Устройство для фиксации рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта

Полезная модель относится к области медицины, в частности стоматологии, и может быть использована при длительной фиксации рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки рта.
Известен способ фиксации рабочего конца прибора при воздействии физической энергии на ткани зубов и пародонта, защищенное патентом на изобретение [RU 2 488 365 C1], при котором устанавливают в полости рта каппу, выполненную из термопластической массы, изготовленной по индивидуальным моделям челюстей пациента, с формированием в каппе границ и окошек. В области центральных зубов рабочий конец прибора фиксируют в окошке в области воздействия физической энергии и в прорези, выполненной на уровне окошка. В области боковой группы зубов рабочий конец прибора фиксируют путем проведения его через трубочки отведения, которые жестко фиксируют к раю каппы и к области воздействия физической энергии.
К недостаткам данного способа фиксации рабочего конца прибора при воздействии физической энергии на ткани зубов и пародонта относится трудоемкость и невозможность использовать его на любом участке слизистой рта, поскольку оттиск снимают с зубов и челюстей.
Известно устройство для фиксации стекловолоконных зондов аппарата при лазерной допплеровской флоуметрии пародонта, защищенное патентом на полезную модель [RU №39808, 2004 г.]. Устройство представляет собой вестибулярную пластину из твердой акриловой пластмассы. Пластина выполнена цельно с накусочной площадкой, расположенной перпендикулярно к ней на расстоянии 1/3 длины от одного ее конца и выполнена шероховато, с закругленными углами. Накусочная площадка разделяет поверхность пластины на 2 части: меньшую - фиксирующую, большую - рабочую. На рабочей части накусочной площадки выполнены 2 или 4 сквозных отверстия для удержания зондов, в отверстиях выполнены упоры для их фиксации. Исходя из описания устройства, очевидно, что зонды фиксируют в сквозных отверстиях, выполненных на рабочей части накусочной площадки.
К недостаткам данного способа фиксации рабочих концов прибора при воздействии физической энергией в полости рта относится невозможность определения области первоначального измерения параметров микроциркуляции или воздействия физическим фактором в полости рта при последующих манипуляциях.
Известно  устройство для фиксации зонда лазерного доплеровского флоуметра [патент RU 142 577 U1], содержащее зажим для зонда, закрепленный на двух подвижных стержнях, дополнительно содержит кронштейн крепления, состоящий из фиксирующей пластины, двух шаровых шарниров и выполненный с возможностью установки посредством указанных шарниров зажима для зонда под прямым углом к слизистой ротовой полости, а также накусочную пластинку из органического стекла. К недостаткам которого можно отнести ненадежность фиксации пластинки, невозможность сохранения первоначальной позиции места воздействия.
Известное устройство для удержания торца световода лазера в области лица и полости рта [патент RU 2161016 C1]. Для фиксации стекловолоконного зонда лазерного допплеровского анализатора, используется стержень с втулкой-зажимом, лазерный световод и крепление для головы пациента в виде ремня. Ремень имеет замок для регулирования длины. В торце втулки-зажима перпендикулярно ее оси проходит второй стержень. На торце второго стержня жестко установлена вторая втулка-зажим для световода. Недостатком известной полезной модели является невозможность абсолютной неподвижности зонда из-за большой длины рычагов, а также его массивность, большая продолжительность времени для настройки плечей рычагов, а также затруднительность доступа к исследуемым областям полости рта из-за губ и щек, за которыми располагаются боковые зубы мешающие осуществлять визуальный контроль и способны сместить датчик.
Известны способы фиксации электродов при исследованиях гемодинамики пародонта, при которых реографические электроды крепят в полости рта на слизистой оболочке альвеолярных отростков в проекции корней зубов с помощью пластических слепочных масс [Логинова Н.К. Функциональные диагностика в стоматологии. – М.: Партнер, 1994, с.31-57]. Однако такое крепление имеет существенные недостатки, которые сказываются на результатах практических исследований, а именно: слепочные массы по структуре жесткие и плотные, и с их помощью электроды могут пережать (сдавить) кровеносные сосуды слизистой оболочки альвеолярного отростка, что сказывается на обшей картине гемодинамики пародонта исследуемого зуба.
По наиболее близкой технической сущности в качестве прототипа нами выбран способ фиксации электродов в полости рта при определении гемодинамики пародонта зубов. [Патент РФ №2117458, 1998 г.]. Способ заключается в том, что в полости рта на зубной ряд соответствующей челюсти размещают каппу, заранее изготовленную по индивидуальным слепкам с верхней и/или нижней челюсти модели из супергипса. Границы каппы на верхней челюсти: переходная складка по всей вестибулярной поверхности, дистально - вокруг верхнечелюстных бугорков и на небной поверхности по линии «А». Граница каппы на вестибулярной поверхности нижней челюсти: дистально - середина ретро молярного бугорка, на язычной поверхности - место прикрепления мышц дна полости рта. Каппу выполняют из прозрачной пластической массы. В каппе в области, определяемой необходимостью реографических исследований пародонта, выполняют отверстия по размеру электродов и размещают электроды в выполненных отверстиях, после чего электроды закрепляют на каппе с помощью пластических слепочных масс или с помощью лейкопластыря.
Недостатком способа, выбранного нами в качестве прототипа, является фиксация рабочих концов прибора с помощью пластических слепочных масс или с помощью лейкопластыря и не возможность воспроизводить его при изменении состояния зубных рядов.
Фиксация рабочих концов прибора с помощью лейкопластыря недостаточно надежна, так как невозможно достигнуть жесткой фиксации, обеспечивающей необходимый прямой угол между слизистой оболочкой и датчиком, особенно при движении пациента губой во время исследования, например при длительной записи или при нервных болезнях, сопровождающимися непроизвольными мышечными сокращениями.
К недостаткам фиксации рабочих концов прибора, как с помощью пластических слепочных масс, так и с помощью лейкопластыря, можно отнести неудобство при необходимости быстрой смены положения электродов датчика в каппе, так как для этого необходимо либо снять каппу, либо выполнять смену проводов в полости рта при неснятой каппе, что возможно лишь при фиксации рабочих концов прибора с помощью лейкопластыря, что может вызывать излишнее давление на слизистую оболочку полости рта, что, в свою очередь, может повлиять на изменение в ней кровотока.
Недостатками прототипа являются также затрудненность доступа к исследуемым областям полости рта из-за губ и щеки, за которыми располагаются боковые зубы, мешающие осуществлять визуальный контроль и способные сместить датчик.
Техническим результатом, достигаемым с помощью полезной модели, является повышение надежности фиксации в любой области рта рабочего конца прибора, устанавливаемого в каппе. Достигается это тем, что устройство для фиксации рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта заключается в установке во рту каппы с ответвлениями из композитного материала изготовленной на стоматологическом фрезерном станке для CAD/CAM (Фиг.1), предварительно отмоделированной в цифровой программе по полученному во рту индивидуальному оптическому оттиску с круглыми отверстиями для фиксации регистрирующей части прибора с возможностью расположения в любой топографической зоне рта. Каппа надежно фиксируют на зубах (Фиг.2). В области зубов моделируют толщину каппы 2 мм, а в области исследования толщину каппы увеличивают до 4-5 мм, чем создают возможность жестко фиксировать конец анализатора к каппе и к области, необходимой для воздействия лазерного излучения, при этом длина зафиксированной части 4-5 мм. Границы каппы расширяют в зависимости от интересующей области исследования.  Моделировке каппы в цифровой программе создают пространство 0.5 мм между каппой и прикрепленной слизистой и исключают возможность давления на слизистую оболочку рта. Для подвижной слизистой создают возможность поддержки без натяжения при моделировании ответвлений и повторяют анатомическую форму.
Фиксация устройством рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта реализуется, например, следующим образом.
Снимают оптические оттиски зубных рядов, с десной и преддверьем рта, губами и щеками. Загружают полученные файлы с оттисками в виртуальное пространство программы моделировщика, загружаем туда же файлы с заранее полученной компьютерной томографии. Совмещаем файлы между собой и получаем общую информацию о костных структурах и слизистой с зубами. Моделируем каппу толщиной 2 мм покрывающую зубной ряд до шеек зубов. огибая экватор зуба, каппа надежно фиксируется. В области исследования на каппе моделируются ответвления толщиной 4-5 мм, отступя от прикрепленной слизистой 0.5 мм, чтобы исключить давление и гипоксию. В ответвлениях моделируются отверстия глубиной 4-5 мм для надежной фиксации датчика в области исследования.
После окончания процесса моделировки каппу изготавливают путем фрезерования на фрезерном станке для CAD/CAM. Печатают 3Д модель челюсти. После чего каппу обрабатывают от острых краев и углов путем полирования, проверяют надежность фиксации датчиков, примеряют на модель, после чего стерилизуют.
Представляем Фиг.1 (Внешний вид устройства), Фиг.2 (Фиксация устройства во рту), Фиг.3 (Виртуальный пациент с устройством) и Фиг.4 (3Д модель с устройством), на которых изображено устройство для фиксации рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта, отмоделированное в виртуальном пространстве моделировщика с совмещенными компьютерной томографией головы и индивидуальными оптическим оттиском нижней челюсти, где:
1 – ответвления с отверстиями;
2 – отмоделированная каппа;
3 – компьютерная томография;
4 – оптический оттиск нижней челюсти;
В виртуальном пространстве программы моделировщика загружают компьютерную томографию (3), оптические сканы челюсти (4). После загрузки, их сопоставляют между собой и моделируют устройство для фиксации рабочего конца прибора в ответвлениях с отверстиями (1) на каппе (2). После чего, на 3Д принтере изготавливают модель челюсти и фрезеруют каппу на фрезерном станке для CAD/CAM из композитного материала.
В качестве источника воздействия лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта, используют ЛАКК - лазерный анализатор капиллярного кровотока, рабочий конец которого фиксируют - световод. С целью облучения определенной области слизистой оболочки рта или снятия параметров.
Отличительные существенные признаки полезной модели и причинно-следственная связь между отличительными существенными признаками и достигаемым результатом:
- При помощи оптического оттиска можно отсканировать любую интересующую область воздействия или исследования и повторить ее при изменении условий рта.
- При необходимости воздействия лазерного излучения на различных этапах стоматологической реабилитации (после удаления, имплантации, протезирования или адаптации) место воздействия можно точно повторить, благодаря виртуальному сопоставлению оптических оттисков.
- В виртуальном пространстве программы моделировщика можно отмоделировать ответвления для анализатора.
- Благодаря оптическому сканированию и виртуальной моделировке можно создать пространство между ответвлениями и областью исследования 0,5 мм, предотвратить давление на слизистую исследуемого участка, отодвигая мягкие ткани, что способствует:
-- более равномерному распределению нагрузки при креплении рабочего конца анализатора, что повышает надежность их фиксации;
-- устранению помех, например, при длительной записи или при нервных болезнях, сопровождающимися непроизвольными мышечными сокращениями;
-- упрощению доступа к исследуемым областям полости рта и улучшению их визуального контроля.
Длина 4-5 мм зафиксированной части анализатора в отведениях с отверстиями обеспечивает надежную фиксацию. Такая длина позволяет с минимальными размерами обеспечивать положение датчика под прямым углом между участком слизистой оболочки, подвергающемуся воздействию лазерного излучения и концом световода, и при соблюдении кротчайшего расстояния обеспечивается большая жесткость и сопротивляемость нагрузке.
Совокупность отличительных существенных признаков является новой и позволяет повысить надежность фиксации устанавливаемого в каппе рабочего конца прибора и удобство в работе устройства при необходимости быстрой смены положения рабочего конца анализатора в каппе, а также улучшить доступ к исследуемым областям полости рта и их обзорность.
Клинические примеры
Клинические пример 1.
Пациент А., 45 лет. При исследовании кровотока слизистой оболочки полости рта рабочий конец световода прибора для лазерной допплеровской флоуметрии ЛАКК ОП фиксировали в ротовой полости по заявленному способу. Рабочий конец прибора закрепили с ответвления с отверстиями, находящимися в заданных участках исследования – прикрепленная десна между 13, 12 и 22, 23. Затем переместили в область 14, 15 и 24.25. Исследования кровотока проводили до шинирования зубов, через 1 мес., 3 мес., 6 мес. и 12 мес., точно воспроизводя место исследования.
Клинические пример 2.
Пациент В., 60 лет. Обратилась с диагнозом «Частичная адентия на верхней челюсти». При исследовании кровотока слизистой оболочки полости рта рабочий конец световода прибора для лазерной допплеровской флоуметрии ЛАКК ОП фиксировали в ротовой полости по заявленному способу. Рабочий конец прибора закрепили с ответвления с отверстиями, находящимися в заданных участках исследования – прикрепленная десна в месте адентии 14 и будущей имплантации и на симметричном участке с зубами 24. Исследования проводили на этапах адентии, имплантации, протезирования, через 6 мес. и 12 мес. после протезирования. Изучали изменение микроциркуляции на симметричных участках на разных этапах стоматологической реабилитации при измененных условиях рта.
Таким образом, устройство для фиксации рабочего конца световода лазерного анализатора капиллярного кровотока для лазерной допплеровской флоуметрии при воздействии лазерного излучения на ткани слизистой оболочки полости рта позволяет повысить, по сравнению со способом прототипом, надежность фиксации в любой области рта рабочего конца прибора, устанавливаемого в каппе.