, а также длительность и трудоемкость предложенной методики определения концентрации 11-оксикортикостероидов в слюне, требующей специального оборудования и реактивов, необходимость в квалифицированных специалистах-химиках для проведения анализа.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение точности и объективизации диагностики уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости (УМПС) путём количественной оценки типа МКС и расширение возможностей диагностики риска развития и усугубления степени активности кариозного процесса в клинике детской стоматологии.

Предлагаемый способ осуществлялся следующим образом.

Материалом исследования служит слюна человека, забор которой осуществляется утром, натощак, до чистки зубов в стерильную пробирку с плотно закрывающейся крышкой. Собранную слюну центрифугируют в течение 10 минут при скорости 3000 об/мин в лабораторной медицинской центрифуге ОПЛ-8.

Далее стерильной пипеткой для забора крови берут надосадочную жидкость центрифугированной слюны из пробирки и на химически чистое стекло, предварительно обработанное спиртом и обезжиренное эфиром, наносят три капли. Затем стекло помещают в термостат при t = 37°С на 30-40 минут. По истечении времени препарат исследуется под микроскопом. Из каждого препарата выбирается та капля, рисунок микрокристаллизации которой встречается не менее двух раз. В течение 18-36 часов проводится их фотосъемка.

Микрофотографирование проводится в стандартных условиях с применением микроскопа МБИ-1 цифровым фотоаппаратом Panasonic Lumix. Для количественной оценки микрокристаллической структуры и измерения расстояния между стволами дендритов используется программа анализа изображений «Image Tool 2.0». Данная программа позволяет открыть профиль оптической плотности изображения. Анализу подвергаются черно-белые полутоновые фотоснимки в формате TIFF. В каждом снимке выбирается область с наиболее четко-выраженной квазипериодической структурой (4-5 дендритов ) и высчитывается расстояние между каждыми дендритами с помощью данной программы (рис. 1, 2, 3).

(Рис. 1. Определение расстояния между дендритами при I типе МКС.)

(Рис. 2. Определение расстояния между дендритами при II типе МКС.)

(Рис. 3. Определение расстояния между дендритами при III типе МКС.)

Методика выполнения работы в программе:

1) Открываем программу Image Tool

2) Открываем рисунок “File-Open Image”

3) Все рисунки переводятся в черно-белый формат (“Processing-Color-to-Grayscale”)

4) Уменьшается размер каждого рисунка до 1:2

5) С помощью нажатия кнопки “Line Profile” измеряется расстояние между стволами дендритов;

6) Расстояние определяется в самой программе “length=…pixels”

7) Вычисляется среднее арифметическое для каждого типа микрокристаллизации слюны.

При кристаллизации образцов образуются параллельные древовидные кристаллы – дендриты. Такие дендриты формируют квазипериодическую структуру. Основное отличие квазипериодических структур для разных образцов заключается в различии расстояний между стволами дендритов. Указанные расстояния служат количественным параметром, характеризующим различие кристаллических структур разных образцов. Этот параметр можно назвать параметром периодичности. Образцы с явным визуальным отличием имеют разный параметр периодичности.

Для каждого типа микрористаллизации (I;II;III) слюны были выбраны 30 расстояний между стволами дендритов, с явным визуальным отличием. На микрофотографии определялась характерная для данного образца область с квазипериодической структурой (4-5 дендритов). C помощью программы «Image Tool 2.0» вычислялись расстояния между стволами дендритов (пкс) для каждого типа микрокристаллизации слюны.

Далее проводился расчет для каждого расстояния в программе Excel.

Полученные данные усреднялись для каждой группы образцов. Далее был проведен расчет погрешности параметра периодичности с использованием стандартного метода статистической обработки результатов прямых измерений, с помощью критерия Стьюдента.

Результаты измерения параметра периодичности приведены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты измерения параметра периодичности при различных типах МКС

Примечание: L_i – параметр периодичности;

пкс – пиксели

Результаты проведенных исследований, выявили статистически значимые различия параметров периодичности между I и II типами, между II и III типами (р< 0,001).

Таким образом, предложенная методика определения параметра периодичности, характеризующего количественное различие типов МКС слюны, может быть использована для оценки уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости (УМПС) с целью диагностики риска развития и усугубления активности кариозного процесса в детском возрасте.

Указанный технический результат достигается тем, что проводится определение расстояний между стволами дендритов (пкс) с помощью программы «Image Tool 2.0» и вычисления среднего для каждого образца.

Существенные отличительные признаки заявляемого технического решения заключаются в том, что оценка уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости (УМПС) (благоприятный уровень минерализующего потенциала ротовой жидкости, неблагоприятный уровень минерализующего потенциала ротовой жидкости) проводится путём количественного определения (пкс) типа МКС слюны, не требующего специального оборудования, реактивов и квалифицированных специалистов-химиков для проведения анализа с целью диагностики риска развития и усугубления активности кариозного процесса в детском возрасте.

Предложенный способ прошел клиническую апробацию на кафедре детской стоматологии ОмГМУ при обследовании и динамическом наблюдении за 60 кариесрезистентными пациентами от 12 до 15 лет. Исследования МКС проводились через каждые полгода в течение двух лет. По истечении сроков наблюдения, у 89% пациентов с III типом МКС был диагностирован кариес зубов, а у пациентов с I и II типом МКС кариес не обнаружен.

Сопоставляя данные лабораторного исследования и результаты длительного клинического наблюдения за кариесрезистентными детьми, можно сделать следующий вывод. Благоприятным уровнем минерализующего потенциала ротовой жидкости является тип МКС с цифровым выражением 1 – 127,0 пкс; не благоприятным уровнем минерализующего потенциала ротовой жидкости является тип МКС с цифровым выражением 127,1 пкс и более.

Проведенная апробация показала, что данное изобретение позволяет решить поставленную техническую задачу: повышение точности и объективизации диагностики уровня минерализующего потенциала ротовой жидкости (УМПС) путём количественной оценки типа МКС и расширение возможностей диагностики риска развития и усугубления степени активности кариозного процесса в клинике детской стоматологии

Заявляемый способ подтверждается клиническими примерами.

Таблица 2

Клинические примеры

Литература:

1. Денисов А. Б. Слюна и слюнные железы / А. Б. Денисов. – М.: Издательство РАМН, 2006. – 372 с.

2. Леонтьев В. К. Изучение слюны в стоматологии : метод. рекомендации / В. К. Леонтьев, В. Г. Сунцов. – Омск, 1974. – 15 с.

3. Леонтьев В. К. Кариес и процессы минерализации. (Разработка методических подходов, молекулярные механизмы, патогенетическое обоснование принципов профилактики и лечения) : дис. … д-ра мед. наук / В. К. Леонтьев ; ММСИ. – М., 1978. – 541 с.

4. Леонтьев В. К. О мицеллярном состоянии слюны / В. К. Леонтьев, М. В. Галиулина // Стоматология. – 1991. – № 5. – С. 17-20.

5. Леонтьев В. К. Профилактика стоматологических заболеваний / В. К. Леонтьев, Г. Н. Пахомов. – М., 2006. – 416 с.

6. Скрипкина Г.И. Донозологическая диагностика и прогнозирование кариозного процесса у детей (клинико-лабораторное исследование, математическое моделирование) / Г.И. Скрипкина /Дисс… д.м.н. – Омск, 2012 - 442 с.

7. Бельская Л.В., Голованова О.А., Ломиашвили Л.М., Борисенко М.А. Способ определения уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. Патент РФ № 2311639 от 31.03.2006.