Способ диагностики патологии челюстно-лицевой области

Способ диагностики патологии челюстно-лицевой области

Реферат

Изобретение относится к медицинской диагностике и может быть использовано для проведения медико-биологических исследований в стоматологии, дерматологии, онкологии, лицевой хирургии, в частности для определения состояния костной ткани, слизистых оболочек, кожных покровов.

Из уровня техники известен способ измерения фотолюминесценции биологических тканей [а.с. СССР №1800897, кл. G01N 33/48, 1989].

Способ осуществляют следующим образом. Исследуемую ткань освещают белым светом, не содержащим в своем спектральном составе длин волн, соответствующих полосе ее фотолюминесценции. Наблюдение в белом свете и регистрацию ее фотолюминесценции производят одновременно с помощью специального устройства. Способ применяется при эндоскопическом исследовании.

Способ отличается низкой точностью оценки цвета флуоресценции объекта. Он является субъективным, так как оценка качественных показателей цвета зависит от физиологических особенностей зрения наблюдателя, его опыта колориметрических наблюдений, а также условий наблюдения и сравнения. Также к недостаткам способа можно отнести и то, что он может применяться только в условиях эндоскопической флуоресцентной диагностики, так как специальным устройством, заявленным авторами, является интерференционный светофильтр, помещаемый на окуляр эндоскопа.

Известен способ диагностики поверхностей биообъектов с использованием отраженной лучистой энергии путем формирования с помощью программного вычислительного устройства по интенсивности отраженной энергии визуального физического представления исследуемой поверхности на соответствующем носителе информации - экране дисплея [патент РФ №2086177, от 10.08.97, кл. А61В 6/00, 1992]. На полученном изображении выделяют несколько отдельных геометрических мест точек с заданным постоянным значением коэффициента отражения. Затем каждое из геометрических мест точек формируют в виде замкнутой непересекающейся с другими двумерной области своего заданного значения коэффициента отражения и отображают значение этого коэффициента отражения приданием данной области определенного цвета или оттенка цвета. По полученному изображению исследуемой патологической области с выделенным исследователем в соответствии с ее состоянием участками поверхности проводят индивидуальную и сравнительную оценку абсорбционной способности этих участков, с учетом которой оценивают степень поражения каждого участка и общее состояние обследуемой области биообъекта. Результаты оценки вводят в ПЭВМ и заносят в базу данных для последующего использования.

Также известен способ диагностики биообъектов [патент РФ №2106802, от 20.03.98, кл. А61В 6/00, 1992], включающий формирование на дисплее с помощью ЭВМ изображений объекта исследования, световая характеристика каждой точки которых отражает состояние соответствующей точки объекта, с последующим определением его характеристик. Причем изображения, полученные при различных сеансах обследования, демонстрируют на дисплее последовательно друг за другом с переводом одного изображения в другое в соответствии с выбранным законом изменения световых характеристик совпадающих точек сменяющих друг друга изображений.

При осуществлении вышеприведенных способов используют интенсивность отраженной энергии от поверхности объекта исследования с целью получения коэффициента отражения, по которому судят о наличии пораженного участка.

К недостаткам способов [патент РФ №2086177, кл. А61В 6/00, 1992 и патент РФ №2106802, кл. А61В 6/00, 1992] можно отнести ограничение оценки абсорбционной способности поверхности только по коэффициенту отражения этой поверхности на длине волны облучающего лазера. Кроме того, первый способ является трудоемким, так как уточнение границ патологической области ведется путем подбора граничного значения коэффициента отражения и сравнения получаемых контуров области с самим исследуемым объектом, а также путем ручной коррекции контура области. Это вносит субъективную погрешность в конечный результат.

Наиболее близким к технической сущности (прототипом) является способ оценки цвета реставрации зубов [патент РФ №2268656, от 27.01.2006, кл. А61В 10/00, 2006].

Способ заключается в том, что подачу света на непораженный участок зуба и сбор отраженного света осуществляют посредством фотометрического шара. Отраженный свет направляют в анализатор спектра, где по спектру отражения определяют координаты цветности, сравнивают их с известными координатами цветности образцов пломбировочного материала и, если разница в цвете не превышает 2-3 порога, то выбирают пломбировочный материал, а если цветовое различие больше указанного, то выбирают два пломбировочных материала, накладывают их друг на друга и добавляют третий для уменьшения цветового различия до указанного предела, проводят контрольное определение координат цветности пломбы, и при их совпадении с координатами цветности непораженного участка зуба, не превышающей 2-3 порога, считают оценку цвета идентичной. При этом способ предусматривает, что координаты цветности пломбы определяют путем подачи на нее света и сбора отраженного света посредством фотометрического шара и проведения колориметрической обработки ее спектра.

Недостатком данного способа является его ограниченность только одной задачей - оценкой терапевтического эффекта реставрации зубов для подбора пломбировочного материала.

Недостатком всех вышеперечисленных способов оценки состояния стоматологических объектов является их предназначенность для анализа только одного патологического состояния.

Патология челюстно-лицевой области сопряжена с изменением цвета исследуемой поверхности. Это связано с поверхностным расположением большого количества кровеносных сосудов и, как следствие, нарушением кровоснабжения объекта при заболевании [1, 2, 3, 4]. Причем практически все патологические процессы в биотканях имеют флуоресцентные характеристики, отличающиеся от таковых в норме [1, 2].

Диагностика таких заболеваний связана с решением колориметрической задачи отличия цвета поверхности и цвета флуоресценции поверхности в патологии и в норме.

Технической задачей изобретения является повышение точности и достоверности диагностики патологии челюстно-лицевой области, улучшение дифференциальной диагностики.

Технический результат достигается тем, что подают освещающий свет по световоду для ввода на непораженную и пораженную поверхности последовательно, собирают отраженный свет и направляют отраженный свет в анализатор спектра для последующей колориметрической обработки спектра отражения. Согласно изобретению пораженную поверхность дополнительно освещают ультрафиолетовым светом, собирают свет флуоресценции и направляют в анализатор спектра для последующей колориметрической обработки спектра флуоресценции. Диагностику проводят путем сравнения колориметрических характеристик непораженной и пораженной поверхности в белом свете и ультрафиолетовом свете. В качестве нормы принимают колориметрические характеристики поверхности, не имеющей признаков заболевания, при совпадении характеристик диагностируют норму, при регистрации отклонений делают заключение о наличии патологии, требующей терапевтической коррекции.

Предложенный способ можно реализовать, например, с помощью специального устройства, которое позволяет осветить пораженную поверхность белым светом (источник типа «А»), собрать отраженный свет и направить его в анализатор спектра. Затем осветить пораженную поверхность ультрафиолетовым светом, собрать свет флуоресценции и направить его в анализатор спектра. Те же операции необходимо провести для поверхности, не имеющей признаков заболевания.

Для получения колориметрических характеристик устройство, которое можно использовать для реализации способа, должно содержать блок обработки, который представляет собой электронно-вычислительную машину со специально разработанным алгоритмом обработки сигналов, поступающих от анализатора спектра. Алгоритм предусматривает, что колориметриметрическая обработка осуществляется методом взвешенных ординат [5] и включает в себя расчет координат цвета и координат цветности в соответствии с рекомендациями Международной комиссии по освещению [6].

Кроме того, в алгоритм электронно-вычислительной машины целесообразно вложить операцию пересчета координат цветности в координаты равноконтрастной системы, в которой расстояние между точками соответствует степени цветового различия между цветами, представленными этими точками. Причем два цвета практически не различаются, если координаты отстоят друг от друга не более чем на 3 порога, различаются неуверенно, если отстают не более чем на 5 порогов, и уверенно различаются при интервале в 9 порогов и выше [5].

Дополнительный технический результат обеспечивается тем, что полученные сигналы отражения и сигналы флуоресценции можно использовать для получения интегрального коэффициента отражения, расчета цветовых различий, цветового тона и насыщенности, что исключает субъективизм при диагностике заболеваний.

Предлагаемый способ диагностики стоматологических объектов челюстно-лицевой области позволяет обеспечить абсолютную погрешность измерения на уровне 0,005 единиц координат цветности при колориметрических измерениях, что обеспечивает точность колориметрических оценок на уровне не более 3 порогов [7].

Пример 1.

На прием обратилась пациентка М., 45 лет, с жалобами на дискомфорт и ощущение шероховатости в области языка.

При осмотре было обнаружено - на отечной поверхности языка расположены папулы, которые имеют тенденцию к слиянию.

Были проведены измерения цвета поверхности и цвета флуоресценции поверхности. Для этого измерили спектр отражения и спектр флуоресценции на непораженной поверхности участка слизистой языка, а затем провели те же манипуляции на пораженной поверхности. После колориметрической обработки спектров получены следующие результаты:

Таблица 1
Результаты колориметрической обработки зоны патологии участков ротовой полости пациентки М.
Локализация	Непораженная поверхность	Пораженная поверхность
Цвет поверхности при визуальном осмотре	Бледно-красный	Бордово-красный (гиперемия)
Координаты цветности	х=0,513; y=0,271	x=0,616; y=0,301
Цвет флуоресценции при визуальном осмотре	Апельсиновый цвет	Белесое свечение
Координаты цветности	x=0,581; y=0,411	x=0,367; y=0,392

Таким образом, в данном клиническом случае ставят диагноз: красный плоский лишай, экссудативно-гиперемическая форма. Лечение проводят до состояния, при котором координаты цветности пораженной поверхности будут отличаться от координат цветности непораженной поверхности не более 3 порогов.

Пример 2.

На прием обратилась пациентка В., 48 лет, с жалобами на дискомфорт при приеме пищи.

При осмотре было обнаружено - на боковой поверхности языка справа, а также в углах рта расположены пятна белого цвета, с четкими границами.

Были проведены измерения цвета поверхности и цвета флуоресценции поверхности. Для этого измерили спектр отражения и спектр флуоресценции на непораженной поверхности участка слизистой языка, а затем провели те же манипуляции на пораженной поверхности с той же целью. После колориметрической обработки спектров получены результаты, представленные в табл.2.

Таблица 2
Результаты колориметрической обработки зоны патологии участков ротовой полости пациентки В.
Локализация	Непораженнаяповерхность	Пораженнаяповерхность
Цвет поверхности при визуальном осмотре	Бледно-красный	Бордово-красный (гиперемия)
Координаты цветности	х=0,514; y=0,321	x=0,464; y=0,430
Цвет флуоресценции при визуальном осмотре	Апельсиновый цвет (поверхность языка), красный (в углах рта)	Ярко-голубое свечение
Координаты цветности	x=0,586; y=0,407(поверхность языка);x=0,579; y=0,341(в углах рта)	x=0,201; y=0,356

В данном клиническом случае, сопоставляя клинические симптомы и применяя разработанный способ, ставим диагноз: лейкоплакия плоская форма. Лечение проводим до состояния, при котором координаты цветности пораженной поверхности будут отличаться от координат цветности непораженной поверхности не более чем на 3 порога.

Пример 3.

У больной М., 27 лет, в зубе 21 на апроксимально-медиальной поверхности с захватом режущего края имеется глубокая кариозная полость. Зуб находится в зоне улыбки и, следовательно, пломбировочный материал должен иметь в белом и ультрафиолетовом свете колориметрические характеристики, аналогичные колориметрическим характеристикам зуба.

Для каждой точки локализации непораженного участка зуба - режущий край, тело и пришеечная область были проведены измерения в белом и ультрафиолетовом свете с последующей колориметрической обработкой. Полученные результаты приведены в таблице 3. По полученным спектрам отражения и спектрам флуоресценции зуба было предложено применить для пломбирования реставрационные материалы, представленные в таблице 3.

Таблица 3
Сравнительная спектральная характеристика реставрационных материалов
Локализация	Режущий край	Тело зуба	Пришеечная область
Координаты	х=0,422	х=0,422	х=0,429
Цветности	у=0,418	у=0,423	у=0,429
Координаты	х=0,242	х=0,243	х=0,249
Флуоресценции	у=0,358	у=0,353	у=0,359
Предлагаемые реставрационные материалы	С1(Спектрум TPH)+оттенок I	ОА2(Спектрум TPH), В2 (Спектрум TPH)+оттенок I	ОА3,5(Спектрум TPH), В3 (Спектрум TPH)+оттенок I
Цветовое отличие цвета пломбы и цвета здорового зуба (цветовой порог)	3	2	3

После проведения операции пломбирования проведены контрольные измерения цвета пломбы в белом и ультрафиолетовом свете в точках локализации - режущий край, тело и пришеечная область. Цветовое различие во всех случаях не превышает трех порогов, из чего делаем вывод о правильном подборе цвета пломбировочного материала.

Библиография

1. Заболевания слизистой оболочки полости рта: Учебное пособие / Под ред. Л.М. Лукиных. - Н. Новгород: Изд-во НГМИ. 1993. - 212 с.

2. Терапевтическая стоматология: Учебное пособие / Под ред. проф. Л.А. Дмитриевой. - М.: МЕДпресс-информ, 2003. - 896 с.

3. Терапевтическая стоматология: Учебник для студентов медицинских вузов / Под ред. Е.В. Боровского. - М.: «Медицинское информационное агентство», 2003. - 840 с.

4. Луцкая И.К. Руководство по стоматологии. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002. - 540 с.

5. Д. Джадд, Г. Вышецки. Цвет в науке и технике. Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 513 с.

6. International Commission on Illumination - (www.cie.co.at/cie).

7. Кривошеев М.И., Кустарев А.К. Цветовые измерения. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 240 с.

Способ диагностики патологии челюстно-лицевой области, включающий последовательную подачу света на непораженную и пораженную поверхность, сбор отраженного света, направление его в анализатор спектра и колориметрическую обработку спектров отражения, отличающийся тем, что исследуемые поверхности дополнительно освещают ультрафиолетовым светом, собирают свет флуоресценции и направляют в анализатор спектра, проводят колориметрическую обработку спектров флуоресценции, сравнивают с соответствующими колориметрическими характеристиками поверхности в белом и ультрафиолетовом свете аналогичного непораженного участка, при совпадении характеристик диагностируют норму, при регистрации отклонений делают заключение о наличии патологии, требующей терапевтической коррекции; сравнение проводят как минимум по четырем цветовым координатам спектров отражения и спектров флуоресценции.