Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Эпидемиология хронического катарального гингивита 13
1.2. Этиология, патогенез гингивита 14
1.3. Изменение химического состава ротовой жидкости при гингивите 17
1.4. Методы диагностики воспалительных заболеваний пародонта 22
1.5. Изменение местного иммунитета полости рта при заболеваниях пародонта у детей 25
1.6. Инфракрасная спектроскопия 28
1.7. Современные методы лечения гингивита 33
Глава 2. Материалы и методы исследования 35
2.1. Материалы исследования 35
2.2. Методы клинического исследования 38
2.2.1. Методы оценки стоматологического статуса 38
2.2.2. Методы оценки состояния тканей пародонта 43
2.2.3. Рентгенологическое обследование 47
2.3. Методы лабораторного исследования 47
2.3.1. Определение уровня кислотно-щелочного баланса ротовой жидкости 47
2.3.2. Иммунологический метод исследования 48
2.3.3. Метод инфракрасной спектроскопии 51
2.3.4. Инфракрасная спектроскопия ротовой жидкости 57
2.4. Методика проведения профессиональной гигиены полости рта 59
2.5. Характеристика изучаемых препаратов 61
2.6. Статистические методы 66
Глава 3. Результаты собственных исследований 68
3.1. Результаты клинических данных у детей различных групп 68
3.2. Результаты клинической оценки состояния тканей пародонта у детей различных групп 72
3.3. Динамика изменения кислотно-щелочного баланса полости рта у детей различных групп 77
3.4. Динамика показателей иммунологического исследования ротовой жидкости у детей с хроническим катаральным гингивитом 80
3.4.1. Динамика концентрации противоспалительного IL-10 в ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным гингивитом в течение 6 месяцев наблюдения 80
3.4.2. Динамика концентрации противоспалительного рецепторного антагониста IL-1 (IL-1RA) в ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным гингивитом в течение 6 месяцев наблюдения 82
3.4.3. Динамика концентрации провоспалительного IL-1 в ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным гингивитом в течение 6 месяцев наблюдения 84
3.4.4. Динамика концентрации провоспалительного TNF- в ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным гингивитом в течение 6 месяцев наблюдения 86
3.4.5. Динамика концентрации лизоцима в ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным гингивитом в течение 6 месяцев наблюдения 89
3.5. Результаты инфракрасной спектроскопии ротовой жидкости полости рта у детей 12 и 15 лет 92
3.6. Способ использования дифференциально-диагностического профиля 98
3.6.1. Клинические примеры конкретного применения предлагаемого способа диагностики гингивита 99
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 103
Выводы 113
Практические рекомендации 115
Список сокращений и условных обозначений 116
Список литературы 117
Приложения 141
- Изменение химического состава ротовой жидкости при гингивите
- Метод инфракрасной спектроскопии
- Результаты клинической оценки состояния тканей пародонта у детей различных групп
- Результаты инфракрасной спектроскопии ротовой жидкости полости рта у детей 12 и 15 лет
Введение к работе
Актуальность темы исследования. На территории Российской
Федерации патология пародонта наблюдается у 98% обследованных
пациентов (Дмитриева Л.А. 2014; Усманова И.Н., 2017; Багдасарян Н.П.,
2018; Ющук М.В., 2018). Зафиксировано динамическое увеличение
заболеваемости тканей пародонта с преобладанием в их числе
генерализованного пародонтита и гингивита (Кучумова Е.Д. 2008; Гончарова 2012; Адамчик А.С. 2013; Бабаджанян С.Г. 2013; Цепов Л.М., 2013; Герасимова Л.П., 2016). Клиническая картина, хронического катарального гингивита (ХКГ) и хронического генерализованного пародонтита на ранних стадиях, характеризуется маломанифестным, латентным течением, что является затруднительным для своевременной диагностики и проведения лечебно-профилактических мероприятий (Орехова Л.Ю. 2007; Казарина Л.Н. 2016; Доменюк Д.А., 2017; Малко Н.В., Безвушко Э.В., 2017), поэтому актуальной проблемой на сегодняшний день является доклиническая диагностика, профилактика и раннее лечение данной патологии.
По многим источникам литературы хронический гингивит высоко распространен среди пациентов, преимущественно подросткового возраста (Belal M.H. 2007; Непомнящая Н.В. 2009; Осипова Ю.Л. 2009; Ракова Т.В., 2009; Rizzo А. 2010; Гажва С.И., 2011; Михалева Л.М., 2011; Караков К.Г., 2012; Булгакова А.И. 2013; Бабаев Е.Е., 2014; Дмитриева Л.А. 2014; Островская Л.Ю., 2014). У подростков во всем мире заболеваемость тканей пародонта составляет от 50 до 87% по данным ВОЗ за последние 5 лет. На территории России распространенность приблизительно одинаковая, чаще болеют дети 14 – 16 лет и заболеваемость гингивита среди школьников достигает 40 – 79% (Кузьмина Э.М., 2009; Кисельникова Л.П., 2017; Kumar A, Sharma DS, Verma M, Lamba AK, Gupta MM, Sharma S, Perumal V., 2018).
Отечественные и зарубежные авторы на протяжении последних 20 лет много уделяют внимания эффективным методам профилактики, лечения и диагностики заболеваний пародонта (Куралесина В. П., 2003; Курякина Н.В., 2003; Villar C., 2003; Redy B.V., 2003; Косюга С.Ю. , 2015; Акулович А.В., 2017).
Известен тот факт, что любое заболевание, имеющее хроническую
форму, является заключительным этапом продолжительного
патофизиологического процесса, который возникает в организме под воздействием неблагоприятных факторов, как общих, так и местных (Косюга С.Ю., 2015; Павлов А.А., 2015; Дробня Ж.А., 2017; Ефименко А.В., 2017; Царев В.Н., 2017; Ющук М.В., 2017; Моисеева Н.С., 2018). Для воспалительных заболеваний пародонта характерна многофакторность и четко выраженная этапность развития (от легкой степени гингивита до тяжелой формы пародонтита). Известно, что гингивит является хроническим инфекционно-воспалительным заболеванием и может перейти в более тяжелую патологию (Покровский А.В., 2004; Дмитриева Л.А., 2006;
Соболева Л.А., 2010; Алиева М.С., 2013; Семенова А.Е., 2013; Блашкова С.Л., 2015), что является наглядным примером переходных состояний от полного здоровья пародонта до утраты зубов, вследствие разрушения основных составляющих структур пародонтального комплекса (Bar-Shavit Z. 2010; Pinho М.М. 2013 Шевелева Н.А. 2014).
Актуальной задачей современной медицины является создание
неивазивных методов диагностики, способных снизить травмирующее
действие на организм, упростить процедуру, повысить эффективность
диагностики и поставить диагноз с высокой точностью. Многими учеными
выявлен тот факт, что задолго до клинических проявлений какого-либо
заболевания, наступают изменения в клеточном составе биологических
жидкостей и тканей на молекулярном уровне, это связано с нарушением
метаболических процессов на клеточном уровне, что может быть обнаружено
при исследовании проб биологических жидкостей путем метода химического
анализа (Каргаполов А.В., Микин В.М., 2009; Киселева Д.В., 2009;
Гордецов А.С., 2010; Мандра Ю.В., Ивашов А.С., 2011).
Поэтому нам представился интерес разработать и применить на практике новый, неинвазивный, простой в исполнении, экономически незатратный и высокоинформативный метод ранней диагностики ХКГ у детей с последующим применением комплекса современных лечебно-профилактических мероприятий.
Степень разработанности темы исследования. В настоящее время хорошо изучены патогенетические механизмы развития болезней пародонта и методы диагностики, но нет современного способа диагностики хронического гингивита на раннем, доклиническом этапе. Не изучено влияние витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical» на изменение местного иммунитета ротовой полости у детей с ХКГ.
Известно, что ИКС ротовой жидкости используется в стоматологии только для диагностики кариеса (Рунова О.А., 2015), но не применялась при диагностике других стоматологических заболеваний.
Известно, что при проведении общепринятого лечения хронического катарального гингивита повышаются показатели местного иммунитета полости рта (Данилова Т.П., 2006; Чуйкин С.В. с соавт. 2011; Кисельникова Л.П., 2012; Омарова Л.В. с соавт. 2015; Гилева О.С. с соавт. 2017).
Нами установлена положительная динамика данных показателей при включении витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical», которая значительно превосходит показатели при стандартном лечении и стабилизирует их в отдаленных результатах у детей, спустя 6 месяцев.
Кроме того, не изучено применение метода ИКС ротовой жидкости для оценки отдаленных результатов и прогнозирования появления хронического гингивита на доклиническом этапе.
Цель исследования: повышение эффективности профилактики, диагностики и определения степени риска возникновения гингивита у детей
путем использования метода инфракрасной спектроскопии биологических жидкостей полости рта.
Задачи исследовательской работы:
1. Оценка клинических показателей у детей с хроническим
катаральным гингивитом до и после лечения (интенсивности кариеса – КПУ
(з), КПУ (п), индекса гигиены по Green-Vermillion, индекса оценки
эффективности гигиены РНР, пародонтальных индексов: ПИ Russel, индекса
гингивита Loe H., Silness J., индексов PMA, CPI), определение кислотно-
щелочного баланса ротовой жидкости.
2. Определение уровня цитокинов (IL-10, TNF-, IL-1, рецепторного
антагониста IL-1), лизоцимальной активности ротовой жидкости у
пациентов с хроническим катаральным гингивитом до и после проведенного
лечения.
-
Изучение динамики параметров инфракрасных спектров ротовой жидкости у пациентов со здоровым пародонтом.
-
Изучение динамики и сопоставление параметров инфракрасных спектров ротовой жидкости у пациентов с хроническим катаральным гингивитом до и после проведенного лечения.
5. Разработка способа ранней диагностики хронического катарального
гингивита с использованием метода инфракрасной спектроскопии и
профилактики с применением витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S.
Medical» у детей.
Научная новизна исследования. Впервые изучены параметры ИК-спектров биологических жидкостей ротовой полости у детей с ХКГ до и после лечения, а также у практически здоровых. Установлена взаимосвязь параметров ИК-спектров с ХКГ и параметров ИК-спектров с отсутствием заболеваний пародонта у детей (патент № 2616903 «Способ диагностики гингивита у детей» от 18.04.2017 г.).
Впервые изучено влияние витаминно-минерального комплекса
«R.O.C.S. Medical» при ХКГ на показатели местного иммунитета ротовой
полости (IL-10, TNF-, IL-1, рецепторного антагониста IL-1),
концентрации лизоцима в ротовой жидкости и водородного показателя рН при включении его в протокол лечебно-профилактических мероприятий.
Впервые разработан инновационный метод современной
профилактики, ранней диагностики и прогнозирования хронического катарального гингивита у детей на основе созданного дифференциально-диагностического ИКС-профиля.
Теоретическая и практическая значимость исследования. В ходе
нашего исследования разработаны и представлены практические
рекомендации по использованию дифференциально-диагностического ИКС-профиля хронического катарального гингивита и нормы. Представленные данные могут применяться для современной профилактики, доклинической диагностики и прогнозирования хронического катарального гингивита, что
позволяет врачам-стоматологам проводить более точные индивидуальные меры профилактики и эффективное лечение.
Разработана схема комплексной терапии ХКГ у детей
(профессиональная гигиена и обучение индивидуальной гигиене полости рта, чистка зубов под контролем врача-стоматолога, местная и общая противовоспалительная терапия) c включением лечебно-профилактических средств: зубной пасты с травами «R.O.C.S. BIONICA»+ ополаскивателя для полости рта «R.O.C.S. Cool Mix»+ витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical» в таблетках.
Разработана схема изучения эффективности методов лечения хронического гингивита с помощью клинических и лабораторных методов обследования, а также с применением ИКС ротовой жидкости.
Полученные данные в ходе исследования позволят выявить изменения
иммунологических показателей и ИКС, а также определить влияние
эндогенного лечения на состояние тканей пародонта.
Результаты данного исследования внедрены и применяются в учебном процессе кафедр пропедевтической и терапевтической стоматологии «Приволжского исследовательского медицинского университета», внедрены в лечебную практику работы стоматологической поликлиники Приволжского исследовательского медицинского университета, ГАУЗ НО «Областной стоматологической поликлиники г. Нижнего Новгорода. Нижегородский филиал» и стоматологической клиники ООО «Доктор Дент» г.Нижнего Новгорода.
Методология и методы исследования. Диссертационная работа выполнена согласно принципам и правилам доказательной медицины. Тип исследования – «случай» - «контроль». В работе использовался ряд методов обследования: клинические (анамнез, определение стоматологического статуса у детей), дополнительные методы обследования (рентгенологическое исследование), лабораторное обследование (рН ротовой жидкости; иммунологическое обследование: концентрация IL-10, рецепторного антагониста IL-1, IL-1, TNF-; лизоцимальная активность; изучение параметров ИКС ротовой жидкости). Клинический этап исследования соответствует плану, одобренному Этическим комитетом Приволжского исследовательского медицинского университета (протокол № 14 от 18 декабря 2015 г.).
Статистическая обработка результатов исследования проводилась на
компьютере с помощью статистических программ Statgraphics 7.0
(StatpointTechnologies, Inc., Warrenton, VA, USA), STADIA 7.0 (НПО
"Информатика и компьютеры", Москва, Россия) WinPEPI 11.15 (J. H. Abramson). Объектом изучения – дети 12 и 15 лет. Предмет исследования – хронический катаральный гингивит.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Определена зависимость между параметрами инфракрасных
спектров ротовой жидкости у детей 12 и 15 лет с хроническим катаральным
гингивитом и отсутствием данной патологии. Полученные
дифференциально-диагностические профили «гингивита» и «нормы» позволяют прогнозировать развитие заболевания на доклинических этапах и оценить эффективность лечебно-профилактических мероприятий.
2. Включение витаминно-минеральных препаратов «R.O.C.S» в
комплексную терапию хронического катарального гингивита у детей
улучшает клиническое состояние тканей пародонта, влияет на показатели
местного иммунитета ротовой полости (повышает содержание
противоспалительных интерлейкинов, лизоцимальную активность,
уменьшает концентрацию провоспалительных интерлейкинов) и смещает показатель рН ротовой жидкости в щелочную сторону.
Степень достоверности.
Подтверждается достаточным количеством пациентов, участвующих в исследовании (150 человек), наличием основных групп, групп сравнения и контроля, современными и адекватными точными методами исследования и статистической обработкой полученных результатов.
Достоверность результатов определяется на основании анализа отечественной и иностранной литературы по данной научной тематике. Научная новизна положений, выводы, практические рекомендации, которые вынесены на защиту, следуют из комплексного клинико-лабораторного исследования, результаты которого представлены в диаграммах и таблицах. Достоверность полученных результатов подтверждается статистически.
Личный вклад автора в выполнение работы.
В процессе выполнения диссертационного исследования были лично
автором изучено 214 литературных источников, из которых 152
отечественных и 62 иностранных. Автором самостоятельно проведен осмотр
350 детей, заполнены эпидемиологические карты стоматологического
обследования, проведено определение пародонтальных индексов, индексов
гигиены полости рта, кислотно-щелочного баланса полости рта, снятие ИК-
спектров ротовой жидкости. Автором проанализированы полученные
результаты, определена зависимость между полученными данными
параметров. Автором был создан дифференциально-диагностический ИКС-
профиль «нормы» и «гингивита» у детей. Это послужило основной базой для
создания метода доклинической диагностики и прогнозирования
возникновения хронического гингивита.
Апробация работы. Апробация диссертационного исследования
прошла на расширенном заседании проблемной комиссии по стоматологии
ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России с участием кафедр
пропедевтической, терапевтической стоматологии, хирургической
стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, ортопедической стоматологии и ортодонтии, стоматологии детского возраста, стоматологии ФДПО и челюстно-лицевой хирургии и имплантологии ФДПО 26. 04. 2018 года, выписка №7 из протокола № 1.
Государственная итоговая аттестация по направлению подготовки
31.06.01 «Клиническая медицина», специальность -14.01.14. «Стоматология»
проведена на заседании Государственной экзаменационной комиссии
государственной итоговой аттестации аспирантов федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации 05 июня 2018г.
Результаты работы доложены и обсуждены на: III Межрегиональной
научно-практической конференции «Актуальные проблемы стоматологии»
секция «Профилактика стоматологических заболеваний» (г.Саранск,
19.12.2015 г.); Международном интеллектуальном конкурсе студентов и
аспирантов «Discovery Science: University – 2016» (заочное участие,
г.Москва, 25.04.2016); Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием «Профилактика стоматологических заболеваний –
основа стоматологического здоровья» (г.Киров, 23. 06.2016 г.);
Всероссийском Заключительном туре второго открытого конкурса молодых ученых на лучший научный доклад в области стоматологии и челюстно-лицевой хирургии XIV Всероссийский стоматологический форум Дентал-Ревю «Стоматологическое образование. Наука. Практика» (г.Москва, 5.02.2017 г.); III Всероссийской 14 межрегиональной сессии молодых ученых и студентов с международным участием «Современные решения актуальных научных проблем медицины» (г.Нижний Новгород, 18.03.2017 г.); «Конференции «О некоторых вопросах и проблемах современной медицины» (заочное участие, г.Челябинск, 11.06.2017 г.); Научной сессии молодых ученых и студентов «Медицинские этюды» (г.Нижний Новгород, 21-22.03.2018 г.)
Публикации результатов исследования. По теме научного
исследования опубликовано 18 печатных работ: 11 в сборниках научно-практических конференций, 6 в журналах, рецензируемых ВАК, имеется 1 патент РФ на изобретение № 2616903 «Способ диагностики гингивита у детей» от 18 апреля 2017 года.
Структура и объем диссертации. Диссертационное исследование изложено на 149 страницах компьютерного текста (Time New Roman 14), состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам, 1 глава с результатами собственных исследований, 1 глава с обсуждением, выводы, практические рекомендации, приложения. Работа содержит 43 рисунка и 13 таблиц. Список литературы состоит из 62 иностранных источников и 152 отечественных.
Изменение химического состава ротовой жидкости при гингивите
При патологических процессах в полости рта изменяются биохимические показатели ротовой жидкости. Слюна – это обменная среда для твердых и мягких тканей ротовой полости в своем составе содержит биологически активные вещества, представленные пептидами, белками, гормонами, ферментами, макро- и микроэлементами (Григорьев И.В., Николаева Л.В., Артамонов И.Д., 2003; Вавилова Т.П., Янушевич О.О., 2014).
Эмаль проницаема для ротовой жидкости, содержащей минеральные и некоторые другие вещества. На состояние твердых и мягких тканей ротовой полости влияют причинные и способствующие факторы, обменные процессы в ротовой полости. Слюна – это биологическая жидкость, которую используют в лабораторно-исследовательских целях, она обеспечивает неинвазивность, многократный и почти неограниченный объем по забору материала (Григорьев И.В., Николаева Л.В., Артамонов И.Д., 2003; Воложин А.И., Альбицкая Ю.Н. 2005).
Ротовая жидкость в своем составе имеет 94-99% воду, а также не- и органические компоненты и соединения. Состав слюны может быть различен и колеблется в зависимости от времени суток, приема пищи и медикаментозных препаратов. Например, на увеличение секреции скорости ротовой жидкости, сдвиги содержащихся белков в ротовой жидкости влияет прием аскорбиновой кислоты, внутримышечное введение пилокарпина (Северина Е.С., Николаева А.Я., 2001).
Неорганические составляющие ротовой жидкости – это макро- и микроэлементы: натрий, калий, кальций, чаще всего магний, но есть и медь, железо, медь, фосфор, фтор, хлор, йод и др. Минеральные вещества ротовой жидкости находятся в виде ионов либо входят в состав сложных химических структур – соли, хелаты и белки (Гристейн Б., Гристейн А., 2000; Леонтьев В.К., 2016) (таблица 1).
Концентрация электролита в секрете ротовой полости, слюноотделение, изменение водородного показателя, температура ротовой полости тесно взаимосвязаны и формируют буферную емкость. Показатель рН слюны имеет нейтральное значение (рН=6,5 - 7,4). Реакция ротовой жидкости слабощелочная при рН= 6,4-7, 4 и подверждается суточными ритмами: в утренние часы рН – ниже, чем днем.
Кислотно-щелочной состав ротовой жидкости зависит от вида пищевых продуктов, изменения метаболизма организма, от возраста, уровня гигиены ротовой полости, а также от состояния буферных систем. Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяют органические кислоты, которые оказывают деминерализующее действие на эмаль (Нестерова Е.В., 2010). К буферным системам слюны относят: бикарбонатную, фосфатную и белковую. Они участвуют в кислотно-щелочном равновесии ротовой жидкости. Бикарбонатной буфер составляет 80% от буферной емкости ротовой жидкости. Буферные свойства нейтрализуют кислоты, которые вырабатываются патогенными микроорганизмами и содержатся в желудочном соке (Быков В.Л., 1998; Нестерова Е.В, 2010).
Если нарушается кислотно-щелочное равновесие, активируется протеолитическая деградация белков ротовой жидкости, компонентов зубной пелликулы и это усиливает деминерализацию эмали зубов. Эти данные подтверждают необходимость проведения профессиональной гигиены полости рта, соблюдение диеты для предупреждения нарушения кислотно-щелочного баланса ротовой жидкости.
Строение в виде мицелл характерно для ротовой жидкости (слюны) (Вавалова Т.П., Янушевич О.О., 2014; Леонтьев В.К., 2016). Мицеллярное ядро представлено фосфатом кальция, окруженного ионами гидрофосфата (НРО42 –), потом идет диффузионный слой состоит из ионов кальция (Са2+). Снаружи мицелла покрыта водно-белковой оболочкой. От уровня рН зависит устойчивость мицеллы. Если рН смещено в кислую и щелочную стороны нарушается стабильность мицелл ротовой жидкости. При значении рН =6,4 ротовая жидкость превращается из минерализующей в деминерализующую. Если рН ротовой жидкости становится щелочной, то это способствует образованию зубного камня. Продолжительное употребление сладкого, особенно у лиц со сниженной секрецией ротовой жидкости, приводит к деминерализации эмали. У лиц с лабильной буферной системой рН ротовой жидкости возвращается к исходному значению за несколько минут (Neuman I.H. et al, 1987; Леонтьев В.К., 2016).
Гидрокарбонат, поступающий преимущественно с секретом околоушной и поднижнечелюстной СЖ определяет буферную емкость ротовой жидкости. Во время еды, пережевывания гидрокарбонатная буферная системы обеспечивается на основе равновесия: СО2+ Н2О = НСО3– + Н+. При жевании повышается слюноотделение, что приводит к увеличению концентрации гидрокарбонатов в ротовой жидкости. При увеличении кислотности переход СО2 из растворнного газа в летучий – возрастает. Поэтому, конечные продукты реакций не накапливаются, а полностью удаляются (удаляются кислоты). Это явление названо «буфер-фазой». Превращение молекул угольной кислоты состоит из двух этапов: H2CO3 + H2O --- HCO3– + H3O+ HCO3– + H2O --- CO32-+ H3O+
Фосфатная буферная система ротовой жидкости состоит из иона H2PO42 – и иона HPO42 –. Фосфатная буферная система менее эффективна, чем гидрокарбонатная и не имеет эффекта «буфер-фазы». Концентрация HPO42 – в ротовой жидкости не определяется скоростью слюноотделения, не зависимости от прима пищи / жевания. Реакции:
При добавлении кислоты: HPO42 – + H3O+ --- H2PO42 – + H2O
При добавлении основания: H2PO42 – + ОН- --- HPO42 – + H2O
Белковая буферная похожа с биологическими процессами, протекающими в ротовой полости. Она представлена анионами и катионами белков, они хорошо растворяются в Н2О. Содержит более 944 различнообразных белков, но не ясно какие именно участвуют в регуляции рН ротовой жидкости.
Увеличение слюноотделения приводит к повышению содержания Nа+ и К+ в ротовой жидкости, уровень ионов хлора тоже повышается, но всегда остается ниже, чем в плазме крови. Кальций, как и фосфаты, в ротовой жидкости соединены с белками. Коэффициент соотношения Сa2+ / Саобщий = 0,53 / 0,69 ммоль/л. Это необходимо для поддержания постоянства тканей зуба, которое в свою очередь поддерживается благодаря кислотно-щелочной регуляции и внедрению ионов в минерализованные ткани (Кольман Я., Рем К., 2000; Эллиот В., Эллиот Д., 2000; Николаев А.Я.,2001; Леонтьев В.К., 2016).
Имеются также данные о содержании фосфатаз в десневой жидкости и об изучении их возможного влияния на некоторые биологические параметры при патологии пародонта. Так, F. Yan et al. (Yan F., Cao C., Li X. 1995) и O. Daltaban et al. (Daltaban O., Saygun I., Bal B., Balo K., Serdar M. 2006) установили, что при пародонтитах наблюдается повышение уровня щелочной фосфатазы в десневой жидкости, содержание которой проявляло тенденцию к снижению при лечении болезни. Кроме того, увеличение содержания щелочной фосфатазы в десневой жидкости отмечается также при периимплантитах (Plagnat D., Giannopoulou C., Carrel A., Bernard J., Mombelli А., 2002), на основании чего некоторые авторы предлагают использовать данный тест в прогностических целях (Zhou Z., Zhou J., Zou S., Wu X. 2001). Аналогичные результаты также были получены Todorovic Т. et al., Knezevic M. в 2006 году, которые выводят положительные корреляции между активностью слюнных фосфатаз и десневыми индексами при болезнях пародонта в ранг наиболее значимых биохимических маркеров указанной болезни.
Метод инфракрасной спектроскопии
Измерение ИК-спектров проводили на базе кафедры общей химии ФГБОУ ВО «Приволжского исследовательского медицинского университета» Минздрава России, под руководством научного консультанта, д.х.н., профессора, зав. кафедрой общей химии Приволжского исследовательского медицинского университета Александра Сергеевича Горцецова. Для исследования использовали спектрофотометр «Carl Zeiss Jena SPECORD IR- 75» (Германия) (рисунок 8) и спетрофотометр «Carl Zeiss Jena SPECORD IR- М80» (Германия) (рисунок 9), диапазон волновых чисел 1700-800 см-1.
Спектрофотометр состоит из монохроматора, источника непрерывного теплового излучения и неселективного приемника излучения. Сначала перед входной щелью помещается кювета с веществом, поток излучения разделяется на два луча, имеется кювета сравнения, через которую проходит один из лучей. Используют линзы различных материалов и дифракционные решетки в качестве диспергирующего устройства монохроматора, поворотом которых, осуществляется последовательное выведение излучения различных длин волн на выходную щель и приемник излучения, тем самым осуществляется сканирование. Стержни из различных материалов накаливаются электрическим током. Чувствительные термопары, газовые термопреобразователи, металлические и полупроводниковые термосопротивления (болометры) используются в качестве приемника. Спектральная кривая выходного сигнала регистрируется либо компьютером, либо на бумажном носителе.
Спектрофотометр совмещен с компьютером, с помощью которого происходит первичная обработка данных: таких как накопление сигналов, отделение их от фона, вычитание шумов и спектра сравнения (спектра материала кюветы и растворителя), изменение масштабирования, вычисление экспериментальных спектральных математических параметров, сравнение спектров с эталонами, дифференцирование спектров и т.д.
Спектрофотометры необходимы для проведения анализа потока излучения, который испускается различными веществами или изменяется в результате взаимодействия излучения с исследуемым веществом. Через изучаемое вещество проходит пучок света, источник имеет сплошной спектр излучения. Доля световой энергии пучка поглощается молекулами вещества. В инфракрасном спектре происходят характерные изменения, а именно пoявляются линии и полосы поглощения. Определить состав и строение вещества можно по положению, интенсивности и строению данных линий.
Стандартный спектрофотометра состоит из 3 основных частей:
I – осветительная часть: (1) – источник света; (2) – линзы или зеркала; (4) – линзы и зеркала равномерно освещают входную щель прибора;
II - спектральная / оптическая часть: (5) – входной объектив; (6) – диспергирующая система; (7) – выходной объектив. Исследуемый и эталонный образцы устанавливаются в кювету (3);
III - приемно-регистрирующая часть: (8) фокальная плоскость, (9) регистрирующее устройство (рисунок 10). Рисунок 10 – Устройство спектрального прибора (схема).
Оптической схемой, методом регистрации ИКС и видом спектрального анализа определяется устройством спектрального прибора. Виды регистрации: визуальный спектр, фотографический спектр и фотоэлектрический спектр.
Для молекулярной спектроскопии есть 2 типа источников излучения:
1. Тепловые (непрерывный спектр);
2. Газоразрядные (линейчатый спектр).
При анализе ИК-спектров применяют газонаполненные лампы с штифтом Нерста, или вольфрамовой нитью, или силитовым стержнем (глобар). Он производится из карбида кремния диаметром 4 – 6 мм, рабочее напряжение 35 – 50 В, мощность излучения 150 – 250 Вт, температура 1200 С, сила тока 3 – 5 А. Форма кривой распределения энергии силитового стержня близка и похожа на форму кривой излучения абсолютно черного тела.
Оптический прибор – монохроматор необходим для измерения в ограниченном интервале длин волн и в широкой спектральной области.
Основным элементом монохроматора является диспергирующая система, представленная призмой или дифракционной решеткой.
Зеркала и линзы являются фокусирующими элементами, так как нельзя изготовить прозрачные линзы в исследуемом инфракрасном диапазоне (Ипполитов Ю.А.. 2011; Середин П.В., 2011). Приемники излучения подразделяются на теплoвые и фотоэлектрические. В ИК-областях спектра в качестве приемника используются фотоэлементы, фотосопротивления, болoметры (в зависимости от типа спектрофотометра). Изменение электрическoго сопротивления термочувствительнoго элемента при нагревании – по такому принципу работает болометр. ИК излучение, которое попадает на болометр, вызывает слабый тoк малoго напряжения, который можно регулировать с помощью усилителя переменного тока и происходит запись на бумажный носитель спектральной кривой.
По способу записи спектрофотометры делятся на однолучевые и двухлучевые (можно записывать ИК-спектры поглощения твердых и жидких веществ в процентах пропускания в различном диапазоне частот). Градуировка, как правило, производится по нормалям – эталонным спектрам, для которых уже известны волновые числа, максимумы, полосы поглощения (например, уксусная кислота).
Спектрофотометр – это оптический прибор, позволяющий исследовать отнoшение интенсивнoсти двух световых потоков в зависимости от длины волны. Один из потоков падает на исследуемый образец, а другой световой поток испытывает то или иное взаимодействие с образцом. Поэтому в результате измерений получается спектр соотношений потоков, которые используют либо для измерения спектров пропускания, либо спектров отражения излучения.
Для оптимизации записи регистрации ИК-спектров поглощения при изучении вещества необходимо устранения сигналов шумов на месте где располагается исследуемый образец (устраненить поглощения атмосферным газом, окном кюветы). Для этого в спектрофотометре применяется двухлучевая схема. Она позволяет компенсировать фоновые сигналы. Спектрофотометр «Carl Zeiss Jena SPECORD 75-IR» (рисунок 11) автоматически регистрирует ИК-спектры пропускания в диапазоне волновых чисел от 4000 – 400 см-1. Рисунок 11 - Схема работы спектрофотометра «Carl Zeiss Jena SPECORD IR-75» (Германия). Инфракрасная спектроскопия (ИКС) – раздел молекулярной оптической спектроскопии, который изучает анализы спектральных отражений и поглощений электромагнитного излучения в ИК-области. Ее используют для идентификaции веществ. Образцы веществ признаются одинаковыми, когда их ИИ-спектры целиком совмещаются в этой области. Данную спектральную область называют дактилоскопической. Научный анализ в эксперименте значимого количества молекул, имеющих одинаковые функциональные группы показал, что эти идентичные группы поглощают энергию в узком интервале частот. Эти частоты названы характеристическими (или групповыми). Таким образом, любое органическое вещество, а также смесь веществ обладают своими собственными, неповторимыми ИК-спектрами, которые можно расшифровать как количественно, так и качественно (Казицина Л.А., Куплетская Н.Б., 197; Кейтс, 1975).
Результаты клинической оценки состояния тканей пародонта у детей различных групп
С целью оценки состояния тканей пародонта нами были обследованы следующие индексы у детей всех групп: пародонтальный индекс Russel, индекс гингивита GI (Loe-Silness), коммунальный пародонтальный индекс CPI, индекс РМА. В группе контроля все показатели равны 0. Динамика изменения клинических показателей у детей 1 и 2 группы с ХКГ (таблица 9 ,10).
Наличие воспаления в тканях пародонта оценивалось с помощью индекса РМА. Показатели данного индекса снизились во всех группах исследования. До лечения индекс у детей 12 лет составил 16,27±1,39% и 16,82±1,33%, после лечения 0,81±0,04% и 9,19±1,15 % соответственно, у детей 15 лет – до лечения 15,85±1,1% и 16,53±0,98%, после лечения 0,48±0,19% и 8,69±1,12% соответственно. В отдаленных результатах также прослеживается положительная динамика только у детей в основных группах. Так, например, у детей 12 лет индекс через 1 месяц составил 0,81±0,04%, через полгода 0,43±0,27%, у детей 15 лет - 0,48±0,19% через 1 месяц и через полгода 0,38±0,18% (р 0,001).
Таким образом, улучшение индекса РМА наблюдалось у всех пациентов с ХКГ, которым была проведена терапия с применением предметов и средств гигиены фирмы «R.O.C.S.», а именно витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical», как после лечения , так и спустя 6 месяцев. Через полгода индекс РМА у детей групп сравнения увеличился в 1,2 раза, что говорит о малой эффективности и краткосрочном действии стандартной терапии ХКГ.
Значение индекса гингивита GI (Loe-Silness) после лечения улучшилось во всех группах, исходные значения до лечения были приблизительно одинаковыми, так после лечения с применением стандартной терапии данный индекс у детей 12 лет снизился в 2,4 раза, у детей 15 лет в 1,9 раза соответственно. Спустя 1 месяц, после курса витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical» у детей 12 лет показатель кровоточивости снизился в 7,5 раза, у детей 15 лет – в 6,2 раза соответственно. В отдаленных результатах отмечается тенденция к возрастанию данного показателя в группах сравнения и незначительное увеличение – у детей в основных группах, которым была проведена терапия ХКГ с назначением витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical».
Пародонтальный индекс Russel значительно изменился в основных группах и меньше всего в группах сравнения, так у детей 12 лет в основной группе значительно уменьшился с 0,35±0,03 баллов до 0,04±0,02 баллов у детей 15 лет с 0,34±0,02 баллов до 0,04±0,02 баллов (р 0,001), через 6 месяцев также отмечается уменьшение значение индекса Russel у 12 и 15летних детей (таблица 9, 10). В группах сравнения отмечается снижение данного показателя, так у детей 12 лет в 1,8 раза спустя полгода отмечается увеличение данного показателя в 1,7 раза, у детей 15 лет понижение - в 1,7 раза, а спустя 6 месяцев изменений не наблюдается (р 0,01).
Индекс потребности в лечении болезней пародонта – СPI во всех группах до лечения данный показатель имеет примерно одинаковое значение у детей 12 лет 1,48±0,02 у детей 15 лет в основной группе 1,4±0,02 и группе сравнения 1,28±0,02, после лечения показатель во всех группах снизился у детей 12 лет: в основной группе в 4,6 раза и составил 0,32±0,01 (р 0,001), в группе сравнения в 14,8 раза и составил 0,1±0,01 (р 0,001). У детей 15 лет: в основной группе в 3,5 раза, в группе сравнения в 1,9 раза и составили 0,4±0,01 (р 0,01) и 0,68±0,04 (р 0,01) соответственно (таблица 10).
Спустя 6 месяцев у детей 12 и 15 лет, которые получали в качестве лечения витаминно-минеральный комплекс «R.O.C.S. Medical» в основных группах отмечается стабилизация показателей на одном уровне, а у детей в группах сравнения, которым была проведена традиционная терапия, отмечается увеличение значений индекса CPI: у детей 12 лет в 15,2 раза 1,52±0,01 у детей 15 лет в 1,5 раза 1±0,04 (р 0,001).
Таким образом, отмечается положительная динамика состояния тканей пародонта у детей с ХКГ в обеих группах, однако, наилучший результат наблюдается после применения витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical» и зубной пасты «R.O.C.S. Bionica» с травами во всех группах, которым была назначена данная терапия, тем самым делая лечение гингивита более эффективным.
Результаты инфракрасной спектроскопии ротовой жидкости полости рта у детей 12 и 15 лет
На первом этапе исследования нами были определены параметры ротовой жидкости в норме и при наличии ХКГ для определения взаимосвязей между происходящими изменениями при воспалительных явлениях в тканях пародонта. ИК-спектроскопию ротовой жидкости проводили в области спектра поглощения 1200-1000 см-1.
На полученном ИК-спектре определяли высоты пиков полос поглощения с максимумами 1165, 1150, 1140, 1070, 1040 см-1, после чего вычисляли значения отношений высот пиков. При отношении 1165/1070, равном 0,17±0,02, при отношении 1165/1150, равном 0,28±0,06, при отношении 1165/1140, равном 0,41±0,01 и при отношении 1040/1070, равном 0,63±0,03 диагностировали гингивит. У детей 12 и 15 лет указанные соотношения совпали, что послужило основанием для построения общего дифференциально-диагностического профиля гингивита у детей.
Нами были установлены следующие параметры:
П1 – соотношение 1165/1070 см-1;
П2 – соотношение 1165/1150 см-1;
П3 – соотношение 1165/1140 см-1;
П4 – соотношение 1040/1070 см-1. полосы отвечают колебаниям связей Р – О (метаболитов) по данным Куплетской Н.Б., 1971 г. В настоящее время продолжаются исследования по идентификации этих максимумов. Результаты представлены в таблице 12 и 13.
На втором этапе нами были использованы данные инфракрасной спектроскопии ротовой жидкости детей с целью получения дифференциального диагностического профиля. Были получены дифференциально-диагностические профили для «гингивита» и «нормы» (рисунок 32, 33). Нами были определены полосы поглощения с максимальными значениями 1165, 1150, 1140, 1070, 1040 см-1 и посчитаны отношения. Дифференциально-диагностический профиль строился на четырех радиальных лучах, которые исходят из центра (система координат 0:0, угол 900), каждый луч соответствует отношению полос поглощения: Луч 1-1165/1070 (П1); Луч 2 - 1165/1150 (П2); Луч 3 - 1165/1140 (П3); Луч 4 - 1040/1070 (П4). На полученной системе координат откладывали значения отношений, соответствующих каждому лучу, затем концы отрезков соединяли между собой.
В результате, получается плоский четырехугольник, который является эталонным дифференциально-диагностическим профилем «гингивита» и «нормы» (рисунок 35).
При заболевании гингивитом достоверно уменьшаются значение всех 4-ех параметров: так П1 и П2 в 2,6 раза, П3 в 1,2 раза, а П4 в 2,8 раза (р ,001), спустя 1 месяц после применения курса витаминно-минерального комплекса «R.O.C.S. Medical» наблюдается достоверное смещение параметров П1, П2, П3 к границам нормы и даже смещение параметра П4 за ее пределы (р 0,001) (рисунок 36).
После проведенного курса традиционной терапии ХКГ у детей отмечается равномерное увеличение значения всех параметров в 1,2 раза (р 0,001), и все углы четырехугольника приближаются к вершинам прямоугольника дифференциального диагностического профиля «нормы» (рисунок 37).
Данные ИКС ротовой жидкости определяют полученные нами параметры (П1, П2, П3, П4), далее строится плоский четырехугольник. Построенный четырехугольник сопоставляется с эталонными значениями профиля «гингивита» и «норма». Это позволяет сделать вывод, что исследуемый профиль соответствует эталоному профилю. Важно, что показания индивидуальны, и фигура не всегда может четко вписывается в эталонные значения «нормы», следовательно, это говорит о степени развития воспаления тканей пародонта и прогнозировании появления гингивита у детей на ранних стадиях его проявления при условии, что происходят смещения от профиля «нормы».