Способ диагностики жевательной функции
Изобретение относится к медицине, стоматологии и может быть использовано для диагностики различных видов патологии жевательных мышц зубочелюстной системы. Пациента усаживают в кресло и пальпаторно определяют моторные точки жевательной системы. После этого надевают оголовье и располагают на нем с помощью магнитных подвесов датчики, чувствительные элементы которых закрепляют на выбранной симметричной паре моторных точек с помощью лейкопластыря. Наносят дозированный тестирующий удар по подбородочной точке. Регистрируют отклики с датчиков на измерительной аппаратуре. Удар может наноситься в статическом состоянии сомкнутых челюстей и/или во время жевательной пробы в момент смыкания челюстей. Способ позволяет на основании получаемых объективных биофизических параметров с высокой точностью оценивать функциональные и морфологические аномалии. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для диагностики различных видов патологии жевательных мышц зубочелюстой системы, в том числе в процессе ее функционирования, и позволяет на основании получаемых объективных биофизических параметров с высокой точностью оценивать функциональные и морфологические аномалии как относительного характера по сравнению со среднестатистической нормой, так и абсолютного характера в смысле оценки по отношению к индивидуальной норме.
Одной из основных проблем функциональной диагностики в стоматологии является определение нарушений жевательной функции [1]. Значительную трудность представляет собой определение патологических отклонений в функционировании жевательных мышц по причине широкой вариативности параметров жевательных движений, соответствующих физиологической норме и достаточно высокой степени ее индивидуальности. Это дает многозначность и расплывчатость критериев, что, в свою очередь, резко снижает точность и достоверность диагностики. Этими недостатками обладают практически все известные способы прямой записи жевательных движений [2], что обусловливает также низкую повторяемость и воспроизводимость результатов диагностики. Известен способ исследования внутренних тканей зубов и челюстей, реализуемый известной стоматологической диагностической системой для обследования внутренних тканей зубов и челюстей, заключающийся в том, что по зубу наносят удары молоточком в осевом и поперечном направлениях, а также по окружающим зуб тканям полости рта и измеряют возникающие при этом вибрационные шумы чувствительным элементом, с помощью которого преобразуют их в аналоговый электрический ситная, после чего усиливают его и преобразуют в цифровой сигнал, по которому вычисляют время, прошедшее с момента возбуждения вибрационных шумов до достижения ими максимальной интенсивности (время возрастания), величину отношения максимальной амплитуды шумов к величине начального импульса и коэффициент затухания колебаний, по полученным данным оператор производит оценку состояния внутренних тканей зуба и/или челюстей путем сравнения со среднестатистической нормой [3]. Полезная информация, получаемая по предлагаемому способу, практически не содержит функциональных компонентов и отражает лишь характер проведения (проводимость) механических волн по тканям зуба и зубочелюстой системы в зависимости от их морфологического состояния, в результате чего отсутствуют компоненты, обусловливающие высокую вариативность физиологической нормы, что упрощает процедуру диагностики нарушений. Однако недостатками известного способа являются низкие функциональнее возможности и невысокая точность диагностики по причине того, что известный способ позволит регистрировать характер проведения механических ударных волн в зависимости от состояния тканей зуба, полости рта и зубочелюстной системы, что дает возможность идентифицировать морфологические изменения тканей и не позволяет проводить диагностику на функциональном уровне, т.е. не позволяет получать диагностическую информацию на достаточно ранних стадиях заболеваний и предзаболеваний. Известный способ не дает возможности контролировать нейромоторные компоненты ответа мышц зубочелюстной системы, в частности жевательных, и не позволяет проводить оценку степени нарушений относительно своей же индивидуальной нормы пациента. Кроме того, известный способ не позволяет проводить тестирование зубочелюстой системы на динамических режимах ее функционирования, что в значительной степени снижает информативность и ценность получаемых диагностических показателей. Невысокая точность диагностики известного способа связана также с его низкой помехозащищенностью ввиду достаточно широкого диапазона частот, принимаемого чувствительным элементом, что делает влияние помех сравнимыми с полезным сигналом преимущественно в высокочастотной части. Кроме того, нанесение пробного удара с помощью молоточка по различным направлениям и в различные места зуба и окружающих его тканей не позволяет получить достаточно стабильных с высокой степенью повторяемости дозированных ударов, что также снижает точность диагностики. Необходимость нанесения ударов с помощью молоточка обусловливает также низкие эксплуатационные характеристики ввиду низкого удобства применения и невысокой степени автоматизации, что также затрудняет временную и амплитудную "привязку" входного воздействия к выходному. Известен способ оценки эффективности лечения заболеваний пародонта, заключающийся в измерении скорости перемещения зуба на этапах лечения и оценки результатов, причем измеряют сокращение пульсовых колебаний зуба до начала и на этапах лечения с последующим сравнением результатов скоростей и перемещений зуба за один сердечный цикл за счет того, что на вестибулярной поверхности зуба закрепляют источник гамма-квантов на основе радионуклида, а перпендикулярно к направлению движения источника на расстоянии 20 мм от последнего размещают детектор гамма-квантов и сравнивают его выходной сигнал с сигналом ЭКГ во II-м стандартном отведении на основе кооперативной оценки R-R интервалограмм [4]. Известный способ может быть применен для оценки функционирования зубочелюстой системы в процессе жевательной пробы путем прямой записи движений, однако, существенным недостатком его является применение радиоизотопного источника, создающего вредное ионизирующее излучение достаточно высокой мощности, что при условии его накопления организмом пациента может стать причиной нежелательных побочных эффектов, в том числе заболеваний. Кроме того, при применении известного способа для измерения показателей функционирования зубочелюстой системы известный способ позволяет получить лишь пассивную регистрацию жевательных движений и не дает возможность исследовать действие на них возмущающих воздействий, что снижает информативность получаемых данных, а следовательно, и точность диагностики. Высокая степень вариативности движений зубочелюстой системы в пределах физиологической нормы и трудность ее стандартизации по прямым характеристикам пути перемещения челюстей пациента обусловливает низкую повторяемость диагностики и невысокую ее точность. Известен способ определения центрального соотношения челюстей, являющийся наиболее близким к предлагаемому, заключающийся в наложении на симметричные точки в области проекций моторных точек на кожные покровы головы чувствительных элементов датчиков, соединенных с измерительной аппаратурой. Кроме того, размещают в полости рта пациента примусные валики, а после наложения чувствительных элементов датчиков производят смыкание челюстей пациента и определяют высоту нижнего отдела лица; наложение чувствительных элементов датчиков осуществляют на височные мышцы, смыкание челюстей проводят с усилием глотательного рефлекса, далее определяют начало сокращения височных мышц, а определение высоты нижнего отдела лица измеряют после появления симметричного сигнала на двух датчиках [5]. Известный способ позволяет проводить синхронную запись сокращения височных мышц, однако, недостатками его являются низкие функциональные возможности, т. к. он не позволяет проводить диагностику функционирования зубочелюстой системы в динамике, поскольку дает возможность лишь определения центрального соотношения челюстей по регистрации момента центральной окклюзии. По причине этого известный способ обладает низкой информативностью, что не позволяет с достаточной точностью судить о состоянии жевательной функции зубочелюстой системы. В известном способе хотя и проводится регистрация синхронного сокращения височных мышц, принципиально используется лишь для определения пространственного положения нижней челюсти в момент смыкания, что предопределено характером сокращения височных мышц, происходящего лишь при усилии сжатия в момент фисурно-буторкового контакта. Это не дает возможностиь оценки сократительной способности жевательной мускулатуры на протяжении всего жевательного цикла и обладает также недостатками, как и при прямой записи движений. Наиболее ближайшим к предлагаемому является известный способ регистрации физиологических параметров зубочелюстной системы, включающий возбуждение механических колебаний в одной точке зубочелюстной системы путем дозированного удара в средней части нижней челюсти, прием откликов в виде механических колебаний в других точках системы по двум каналам с помощью измерительной аппаратуры, а также включает оценку функционального состояния по абсолютным параметрам каждого сигнала отклика путем сравнения их с эталонными и относительным параметром асимметрии откликов путем сравнения их по двум каналам. Кроме того, прием механических колебаний осуществляется с помощью широкополосных сейсмоприемников, вставленных в левый и правый слуховые проходы. Кроме того, измеряют время с момента удара до приема сигнала рефлекторного ответа на раздражение, сравнивают его с эталонным и по величине разности времени и характеристик разности асимметрии и подобия этих сигналов судят о наличии патологии в парадонте и/или каналах нервно-мышечной регуляции зубочелюстной системы. Недостатками известного способа являются низкие функциональные возможности, поскольку он не позволяет проводить диагностику жевательных мышц и оценивать их состояние не только в статике, но и в динамике, например во время жевательной пробы. Это не дает возможности оценки сократительной способности жевательной мускулатуры на протяжении всего жевательного цикла, в связи с чем, в отношении этого обладает низкой точностью диагностики [2]. Целью предлагаемого изобретения являются расширение функциональных возможностей за счет регистрации как функциональных, так и морфологических нарушений зубочелюстой системы, повышение точности диагностики за счет более тонкой оценки степени отклонений по двум каналам и использовании ряда операций, позволяющих снизить влияние индивидуального разброса показателей физиологической нормы, и повышение чувствительности способа, что достигается применением ударной пробы и дифференциальной оценки ответных сигналов, а также повышение повторяемости результатов, снижение времени диагностики и повышение эксплуатационных характеристик. Для достижения поставленной цели в известном способе определения центрального соотношения челюстей, заключающемся в наложении на симметричные точки в области проекций моторных точек на кожные покровы головы чувствительных элементов датчиков, соединенных с измерительной аппаратурой, дополнительно моторные точки определяют пальпаторно на кожных проекциях жевательных мышц, по подбородочной точке, расположенной на линии симметрии лица, наносят дозированный механический тестирующий удар, по выходным сигналам датчиков регистрируют отклики, а функциональное состояние жевательных мышц оценивают по абсолютным параметрам каждого отклика и по относительным параметрам откликов путем сравнения их по двум каналам. Кроме того, дополнительно отклики регистрируют по дифференциальному сигналу, являющемуся первой производной амплитуды сокращения жевательных мышц. Кроме того, тестирующий удар наносят в состоянии при сомкнутых челюстях. Кроме того, тестирующий удар наносят в процессе проведения пробы жевательной активности. Кроме того, в качестве откликов регистрируют механический ответ жевательных мышц. Кроме того, на голову пациента одевают оголовье, а датчики располагают на магнитных подвесах с возможностью перемещения и фиксации относительно оголовья, передачу сигналов с моторных точек на датчики осуществляют дистанционно с гибких стержней, один конец каждого из которых соединяют с одним датчиком, а другой конец, являющийся чувствительным элементом, закрепляют на моторной точке. Кроме того, в качестве датчиков используют пьезоэлементы. На фиг.1 изображена схема выполнения способа. На фиг. 2, 3 приведены правые и левые отклики на ударную механическую пробу в состоянии покоя зубочелюстой системы при сомкнутых челюстях пациента для случая физиологической нормы. На фиг. 4, 5 - то же самое для случая патологии по примеру для статической ударной пробы при неподвижных сомкнутых челюстях. На фиг. 6, 7 приведены кривые откликов на ударное воздействие по подбородочной точке на фоне жевательной активности для левого и правого канала соответственно в случае патологии по примеру. Способ диагностики жевательной функции основан на повышении информативности получаемых данных за счет отражения в них как функционального нейромоторного компонента, характеризующего качество мышечного сокращения как по его конечному результату и до согласованию с командными сигналами мотонейронов, так и за счет отражения в них характеристик, относящихся к морфологическому состоянию мышечной ткани. Это позволяет судить о состоянии зубочелюстой системы в целом в смысле оценки ее функциональных способностей, определяемых наличием дефектов зубов, прикуса, суставной системы челюстей, состоянием самих челюстей, а также наличием различного рода воспалительных процессов мягких тканей и состоянием самих жевательных мышц как в функциональном, так и в морфологическом отношении (наличие воспалительных процессов, атрофия, гипертрофия, структурная целостность и т.д.). Предлагаемый способ построен на дифференциальном контроле поступающей информации как в отношении оценки сократительных движений жевательных мышц, оцениваемых по первой производной сигнала, так и в отношении сравнения характеристических параметров отклика синхронно по двум каналам - правой и левой жевательных мышц. За счет нанесения тестирующего удара в процессе выполнения жевательной пробы удается значительно повысить чувствительность способа к разнице в отклонениях параметров функционирования правой и левой жевательных мышц, что благодаря возможности раздельного контроля и взаимного сравнения откликов по двум каналам в значительной мере повышает точность диагностики и позволяет проводить оценку жевательной функции относительно индивидуальной нормы каждого пациента. Оценка и запись полезного сигнала на частотах, не превышающих частотный диапазон нейромоторных рефлексов и сейсмических колебаний тканей (т. е. на низких частотах), позволяет повысить помехозащищенность способа, в том числе по отношению к высокочастотным звуковым шумам, сопровождающим процессы функционирования зубочелюстой системы. В предлагаемом способе используется косвенный съем и трансмиссионная передача механических ответов жевательных мышц через гибкие стержни, т.е. датчики не устанавливаются непосредственно на кожные покровы головы, а закреплены, причем подвижно с возможностью простого изменения локализации, на оголовье, что также позволяет повысить помехозащищенность способа от передачи звуковых шумов по тканям и кожным покровам головы непосредственно на датчики. Это же дает возможность не нагружать жевательные мышцы массой самих датчиков, что также снижает искажения снимаемых сигналов и позволяет повысить точность диагностики. Способ диагностики жевательной функции осуществляют следующим образом. Пациента усаживают в удобное кресло при комфортных внешних условиях. По известной методике [6] определяют пальпаторно кожные проекции моторных точек 1 (фиг.1) жевательных мышц и размечают их, например, фломастером. После этого на голову 2 пациента надевают специальное оголовье 3, располагают и закрепляют на нем с помощью магнитных подвесов 4 датчики 5 так, чтобы гибкие стержни 6, осуществляющие трансмиссионную передачу механических колебаний с моторных точек 1 жевательных мышц пациента на датчики 5, можно было свободно подвести к моторным точкам 1 так, чтобы датчики 5 находились на одной горизонтальной линии напротив места измерения. Далее, выбирают пару одноименных моторных точек 1 справа и слева, подводят к ним свободные концы 7 гибких стержней 6, которые являются чувствительными элементами датчиков 5 и закрепляют их на кожных покровах, например, кусочком лейкопластыря 8. После этого проверяют сомкнутость челюстей пациента и по подбородочной точке 9, расположенной на линии симметрии лица пациента, наносят дозированный механический тестирующий удар, а по выходным сигналам датчиков 5 регистрируют отклики. При этом за счет применения пьезодатчиков производится регистрация изменений сигналов с моторных точек I, т.е. их дифференциальная составляющая, являющаяся первой производной. Это позволяет отстроиться от постоянных и медленно меняющихся составляющих, зависящих от индивидуальности пациента, состояния кожных покровов, общего тонуса мышц, психофизиологического компонента и т.д., что дает возможность повысить точность регистрации собственно отклика на пробное воздействие. Полученные сигналы откликов отображают графически, например, с помощью дисплея компьютера и анализируют по ряду количественных параметров - максимальной и средней амплитуде, числу вторичных колебаний, волны ответа, амплитудам волн вторичных колебаний (фиг.2, 3). При этом оценка может производиться как по абсолютным показателям, т.е. в сравнении со статистически значимой общей средней физиологической нормой, так и дифференциально, т.е. по степени различия сигналов по правому и левому каналам. Последнее позволяет получить большую точность диагностики, поскольку патология дает значительно больший разброс параметров, чем их отклонения в пределах нормы. Регистрация сигналов откликов моторных точек 1 жевательных мышц по предлагаемым операциям является значительно более информативной с точки зрения получения диагностической информации, поскольку выходные сигнала датчиков содержат как нейромоторную рефлекторную составляющую жевательных мышц зубочелюстой системы, так и сейсмическую компоненту прохождения сигнала через ткани жевательных мышц и несущую отпечаток их морфологического состояния, что отражается в интегральном виде на форме и масштабах получаемых кривых. В результате этого предлагаемый способ как бы объединяет достоинства функциональной и морфологической диагностики одновременно. По второму варианту, который может проводиться дополнительно после вышеизложенного или же самостоятельно, тестирующий удар по подбородочной точке 9 наносят в процессе выполнения стандартной жевательной пробы. При этом момент времени удара совмещают с моментом смыкания челюстей, что контролируют по отображаемому на дисплее компьютера текущему сигналу жевательных движений (фиг. 4, 5). В этом случае различия, обусловленные патологическими отклонениями справа и слева, многократно усиливаются, поскольку удар наносится не в спокойном состоянии жевательных мышц, а в состоянии их активной работы (подобно режиму сверхрегенерации). В результате этого различия суммарных сигналов по правому и левому каналу значительно более выражены, чем при прямой записи собственно жевательной активности (что видно на фиг.4, 5), что в большой степени увеличивает чувствительность способа и повышает точность и достоверность диагностики с учетом индивидуальной нормы. Отображение в графическом виде на мониторе компьютера 10 сигналов откликов по двум каналам, особенно, на фоне жевательной активности ввиду большой наглядности способа позволяет легко производить экспресс-диагностику состояния жевательной системы в динамике и в интегральной форме судить о наличии и степени патологии при рассогласовании формы и масштабов сигналов по левому и правому каналам и при аномалиях формы откликов. Это существенно позволяет сократить время обработки полученной информации, а следовательно, сократить время диагностики, а также повысить ее точность за счет увеличения чувствительности способа к патологическим отклонениям от нормы. Пример. Пациент Б. , 22 года, жалуется на затрудненное пережевывание справа. Первый моляр нижней челюсти в результате осложнения кариеса был удален 5 лет назад. Объективно: рот открывается свободно в пределах нормы. Пальпация височно-нижнечелюстного сустава безболезненна. Слизистая оболочка полости рта бледно-розового цвета, без патологических изменений. Нарушена непрерывность зубного ряда нижней челюсти справа - отсутствует первый моляр. Второй моляр несколько смещен в сторону отсутствующего зуба. Диагноз: дефект зубного ряда челюсти справа, 3 класс по Кеннеди, осложнений горизонтальной формой зубочелюстой деформации. При проведении измерений по первому варианту способа наносился дозированный удар силой 0,5 Н по подбородочной точке на линии симметрии лица при сомкнутых челюстях. Сигналы снимались по правому и левому каналам при расположении чувствительных элементов датчиков, которыми являлись окончания гибких стержней (стальная проволока









1. Логинова Н.К., Лурье Т.М. "Новое в стоматологии", 4, с.10-13. 2. Щербаха. В.И. "Регистрация нижней челюсти при акте жевания с помощью потенциометрических датчиков и головного шлема"/ Новые технологии решения в стоматологии. Куйбышев, 1990 г., с.89-90. 3. Заявка Японии 2-50742, МПК6 А 61 С 19/04, 1990 г. 4. Патент РФ 2026036, МПК6 А 61 С 19/04, 1995 г. 5. Патент РФ 2007968, МПК6 А 61 С 19/04, 1994 г.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7