Перспективы исследования кристаллогенеза ротовой жидкости в доказательной ортодонтии

Ткаченко Юлия Вячеславовна

канд. мед. наук, доцент ХНМУ, г. Харьков

E-mail: juliareshetova@mail.ru

Слободской Ростислав Борисович

доцент ХНУРЭ, г. Харьков

E-mail:

В диагностике стоматологических заболеваний применяется кристаллографический метод исследования ротовой жидкости (РЖ) [1].

Рис. 1. Слои высохшей капли (фации) смешанной слюны: 1) основной - дендритные структуры (а), 2) промежуточный - одиночные кристаллы (б) и начало образования дендритов (в), 3) поверхностный – наружная граница капли (г)

Характер рисунка микрокристаллограмм (МКГ) определяется балансом органических и неорганических компонентов, основными физико-химическим её свойствами. Состав РЖ, отражённый МКГ, характеризует психоэмоциональное [11] и функциональное состояние организма [7], уровень обменных процессов [14], степень тяжести воспалительных процессов [13] и структурно-функциональные свойства эмали, то есть резистентность к кариесу [10]

.

Рис. 2. Длина основного ствола от места начала кристаллизации до верхушки дендрита.

Главными преимуществами МКГ РЖ является неинвазивность, простота выполнения, доступность [8]. Теоретической основой возможности использования анализа МКГ РЖ является положение о способности различных биосубстратов к кристаллообразованию [12].

Рис. 3. Ширина основного ствола.

В современных условиях доказательной стоматологии возникает необходимость получения чётких количественных параметров, исследуемых лабораторно и клинически для диагностики и обоснования рациональной терапии [5]. В соответствии с ними актуальным является изучение динамики учений о кристаллогенезе фаций слюны с целью выработки чётких количественных параметров оценки фрактальных структур для дальнейшей автоматизации анализа МКГ РЖ.

Рис. 4. Степень кривизны основного ствола.

Первые исследования КГ показали, что на предметном стекле после высушивания капли РЖ остаётся осадок, имеющий различное микрокристаллическое строение, зависящее от состояния организма и полости рта. Результаты изучения выделенных типов микрокристаллизации характеризуют реминерализующую способность слюны [4].

Рис. 5. Неравномерность ширины основного ствола у верхушки (жёлтая стрелка) и у основания (красная стрелка).

Далее были уточнены основные типы микрокристаллизации (МК) ротовой жидкости [9].

Рис. 6. Различное соотношение периметра кристалла к его площади.

При первом типе МК отмечались крупные удлиненные кристаллопризматические структуры, правильно сросшиеся между собой с образованием «хвоща» или «папоротника» (5 баллов). При втором типе МК фрактальные (древовидные) структуры соединяются в произвольном порядке (4 балла). К третьему типу отнесён рисунок кристаллизации при условии, что в центре видны отдельные кристаллы звездчатой формы, по периферии сохранены укрупненные древовидные кристаллы (3 балла). При четвертом типе МК встречаются отдельные кристаллы в виде прута или веточки, расположенные по всему полю (2 балла). В пятом типе по всей площади капли отмечается большое количество изометрически расположенных кристаллических структур, звездчатой, округлой и неправильной формы (1 балл).

Рис. 7. Частота отростков первого порядка

В случае полного отсутствия кристаллов в поле зрения (0 баллов) рисунок МКГ РЖ может быть отнесён к шестому типу.

Описаны результаты экспериментально-клинических исследований, в ходе которых установлено, что у лиц с кариес резистентной эмалью превалируют 1 и 2 типы МК, и, наоборот, при высокой интенсивности кариозного процесса в большинстве случаев встречается 4 и 5 типы.

Рис. 8. Исследование ветвлений (отростков) от основного ствола: 1) основной ствол, 2) ветвление 1-го порядка, 3) ветвление 2-го порядка, 4) угол ветвлений.

При совершенствовании КГ метода исследования РЖ описательному анализу подверглись все составляющие рисунка МКГ: не только фрактальные структуры, но и отдельные кристаллы, аморфное вещество. Интерпретация кристаллоскопических компонентов выполнялась с применением специализированной таблицы аморфных и кристаллических структур, дополнительных критериев.

Рис. 9. Симметричность и асимметричность ветвлений первого порядка.

Так, в периферической зоне фаций слюны в норме наблюдаются преобладание фигур типа «крест» и «призма». Дендритная картина средней зоны представлена линейчатыми образованиям, структурами типа «хвощ», «папоротник» и др. Регистрируется уменьшение размеров аморфных тел, смена налипания на них крупных кристаллов на оттеснение от последних [6].

Рис. 10. Непрерывность основного ствола микрокристалла ротовой жидкости.

Как уже упоминалось выше, с целью оценки фрактальных структур основного слоя фаций смешанной слюны предпринимаются попытки использования существующих пакетов программного обеспечения для обработки графических изображений.

Однако при использовании стандартных программ описание параметров дендритных структур носит субъективный характер [2], а при использовании специализированных программ возникает проблема соблюдения авторских прав, что сужает круг пользователей [3].

В связи с этим представляется целесообразным создание специализированного программного комплекса для автоматизированной обработки изображений, который позволял бы получить количественные характеристики микрокристаллограмм.

Рис. 11. Прерывистость соединения отростков первого порядка и основного ствола.

На наш взгляд, для полной количественной характеристики микрокристаллов необходимо разработать алгоритм исследования микрокристаллограмм и выделить основные параметры: на малом увеличении (ув. 40) выделить слои фации (рис. 1) и выбрать основной.

Рис. 12. Различная форма верхушек отростков микрокристалла ротовой жидкости: а) копьевидная, б) округлая.

На среднем увеличении (ув. 100) выделить микрокристалл и исследовать его.

Для визуаметрической характеристики кристалла следует использовать следующие параметры: длина основного ствола (рис. 2); ширина основного ствола (рис. 3); степень кривизны основного ствола (рис. 4); соотношение ширины основного ствола у основания микрокристалла и у его верхушки (рис. 5); соотношение периметра микрокристалла и его площади (рис. 6); частота отростков первого порядка (рис. 7); угол отхождения отростков первого порядка (рис. 8); симметричность отхождения отростков первого порядка от основного ствола (рис. 9).

Рис. 13. Различное количество органических включений: а) одиночные, б) значительные, по всему полю зрения.

На большом увеличении (ув. 400) следует исследовать непрерывность основного (рис. 10) ствола и соединения отростков первого порядка с основным стволом (рис. 11), форму окончания (верхушки ветвления) острая, округлая, расщеплённая (рис. 12).

Кроме описания микрокристаллов следует оценивать и органические включения: соотношение площади органических включений к полю зрения (рис. 13); локализация органических включений (по периферии, в центре или по всему полю) (рис. 14); отношение к кристаллу (налипание или изоляция) (рис. 15). Многие вышеперечисленные исследования поддаются автоматизации, что создаёт предпосылки для написания специального программного комплекса. Результаты исследований могут служить базой для создания экспертной системы, позволяющей по совокупности количественных оценок микрокристаллов и органических включений РЖ пациента диагностировать его состояние.

Рис. 14. Налипание органических включений на микрокристаллы.

 Выводы:

1.  КГ методы исследования способны нести не только диагностические функции, но и служить чувствительным индикатором функционального состояния организма человека в норме и при патологии.

2.  КГ РЖ может рассматриваться как достаточно простой, экономичный, неинвазивный и информативный способ тестирования состояния организма в целом и зубочелюстной системы, в частности.

3.  Актуальным является разработка систем анализа изображений МКГ РЖ с использованием компьютерных технологий для доказательного определения количественных характеристик фрактальных структур.

Список литературы:

1.Барер Г.М., Денисов А.Б. Кристаллографический метод изучения слюны. - Москва: ВУНМЦ Росздрава, 2008. – 239 c.

2.Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических фигур, полученных при высушивании смешанной слюны // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т. 136. - № 7. - С. 37—40.

3.Гайфулина В.Р. Микрокристаллизация ротовой жидкости у разных групп пациентов и её компьютерный анализ // Сборник научных студенческих работ «Студенты БГМУ – медицинской науке и здравоохранению Беларуси». – Минск: БГМУ, 2009. - С. 15—16

4.Леус П.А. Клинико-экспериментальное исследование патогенеза, патогенетической консервативной терапии и профилактики кариеса зубов: Автореф. дис. …д-ра мед. наук. - Москва, 1977. – 30 с.

5.Леус П.А. Доказательная стоматология как основа программ профилактики кариеса зубов у детей // Стоматология детского возраста и профилактика. - 2008. – Том 7. - № 2. – С. 3—11.

6.Мартусевич А.К. К раскрытию индикаторной роли кристаллографических методов исследования // Естествознание и гуманизм. – 2005. – Т. 2, вып. 3. – С. 24—27.

7.Мартусевич А.К. Поведение биологических жидкостей и функциональный статус организма человека // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. – 2007. - № 2. – С. 24—30.

8.Постникова И.В. Перспективы применения комплексного кристаллографического исследования биологических жидкостей. // Успехи естествознания. – 2007. - № 6. – С. 91—92.

9.Сайфулина Г.М., Поздеев А.Р., Гунчев В.В. Оценка микрокристаллизации слюны у детей при кариесогенной ситуации в полости рта // Метод. рекоменд. для субординаторов и врачей-интернов. – Казань, 1992. – 37 с.

10.Смоляр Н.И., Дрогомирецкая М.С. Профилактика очаговой деминерализации при различном состоянии структурно-функциональной резистентности эмали на этапах лечения несъёмной ортодонтической аппаратурой // Современная стоматология. – 2002. – № 4 (20). – С. 48—51.

11.Уразаева Ф.Х., Уразаев К.Ф., Ларина М.В. Пути изучения психофизиологических особенностей состава и свойств слюны // Современные наукоемкие технологии. - 2005. - № 3 – С. 44—45

12.Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. - М.: Хризопраз, 2001. – 304 с.

13.Щербатюк Т.Г., Потехина Ю.П., Кулакова К.В. и др. Связь между активностью свободно-радикального окисления и характером структуропостроения биологической жидкости. // НМЖ (Нижегородский медицинский журнал). – 2006. - № 8. – С. 9—14.

14.Stephen Barrett, M.D. Herbal Crystallization Analysis. http://www.quackwatch.org/01QuackeryRelatedTopics/Tests/hca.html