Лазерно-оптический метод исследования в диагностике микроциркуляции десны у пациентов с болезнями периодонта - Ваш Медицинский Портал

Система микроциркуляторных сосудов, обеспечивающая крово - и лимфоснабжение тканей и органов, является составной частью единой системы циркуляции крови и имеет ряд специфических особенностей, обеспечивающих в итоге реализацию транспортно-метаболической функции сердечно-сосудистой системы: транс­капиллярный обмен и обеспечение тка­невого  гомеостаза. Микроциркуляция представляет собой процесс крово- и лимфообращения по системе сосудов диаметром до 200 мкм. Систему ткане­вых и внутриорганных сосудов микроциркуляторного русла составляют 5 основных групп кровеносных сосудов: 1) артериолы; 2) прекапиллярные артериолы; 3) капилляры; 4) посткапиллярные венулы: 5) венулы.

Строение микроциркуляторной системы находится в оптимальном соответствии с морфологическими и функциональными особенностями васкуляризируемой ткани и органа. В связи с этим, большое многообра­зие строения систем терминальных микрососудов при сохранении единой структуры микроциркуляторного рус­ла. Для всех тканей и органов общий план построения сосудистого русла включает 4 компонента: 1) приносящие микрососуды (артериолы); 2) обменные микрососуды (капилляры); 3) отводящие сосуды (венулы); 4) анастомозы (артериоловенулярные или более принятые в терминологии артериовенозные).

Для кровоснабжения периодонта характерно обилие обширных колла­теральных путей за счет богатой сети сосудистых анастомозов с микроциркуляторными системами альвеоляр­ного отростка челюстей, пульпы зуба и окружающих, прилежащих к указан­ным участкам мягких тканей. Между костной стенкой альвеолы и корнем зуба располагается богатая сосудистая сеть в виде сплетений, петель и капил­лярных клубочков, которые являются

своеобразной демпферной (амортиза­ционной) системой периодонта, созда­ющей с помощью анастомозирующей капиллярной сети циркуляторный ме­ханизм выравнивания гидравлического давления при жевании. Размер площа­ди капиллярной фильтрации, то есть величина транскапиллярного обмена и объемная скорость капиллярного кровотока в большей мере зависят от функциональной емкости капиллярно­го русла, определяемой числом откры­тых капилляров. Определяя объемную скорость капиллярного кровотока или подсчитывая число открытых капил­ляров, можно опосредованно судить о величине транскапиллярного обмена в тканях.

Капиллярная сеть десны имеет также ряд особенностей. Ее капилляры очень близко подходят к поверхности слизистой оболочки; они покрыты лишь несколькими слоями эпителиальных клеток. В десневых сосочках ближе к по­верхности прилежащей к шейке зуба на­ходятся подковообразные капиллярные клубочки. Вместе с сосудистой системой десневого края они обеспечивают плот­ное прилегание десневого края к шейке зуба, обусловленное гидростатическим эффектом. В связи с этим, при гингивите сосудистые клубочки микроциркуля­торного русла десны нарушаются в первую очередь.

Нарушения микроциркуляции со­ставляют важное патогенетическое звено при многих патологических процессах и различных заболеваниях челюстно-лицевой области; они прояв­ляются определенными изменениями сосудов, внутрисосудистыми наруше­ниями микроциркуляторного русла, а также внесосудистыми изменениями, которые весьма многообразны и могут проявляться в различной степени и со­четаться в различных комбинациях.

Вследствие нарушения реологи­ческих свойств крови и нарушения ее коагуляции, развития тромбоэмболии возникает нарушение перфузии крови через микроциркуляторное русло, вплоть до ее стаза. Изменение скорости кровотока (повышение или пониже­ние) является обычным физиологи­ческим процессом, обеспечивающим оптимальное кровоснабжение тканей. Помимо реологических свойств крови, скорость нормального капиллярного кровотока определяется тонусом арте­рий и сопротивлением в собирательных венулах, а также временной задержкой прохождения лейкоцитов в местах раз­ветвления микрососудов, что играет существенную роль в периодических замедлениях кровотока в микрососу­дах. Задержка кровотока имеет особое значение в условиях нарушенной микроциркуляции, так как вызывает недостаточную перфузию капиллярной сети; следствием этого может быть гипоксия, особенно выраженная при стазе, и вторичные нарушения трофики и метаболизма тканей.

Изучение микроциркуляции имеет не только теоретическое значение, но и четкие клинические аспекты, особенно для ранней диагностики патологичес­ких изменений на тканевом уровне, для обоснования и применения пато­генетической терапии и объективного контроля за ее эффективностью, а также за динамикой реабилитации и, наконец, за эффективностью профилактики. Все изложенное служит предпосылкой к практической реализации всего комп­лекса представлений и данных о системе микроциркуляции, полученных путем теоретических изысканий в клинике, а именно разработки ряда специальных направленных на оценку состояния этого отдела сосудистой системы ме­тодов функциональной диагностики заболеваний. Это тем более важно, что в патогенезе, клинических проявлениях и течение многих заболеваний, в том числе стоматологических, ведущим звеном являются нарушения на уровне микроциркуляции. Известно что, раз­витие патологического процесса при болезнях периодонта сопровождается выраженным нарушением микроциркуляции. При прогрессировании забо­левания, важными патогенетическими факторами является повышение посткапиллярного сопротивления, снижение числа функционирующих капилляров, нарушение трофики периодонта и как следствие, накопление в тканях вазоактивных веществ и биологически активных веществ, что усугубляет гемодинамические и реологические сдвиги.

Болезни периодонта являются одной из наиболее важных проблем совре­менной стоматологии. Это связано с высокой и практически повсеместной распространенностью этих заболеваний. По данным экспертов ВОЗ (1990), у лиц в возрасте от 35 до 44 лет уровень болезней периодонта составляет от 65 до 98%, а в возрасте 13-19 лет — от 56 до 95 %. В Рес­публике Беларусь болезни периодонта выявлены у 92,5% в возрасте 35-44 года. Следует заметить, что при развитии болезней периодонта воспалительного характера точкой приложения действия патогенных факторов является сосудис­тое русло, особенно его микроциркуляторная часть. Микрососуды являются наиболее чувствительным индикатором, реагирующим на патогенные факторы еще до появления клинических симп­томов воспаления в тканях периодонта. Большое внимание при обследовании и составлении плана комплексного лече­ния пациентов с болезнями периодонта отводится функциональным методам исследования микроциркуляторного русла тканей периодонта.

В настоящее время в стоматологи­ческой практике широко используют современные методы функциональной диагностики, которые основаны на из­мерении различных физических свойств исследуемых тканей. Лазерное исследо­вание биотканей является чрезвычайно важным и быстро развивающимся междисциплинарным направлением на стыке лазерной физики, оптики рассеи­вающих сред, биофизики и инженерной физики, включая современные методы диагностики и кон­троля, основанные на глубокой компьютерной обработке результатов измерений в режиме реального времени. Стремительное развитие этого направления в пос­ледние два десятилетия отмечено успехами в лазерной и цифровой технологиях ввода когерентных изображений в ПЭВМ с использованием ПЗС-камер в сочетании с опытом накопления экспериментальной информации и ее статис­тического анализа. Эти исследования получили названия цифровая динамическая спекл-фотография. В результате рассеяния когерентного излучения в диффузном объекте и 3-мерной интерференции рассеянного излучения форми­руется спекл-поле, которое состоит из мельчайших гранул излучения — спеклов, имеющих характерные размеры порядка 1-2 мкм. Аналогичные спекл-поля создаются также и при рассеянии лазерного излучения биотканями. Так, видимый свет, проникая на глубину 1-2 мм в кожу человека, рассеивается на эритроцитах крови, протекаю­щей в мельчайших капиллярах ткани. В результате процессов многократного рассеяния формируется динами­ческое био-спекл-поле, изменяющееся в пространстве и во времени в результате движения эритроцитов.

Целью настоящего исследования явились разработка и апробация лазерно-оптического метода измерения интен­сивности кровотока в микроциркуляторном русле десны при воспалительных болезнях периодонта.

Материалы и методы. В процессе работы нами разрабо­тана и апробирована экспериментальная установка. В со­зданной установке в качестве источника излучения выбран малогабаритный полупроводниковый лазер, излучающий на длине волны 680 нм и согласованный с волоконным полимерным световодом. В схеме была предусмотрена возможность перестройки мощности лазерного излучения в широких пределах, а также проведение прецизионной под­стройки рабочей точки как оптической, так и электронной части схемы. Отраженный от объекта свет направ­ляли на два фотоприемника с входным пространственным фильтром, работающих в дифференциальном режиме с усилением. Получаемое спекл-поле, регистрировалось ПЗС-камерой фирмы JAI Corp. (Japan). ПЗС-камера содержит 768x494 чувствительных ячеек, расположенных на матрице размером 6,45 х. 4,84 мм. Время экспозиции при использова­нии данной ПЗС-камеры может варьировать от 1/60 с до 10 мкс. Частота регистрации составляет 25 кадров в секунду. Сигнал с ПЗС-камеры поступает на АЦП и графическую карту ПЭВМ с собственной памятью размером 2 МБ.

Пациента усаживали в кресло, голову фиксировали на подголовнике. Доступ к ротовой полости был осу­ществлен с помощью стоматологического ретрактора. К исследуемому участку десны подводили фокус осве­тительной и приемной оптической систем так, чтобы не было контакта со слизистой оболочкой, а расстояние между фокусом и десной составляло около 1 см. Ориен­тировали фокус осветительной и приемной оптической систем таким образом, чтобы на приемной системе по­лучить максимально четкое изображение выбранного участка с последующей регистрацией динамики капил­лярного кровотока путем фиксирования изображения. Фиксирование изображения проводили как на отдельных цифровых снимках, так и в записи на цифровые носители на протяжении любого времени. После записи изобра­жения переводили на ПЭВМ, в котором обрабатывалось по специальному программному обеспечению с целью получения числовых характеристик гемодинамики. Монитор компьютера одновременно выполнял функции телемонитора для визуального наблюдения кровотока, а компьютер — функцию устройства накопления виде­оданных с целью их последующего воспроизведения и хранения. Качественную и количественную оценку гемодинамики микрососудов осуществляли с помощью цифровой динамической спекл-фотографии. В ре­зультате рассеяния когерентного излучения в диффузном объекте и 3-мерной интерференции рассеянного излуче­ния формируется спекл-поле, состоящее из мельчайших гранул излучения — спеклов, имеющих характерные размеры порядка 1-2 мкм. Аналогичные спекл-поля создаются также и при рассеянии лазерного излучения биотканями. Так видимый свет, проникая на глубину 1-2 мм, рассеивается на эритроцитах крови, протекающей в мельчайших капиллярах ткани. В результате процессов многократного рассеяния формируется динамическое био-спекл-поле, изменяющееся в пространстве и во вре­мени в результате движения эритроцитов.

Для изучения интенсивности кровотока в микроцир­куляторном русле десны обследован 61 пациент. Из них 31 пациент с генерализованным простым маргинальным гингивитом, контрольную группу составили 30 паци­ентов с интактным периодонтом. Лазерно-оптическим методом исследовали десну в области 1.3-2.3 зубов. Микроциркуляторное состояние исследуемого участка десны определяли в области папиллярной, маргинальной и альвеолярной десны.

Результаты исследования. Интенсивность микро­циркуляции крови в папиллярной, маргинальной и альвеолярной десне у лиц с интактным периодонтом составила соответственно — 0,1925±0,004 УЕ; 0,1788±0,005 УЕ; 0Д767±0,007 УЕ, в среднем—0Д827 УЕ. Так, интенсив­ность микроциркуляции крови в папиллярной десне у пациентов с генерализованным простым маргинальным гингивитом легкой тяжести составила 0,1643+0,007 УЕ (р>0,05), что на 14.65 % меньше по сравнению с контролем, а в маргинальной десне — 0.1699±0,005 УЕ и в альвео­лярной десне осталось в пределах нормы и составила — 0,17x0,005 УЕ.

У пациентов с генерализованным простым марги­нальным гингивитом средней тяжести значения интен­сивности микроциркуляции крови в десне варьировали в пределах 0.0846±0.005 УЕ — 0,1601+0.009 УЕ. в среднем — 0.127 УЕ (р<0.05 по сравнению с контролем). Однако показатели достоверно различались при обследовании папиллярной зоны десны.

При изучении интенсивности кровотока лазерно-оптическим методом у пациентов с генерализованным простым маргинальным гингивитом тяжелой степени тяжести отмечены изменения показателей во всех то­пографических зонах десны, среднее значение которых составило 0,079 УЕ, что в 2,31 раза меньше по сравнению с контролем (р<0,05 по сравнению с контролем и показа­тели у пациентов с генерализованным простым марги­нальным гингивитом легкой тяжести).

Заключение. Новый лазерно-оптический метод диа­гностики микроциркуляции периодонта дает достовер­ную информацию во всей зоне исследования. Вместе с тем позволяет непосредственно оценить микроциркуляцию для выявления изменений состояния периодонта на эта­пах обследования и лечения.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что с помощью лазерно-оптического метода возможно раннее выявление патологических процессов в тканях периодон­та. Доказано, что для болезней периодонта характерно снижение интенсивности кровотока в зависимости от степени тяжести патологического процесса.

Таким образом, разработанный нами лазерно-опти­ческий метод диагностики микроциркуляции, целесо­образно использовать для определения интенсивности микроциркуляции периодонта в норме и при патологии. Вместе с тем метод чувствителен к изменениям интен­сивности микроциркуляции тканей периодонта, что важно для ранней диагностики воспалительных болезней периодонта.

К стоматологам и их услугам мы привыкли уже давно. Мало какой человек представляет себе жизнь без периодических визитов к этому доктору. У каждого человека случаются визиты по различным причинам, однако смысл один и тот же – сохранить здоровье своих зубов, ротовой полости, повысить качество своей жизни, убрать дискомфорт и боль и отлично выглядеть. Для этого мы обращаемся к врачам-стоматологам. Однако есть люди со специальным медицинским образованием, которые остаются в тени стоматологов, однако их работа чрезвычайно важна и необходима. Речь идет о зубных техниках. Данная ссылка ведет на ресурс, который примерно дает представление о ежедневной работе данного специалиста, определяет «ассортимент» его работ.