СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА ПО МЕТОДУ "СПЕКТРОЛЮКС"
METHOD OF DETERMINATION OF ORAL CAVITY HYGIENE USING SPECTROLUX METHOD

Изобретение относится к области медицины, а более конкретно к стоматологии.
Из уровня развития техники известен способ определения гигиены полости рта (гигиенический индекс по Федорову - Володкиной), включающий окраску губных поверхностей 41, 42, 43, 31, 32 и 33 зубов каким-либо красителем, а затем визуальную оценку интенсивности окрашивания зубного налета, при этом о гигиеническом состоянии полости рта судят по интенсивности окраски [1]. Этот способ взят в качестве прототипа.
Недостаток известного способа определения гигиены полости рта заключается в том, что он не обеспечивает получения достоверных результатов, поскольку основан на субъективной оценке врачом интенсивности окраски зубного налета. Кроме того, введение в полость рта пациента красящего вещества создает дополнительные неудобства при осуществлении способа, так как при этом необходимо принимать определенные меры, исключающие внесение инфекции в полость рта.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по повышению достоверности определения гигиены полости рта при одновременном существенном снижении вероятности внесения инфекции в полость рта за счет использования оптико-электронных средств и волоконно-оптических зондов для измерения изменений (в результате обычной чистки зубов зубной пастой) оптико-флуоресцентных параметров Рамфьорда зубов.
n
Поставленная задача решена тем, что в способе определения гигиены полости рта согласно изобретению воздействуют возбуждающим флуоресценцию оптическим зондирующим излучением на локальные участки зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов, одновременно с помощью оптико-электронных средств измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от каждого из исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов, а также интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции тех же локальных участков, первые два из которых на экваторе и пришеечной области расположены по оси каждого исследуемого зуба или соответствующего ему имплантата, а два других - на пришеечной области вблизи соответствующих межзубных промежутков, после этого осуществляют чистку зубов или имплантатов с использованием зубной пасты, при этом периодически прерывая процесс чистки и после полоскания полости рта, каждый раз определяют, по крайней мере для одного из упомянутых выше локальных участков, изменение в сторону увеличения интенсивности отраженного от него зондирующего излучения, а при увеличении не менее чем на 40% интенсивности зондирующего излучения, отраженного от контролируемого локального участка, операцию чистки зубов прекращают и повторно на тех же локальных участках тех же исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов измеряют интенсивность отраженного зондирующего излучения и интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции, а о гигиене полости рта судят по усредненной по всем i исследуемым зубам или соответствующим им имплантатам величине коэффициента K, который является функцией величин
1
1
2
2
где S(1) и S(2) - соответственно интенсивность зондирующего излучения, отраженного от i - локального участка до и после чистки зубов или имплантатов; S(1) и S(2) - интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции i - локального участка до и после чистки зубов или имплантатов; i=1, 2, 3 и 4.
n
Кроме того, поставленная задача решена тем, что - коэффициент K для каждого зуба или имплантата рассчитывают по следующей математической зависимости:
1
1
где S(1) и S(2) - соответственно измеренная до и после чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от i - локального участка;
2
2
S(1) и S(2) - соответственно измеренное до и после чистки зубов или имплантатов интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции i - локального участка;
1
2
n
- дополнительно измеряют интенсивность S(0) зондирующего излучения, отраженного от образца сравнения, и интегральное значение S(0) спектральной интенсивности флюоресценции образца сравнения в том же диапазоне длин волн, что и при аналогичных измерениях на Рамфьорда зубах или соответствующих им имплантатах, а коэффициент K' для каждого исследуемого зуба или имплантата рассчитывают по следующей математической зависимости:
- о гигиене полости рта судят на основании следующих неравенств:
- хорошая гигиена полости рта;
- плохая гигиена полости рта;
1
2
n
и  - удовлетворительная гигиена полости рта, при этом, если , дополнительно осуществляют чистку зубов или имплантатов с использованием зубной пасты с более высокими абразивными параметрами и/или используют более эффективный метод чистки до увеличения интенсивности зондирующего излучения, отраженного от контролируемого локального участка, не менее чем на 55% по сравнению с интенсивностью, измеренной на этом же участке того же зуба или имплантата до первоначальной чистки зубов, после этого на тех же локальных участках исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов измеряют интенсивность S" (2) отраженного зондирующего излучения и интегральное значение спектральной интенсивности S" (2) флуоресценции, при этом коэффициент K" для каждого исследуемого зуба или имплантата определяют по зависимости:
а повторно о гигиене полости рта судят по величине
используя вышеприведенные неравенства;
1
1
где S"(1) и S"(2) - соответственно измеренная до и после повторной чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от i - локального участка;
2
2
S" (1) и S" (2) - соответственно измеренное до и после повторной чистки зубов или имплантатов интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции i - локального участка,
1
2
S"(0) и S"(0) - соответственно интенсивность зондирующего излучения, отраженного от образца сравнения, и интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции образца сравнения после повторной чистки зубов или имплантатов.
- в качестве оптического зондирующего излучения используют излучение гелий-неонового лазера;
- до и после чистки зубов или имплантатов дополнительно воздействуют тем же зондирующим излучением на локальный участок i=5 зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов, расположенный на оси зуба или имплантата вблизи его режущего края, одновременно измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от этого локального участка, а также в том же диапазоне длин волн, что и на других локальных участках, интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции, кроме того, дополнительно до и после чистки зубов или имплантатов производят забор ротовой жидкости, заданный объем которой после фильтрации помещают в оптическую кювету и затем воздействуют на находящуюся в оптической кювете ротовую жидкость того же зондирующего излучения и одновременно измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от нее, и интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции ротовой жидкости, а о не зависящей от используемой зубной пасты гигиене полости рта судят на основании следующих неравенств: в случае если G≥0,9 - считать гигиену полости рта хорошей, при G≤0,28 - плохой гигиеной полости рта, при 0,28<G<0,4 и 0,6<G<0,9 - удовлетворительной гигиеной полости рта, где
1
1
S'(1) и S'(2) - соответственно измеренная до и после чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от ротовой жидкости,
2
2
S'(1) и S'(2) - соответственно измеренное до и после чистки зубов или имплантатов интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции ротовой жидкости.
Преимущество предложенного метода определения гигиены полости рта перед известным, взятым в качестве прототипа, заключается в том, что он основан на учете не только наличия и исходного (повседневного) состояния зубного налета на зубах Рамфьорда пациента, но и на учете структурно-механических и медико-биологических параметров зубного налета, которые (как было установлено экспериментально путем прямых измерений параметров микрофлоры полости рта у тех же пациентов) взаимосвязаны с результатами повторных измерений оптико-флуоресцентных параметров локальных участков отдельных зубов после их чистки зубной пастой до определенного (не менее чем на 40%) увеличения их отражательной способности. Кроме того, использование оптико-электронных средств для изучения оптико-флуоресцентных параметров локальных участков зубов Рамфьорда позволило исключить не только влияние субъективного фактора на результаты измерений, но и существенно уменьшить вероятность внесения инфекции в полость рта пациента даже при использовании оптико-волоконных зондов. Существенными с точки зрения обеспечения высокой достоверности определения гигиены полости рта являются также признаки способа, касающиеся (определенных экспериментально) минимально необходимого числа и расположения контролируемых локальных участков на зубах Рамфьорда или соответствующих им имплантатов, между оптико-флуоресцентными параметрами микрофлоры полости рта существует наибольшая корреляционная зависимость.
Дополнительное повышение достоверности определения гигиены полости рта (согласно предложенному способу) обеспечивается повышением точности самих измерений контролируемых параметров.
Так, использование образцов сравнения при осуществлении предложенного способа повышает точность определения оптико-флуоресцентных параметров контролируемых участков зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов за счет исключения погрешности, обусловленной как флуоресценцией тканей зуба или материала из которого изготовлен имплантат, так и их влиянием на интенсивность отраженного зондирующего излучения (отражательную способность контролируемых зубов или имплантатов).
Использование же в качестве источника оптического излучения He-Ne-лазера позволяет, с одной стороны, упростить аппаратурную реализацию предложенного способа (отпадает необходимость в использовании дорогостоящего узкополосного оптического фильтра), а с другой стороны, - повысить точность измерений за счет улучшения отношения сигнал/шум.
Что касается проведения до и после чистки зубов дополнительных измерений оптико-флуоресцентных параметров локального участка Рамфьорда зубов и соответствующих им имплантатов, который расположен на оси зуба или имплантата вблизи его режущей кромки, а также оптико-флуоресцентных параметров ротовой жидкости, то это позволило исключить влияние вида используемой зубной пасты на конечный результат измерений. Иными словами, расширить возможности способа.
На фиг.1 схематично изображен зуб (имплантат); на фиг.2 - устройство для измерений оптико-флуоресцентных параметров локальных участков зубов (имплантатов) и ротовой жидкости.
Согласно предложенному способу определения гигиены полости рта измеряют оптико-флуоресцентные параметры четырех основных локальных участков 1, 2, 3 и 4 (фиг.1) зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов и одного дополнительного локального участка 5.
Локальные участки 1 и 2 расположены на оси 6 зуба 7, соответственно на экваторе и на пришеечной области. Два других основных локальных участка 3 и 4 расположены на пришеечной области зуба 7 вблизи соответствующих межзубных промежутков. Дополнительный локальный участок 5 расположен на оси 6 зуба 7 вблизи его режущей кромки.
Устройство для осуществления предложенного способа содержит узкополосный источник 8 (He-Ne-лазер в предпочтительном варианте осуществления способа) оптического зондирующего излучения, вызывающего флуоресценцию зубного налета и ротовой жидкости, спектрометр 9 с параллельной или последовательной фотоэлектрической регистрацией сигнала на длине волны источника 8, а также сигналов, соответствующих спектральным компонентам излучения в диапазоне длин волн флуоресценции исследуемых объектов с последующим их суммированием. Кроме того, устройство содержит оптико-волоконный зонд в виде оптико-волоконного кабеля 10 (предпочтительно с нерегулярной укладкой оптических волокон), один конец которого расщеплен на первую группу (осветительных) оптических волокон 11 и вторую группу (приемных) оптических волокон 12, торцы которых оптически связаны соответственно с выходом источника 8 оптического зондирующего излучения и с выходом спектрометра 9.
Способ определения гигиены полости рта осуществляется следующим образом. Воздействуют возбуждающим флуоресценцию зубного налета и ротовой жидкости узкополосным оптическим зондирующим излучением (в предпочтительном варианте осуществления предложенного способа излучением He-Ne-лазера) последовательно на локальные участки 1, 2, 3 и 4 зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов. Одновременно измеряют с помощью оптико-электронных средств интенсивность зондирующего излучения, отраженного от каждого локального участка 1÷4 исследуемых зубов, число которых выбирается от 3 до 9 (или не менее 3), а также интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции тех же локальных участков. Для этого последовательно к каждому локальному участку 1÷4 исследуемых зубов или имплантатов подводят торец нерасщепленного участка оптико-волоконного кабеля 10. В результате лазерное излучение от источника 8 по первой группе (осветительных) оптических волокон 11 направляется на контролируемый локальный участок зуба или имплантата. Часть выходящего из первой группы оптических волокон 11 потока лазерного излучения, отразившись от поверхности контролируемого участка, возвращается в оптико-волоконный кабель 10, при этом лазерное излучение, поступившее во вторую группу (приемных) оптических волокон 12, направляется в спектрометр 9. Другая часть выходящего из первой группы оптических волокон 11 потока лазерного излучения поглощается в зубном налете и тканях зуба или материала, из которого выполнен имплантат. В результате поглощения лазерного излучения возникает флуоресцентное излучение, характеризующееся, в частности, распределением ее интенсивности по длинам волн - спектральной интенсивностью. Распространяющаяся в сторону нерасщепленного торца оптико-волоконного кабеля 10 часть флуоресцентного излучения по второй группе оптических волокон 12 направляется в спектрометр 9, с помощью которого измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от соответствующего локального участка 1÷4 исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов, а также интегральное значение спектральной интенсивности люминесценции тех же участков. На этом первый этап измерений заканчивается.
После этого, используя зубную пасту, осуществляют чистку зубов или имплантатов, при этом периодически (прерывая процесс чистки и после полоскания полости рта) каждый раз производят измерение интенсивности зондирующего излучения, отраженного от поверхности, по крайне мере, одного из локальных участков, расположенных предпочтительно по оси 6 одного из исследуемых зубов или имплантатов, и сравнение этих измеренных значений с полученными на первом этапе измерений (до чистки зубов) на том же локальном участке того же исследуемого зуба.
Если в процессе чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от локального участка, контролируемого в процессе чистки, не изменяется по сравнению с ранее измеренной до чистки, то чистку зубов или имплантатов продолжают с использованием другой пасты, обладающей более высокими абразивными характеристиками. С другой стороны, использование зубной пасты с очень высокими абразивными характеристиками может, в ряде случаев, привести к повреждению поверхности зубов. В результате увеличения шероховатости контролируемого локального участка интенсивность зондирующего излучения, отраженного от этого участка, будет в процессе чистки уменьшаться. В этом случае также необходимо произвести замену пасты на другую с более низкими абразивными характеристиками, так как при осуществлении предложенного способа должны использоваться только те зубные пасты, при чистке которыми интенсивность зондирующего излучения, отраженного от контролируемого локального участка, возрастает.
При увеличении (за счет чистки зубной пастой) не менее чем на 40% интенсивности зондирующего излучения, отраженного от контролируемого локального участка, операцию чистки зубов и/или имплантатов прекращают и повторно на тех же локальных участках тех же исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов измеряют интенсивность отраженного зондирующего излучения и интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции. Здесь необходимо отметить, что указанный выше нижний предел (40%) увеличения интенсивности отраженного зондирующего излучения выбран потому, что (как показали эксперименты) в 87% случаев этого достаточно, чтобы однозначно определить гигиену полости рта. Использование более высоких значений нижнего предела (например, 55% и выше) приведет, с одной стороны, к увеличению результативности предложенного способа, но, с другой стороны, приведет к необоснованному увеличению длительности проведения операции чистки зубов и/или имплантатов для подавляющего числа пациентов.
1
1
2
2
n
Далее на основании измеренных соответственно до и после чистки зубов и/или имплантатов интенсивностей S(1) и S(2) зондирующего излучения, отраженного от локальных участков 1÷4 исследуемых зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов, а также измеренных соответственно до и после чистки зубов и/или имплантатов интегральных значений спектральной интенсивности S(1) и S(2) флуоресценции тех же участков тех же зубов и/или соответствующих им имплантатов определяют для каждого исследуемого зуба, n-го исследуемого зуба или имплантата коэффициент K, который является в общем случае функцией величин
1
1
2
2
где i - номер локального участка (i=1, 2, 3 и 4), S(1) и S(2) - соответственно интенсивность зондирующего излучения, отраженного от i-го локального участка до и после чистки зубов или имплантатов; S(l) и S(2) - соответственно интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции i-го локального участка до и после чистки зубов или имплантатов. При этом о гигиене полости рта судят по усредненной по всем N исследуемым зубам или соответствующим им имплантатам величине коэффициента, а именно:
1
2
2
2
Однако определение гигиены полости рта, с использованием выражений (1) и (2) не обеспечивает достаточно высокой достоверности при исследовании пациентов с хорошей гигиеной полости рта. Дело в том, что измеренные (как описано выше) интенсивности S(1), S(2), S(1) и S(2) локальных участков зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов зависят не только от оптико-флуоресцентных параметров зубного налета, но и от тех же параметров тканей зуба или материала, из которого изготовлены имплантаты. При этом чем лучше гигиена полости рта, тем больше влияние на результаты измерений оптико-люминесцентных параметров контролируемых локальных участков оказывают оптико-люминесцентные свойства тканей зуба или материала имплантата. Кроме того, высокая воспроизводимость результатов при использовании выражений (1) и (2) для определения гигиены полости рта обеспечивается, если при осуществлении способа используется одна и та же зубная паста.
1
2
n
В предпочтительном варианте осуществления способа определения гигиены полости рта дополнительно измеряют интенсивность S(0) того же зондирующего излучения, отраженного от образца сравнения, и интегральное значение S(0) спектральной интенсивности флуоресценции образца сравнения в том же диапазоне длин волн, что и при аналогичных измерениях на зубах Рамфьорда или соответствующих им имплантатах. При этом для зубов в качестве образца сравнения используют интактные ткани зуба - скол зуба, а для имплантатов - материалы из которых они выполнены. Проведение указанных выше дополнительных операции на образцах сравнения (интактных тканях зуба - его сколе и на материале, из которого выполнены имплантаты) позволяет получить значения оптико-флуоресцентных параметров, характеризующих только активность микрофлоры полости рта, иными словами его гигиены. В этом случае коэффициент K' для каждого исследуемого зуба или имплантата рассчитывают по следующей математической зависимости:
Оценку гигиены полости рта осуществляют на основании следующих неравенств:
- хорошая гигиена полости рта;
- плохая гигиена полости рта;
и  - удовлетворительная гигиена полости рта.
1
2
n
”
В случае, когда  указанный выше критерий (увеличение не менее чем на 40% интенсивности отраженного зондирующего излучения) окончания операции чистки зубной пастой не позволяют с достоверностью, сравнимой с прямыми измерениями активности микрофлоры полости рта, судить о его гигиене. Поэтому в этом случае дополнительно осуществляют чистку зубов и/или имплантатов с использованием зубной пасты с более высокими абразивными параметрами и/или используют более эффективный метод чистки до увеличения интенсивности зондирующего излучения, отраженного от контролируемого локального участка, не менее чем на 55% по сравнению с интенсивностью отраженного зондирующего излучения, измеренной на этом же участке того же зуба и/или имплантата до первоначальной чистки зубов или имплантатов зубной пастой. После этого на тех же локальных участках исследуемых зубов или соответствующих им имплантатов измеряют интенсивность S (2) отраженного зондирующего излучения и интегральное значение спектральной интенсивности S"(2) флуоресценции, при этом коэффициент K" для каждого исследуемого зуба или имплантата определяют по зависимости
1
1
2
2
1
2
где S"(1) и S"(2) - соответственно измеренная до и после повторной чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от i - локального участка; S" (1) и S" (2) - соответственно измеренное до и после повторной чистки зубов или имплантатов интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции i - локального участка, S" (0) и S" (0) - соответственно интенсивность зондирующего излучения, отраженного от образца сравнения, и интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции образца сравнения после повторной чистки зубов или имплантатов. Повторно о гигиене полости рта судят по величине
при этом используют неравенства 4.1÷4.3, заменяя в них  на
В другом предпочтительном варианте осуществление предложенного способа определения гигиены полости рта на первом (до чистки) и втором (после чистки) этапах дополнительно воздействуют тем же зондирующим излучением на локальный участок i=5 зубов Рамфьорда или соответствующих им имплантатов, расположенный на оси зуба или имплантата вблизи его режущего края. Одновременно измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от этого локального участка, а также в том же диапазоне длин волн, что и на других локальных участках 1÷4, интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции. Кроме того, дополнительно до и после чистки зубов и/или имплантатов производят забор ротовой жидкости, заданный объем, который после фильтрации помещают в оптическую кювету. Затем воздействуют на находящуюся в оптической кювете ротовую жидкость того же зондирующего излучения и одновременно измеряют интенсивность зондирующего излучения, отраженного от ротовой жидкости, и интегральное значение ее спектральной интенсивности флуоресценции. В этом случае о независящей от используемой зубной пасты гигиене полости рта судят на основании следующих неравенств:
(5.1)G≥0,9 - хорошая гигиена полсти рта;
(5.2)G≤0,28 - плохая гигиена полости рта;
(5.3)0,28<G<0,4 и 0,6<G<0,9 - удовлетворительная гигиена полости рта, где
1
1
2
2
S'(1) и S'(2) - соответственно измеренная до и после чистки зубов или имплантатов интенсивность зондирующего излучения, отраженного от ротовой жидкости, S'(1) и S'(2) - соответственно измеренное до и после чистки зубов или имплантатов интегральное значение спектральной интенсивности флуоресценции ротовой жидкости.
Предложенный способ определения гигиены полости рта был опробован на 63 пациентах. Предварительно у всех пациентов производилась оценка гигиены полости рта на основании прямых измерений активности микрофлоры полости рта. После этого гигиена полости рта всех пациентов определялась по предложенному способу. Результаты по определению гигиены полости рта приведены в таблице, где приведено число пациентов (в %) в исследуемой группе, имеющих соответственно хорошую, удовлетворительную и плохую гигиену полости рта.
Способ определения гигиены полости рта
Гигиена полости рта
Прямые измерения активности микрофлоры полости рта
Расчет <img file="00000022.tif" he="7" wi="4" img-content="undefined" img-format="tif" /> и <img file="00000025.tif" he="7" wi="5" img-content="undefined" img-format="tif" /> с использованием неравенств 4.1÷4.3
Расчет G и G' с использованием неравенств5.1÷5.3
Хорошая
15%
12%
13%
Удовлетворительная
64%
59%
65%
Плохая
21%
22%
22%
Предложенный способ определения гигиены полости рта может быть использован в различных медицинских учреждениях, при этом не предъявляется каких-либо особых требований к оператору.
Литература
1. Диагностика, лечение и профилактика стоматологических заболеваний. В.И.Яковлев и др., Высшая школа, 1995, с.35.