CC BY
59
Аф 7universum.com
UNIVERSUM:
МЕДИЦИНА И ФАРМАКОЛОГИЯ
ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО РИСУНКА СМЫВА РОТОВОЙ ПОЛОСТИ КАК ИНСТРУМЕНТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛОСТИ РТА
Король Дмитрий Михайлови ч
зав. кафедрой пропедевтики ортопедической стоматологии, профессор Высшего государственного учебного заведения Украины « Украинская медицинская стоматологическая академия», 36024, Украина, г. Полтава, ул. Шевченко,23
E-mail: korolmd@mail. ru
Киндий Дмитрий Даниилович
канд. мед. наук, доцент кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии
Высшего государственного учебного заведения Украины « Украинская медицинская стоматологическая академия», 36024, Украина, г. Полтава, ул. Шевченко,23
Коробейников Леонид Сергеевич
канд. мед. наук, доцент кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии
Высшего государственного учебного заведения Украины « Украинская медицинская стоматологическая академия», 36024, Украина, г. Полтава, ул. Шевченко,23
Оджубейская Ольга Дмитриевна
канд. мед. наук, доцент кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии
Высшего государственного учебного заведения Украины « Украинская медицинская стоматологическая академия», 36024, Украина, г. Полтава, ул. Шевченко,23
Коробейникова Юлия Леонидовна
аспирант кафедры пропедевтики ортопедической стоматологии Высшего государственного учебного заведения Украины « Украинская медицинская стоматологическая академия», 36024, Украина, г. Полтава, ул. Шевченко,23
Особенности кристаллографического рисунка смыва ротовой полости как инструмент определения гигиенического состояния полости рта // Universum: Медицина и фармакология : электрон. научн. журн. Король Д.М. [и др.]. 2015. N° 12 (23) .
URL: http://7universum.com/ru/med/archive/item/2853
CRYSTALLOGRAPHIC PECULIARITIES OF ORAL CAVITY WASH-OFF SAMPLE AS A TOOL OF HYGIENE STATE
DETERMINATION
Dmitriy Korol
Head of the Department of Prosthodontics Propedeutics, Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy ", 36024, Ukraine, Poltava, Shevchenko Street, 23
Dmitriy Kindiy
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Prosthodontics Propedeutics,
Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy", 36024, Ukraine, Poltava, Shevchenko Street, 23
Leonid Korobeynikov
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Prosthodontics Propedeutics,
Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy", 36024, Ukraine, Poltava, Shevchenko Street, 23
Olga Odghubeyskaia
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Prosthodontics Propedeutics,
Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy", 36024, Ukraine, Poltava, Shevchenko Street, 23
Yuliya Korobeynikova
Post-graduate Student of the Department of Prosthodontics Propedeutics,
Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy", 36024, Ukraine, Poltava, Shevchenko Street, 23
АННОТАЦИЯ
Научная стоматологическая литература последних лет содержит значительное количество работ, раскрывающих преимущества малоинвазивных методов диагностики, связанных с кристаллографией биологических жидкостей.
Авторами работы предложен метод определения общего уровня гигиены полости рта путем определения показателя площади белковых фракталов.
В исследовании приняли участие 60 человек в возрасте от 18 до 28 лет без жалоб стоматологического характера. Предварительное определение гигиенического индекса позволило распределить кристаллографические образцы на две группы, которые отвечали удовлетворительному и неудовлетворительному уровню гигиены полости рта у исследуемых пациентов. Процедура получения смыва предусматривала активное полоскание полости рта 2 мл физиологического раствора NaCl. Микроскопия проводилась с помощью оптического микроскопа Levenhuk D50L NG, цифровой камеры Levenhuk DEM 200, программного пакета захвата изображения Levenhuk ToupView и программного пакета обработки изображения ImageJ V1.50. На первом этапе цифровое изображение кристаллограмм переводилось в необходимый формат. Следующим шагом был перевод изображения в необходимое пороговое значение соотношения белого и черного цветов. Путем визуальной оценки кристаллограмм был избран нижний порог значения черного цвета - 50 у. е. Третий шаг предусматривал измерения процентной доли площади черных фрагментов общей площади изображения.
Использовав пакет обработки изображений ImageJ, авторы предложили алгоритм определения площади белковых фракталов и доказали прямую зависимость числовых значений этого показателя от общего уровня гигиены полости рта. Было обнаружено, что среднее значение площади белковых фракталов в группе 1 составил 2,096 %, что было меньше соответствующего значения в группе 2. Таким образом, авторами работы была
продемонстрирована корреляционная зависимость изменения показателя площади белковых фракталов с общим уровнем гигиены полости рта.
ABSTRACT
The advantages of minimum invasive diagnostics connected with crystallography of biological fluids are found in dental literature.
The authors have substantiated the method of determining the general oral hygiene state by fixing the index of protein fractals area.
The study involved 60 people aged from 18 to 28 without any dental complaints. Preliminary determination of oral hygiene index allowed the division of crystallographic samples into two groups according to the satisfactory and poor oral hygiene state in the examined patients. Wash-off samples were obtained by intensive oral cavity rinsing with 2 ml of physiologic saline NaCl. Microscopic study was conducted with the help of optic microscope Levenhuk D50L NG, digital camera Levenhuk DEM 200, software package for image capturing Levenhuk ToupView and software package for image processing ImageJ V1.50. At the first research stage the digital image of the received crystallogram was converted into the appropriate format.
The next research stage concerned the image conversion into necessary threshold value of white and black colour correlation. Lower threshold value of black colour (50 conditional units) was based on visual crystallogram estimation. The third research stage involved the measurement of the percentage of black fragments in total image area. Using the software package for image processing ImageJ the authors have suggested the algorithm of protein fractals area determination and proved the direct correlation of the numeric values of this index with the general oral hygiene state. The mean value of protein fractal area in group I made up 2,096 % that was lower than the relevant value in group II. So it demonstrated the correlation of the fluctuations of protein fractal area index with the general oral hygiene state.
Ключевые слова: гигиена полости рта, микроскопия, кристаллография, фрактальность, фракталы.
Keywords: oral hygiene, microscopy, crystallography, fractality, fractals.
Вступление. Ортопедическая стоматология сегодня ставит во главу угла фактор профилактики, а потому на первый план выходят методы, цель которых -своевременная диагностика и предупреждение негативных факторов
воздействия на ортопедическую конструкцию, ткани полости рта и организм в целом.
Одним из таких важнейших факторов является неудовлетворительное гигиеническое состояние тканей полости рта, зубных рядов и конструкций зубных протезов.
Актуальность. Научная литература, посвященная проблеме гигиены в ортопедической стоматологии, демонстрирует особое внимание специалистов к внедрению специфических мероприятий по уходу за зубными протезами, внутрикостными имплантатами и т. д. [1, с. 36; 3, с. 113; 5, с. 296, 6, с. 78; 7, с. 65; 8; 10, с. 21; 11, с. 111; 12, с. 85].
Однако следует заметить, что разнообразие подходов к определению общего уровня гигиены у таких пациентов не только не упрощает процесс сравнительной оценки, а скорее, наоборот, препятствует проведению объективного сопоставления. Большинство гигиенических индексов не учитывает ситуаций отсутствия определенной группы зубов или наличие ортопедических конструкций, отличающихся как конструкционно, так и по материалам. Более того, некоторые методы оценки гигиены, по нашему мнению, слишком субъективны и не в полной мере соответствуют принципам доказательной медицины.
Научная стоматологическая литература последних лет содержит значительное количество работ, раскрывающих преимущества малоинвазивных методов диагностики, связанных с кристаллоскопией биологических жидкостей [2, с. 1 9; 4, с. 178; 9, с. 17].
Цель работы. Обоснование метода определения гигиены полости рта, используя микроскопический анализ кристаллограмм смыва ротовой полости.
Задачи работы
1. Создать алгоритм метода, доступный для широкого клинического применения.
2. Выявить визуальные диагностические маркеры гигиенического состояния полости рта.
3. Определить числовые значения кристаллографии смыва в исследуемой группе.
4. Провести корреляционный анализ числовых значений микроскопии и известных индексов определения гигиены (по Федорову-Володкиной).
Объект исследования. Жидкость, полученная путем смыва полости рта.
Предмет исследования. Особенности кристаллографического рисунка микропрепаратов смыва ротовой полости в его числовой интерпретации.
Материалы и методы. Группа исследования составила 60 человек в возрасте от 18 до 28 лет. Все пациенты дали добровольное и осознанное согласие на проведение исследования, все лица проходили плановый медицинский осмотр у врача стоматолога и не имели жалоб. Обязательным было условие чистки зубов утром за 1,5-2 часа до забора образца и воздержание от приема пищи за час до проведения исследования.
Процедура получения смыва предусматривала активное полоскание полости рта 2 мл физиологического раствора NaCl, с последующим сплевыванием в стерильную лабораторную пробирку. Из среднего слоя жидкости в пробирке стерильным шприцом проводился немедленный забор смыва и наносился тремя каплями диаметром 10 мм на предметное стекло. Высушивание микропрепаратов проводилось при комнатной температуре в закрытом пластиковом боксе. Получение смыва раствором NaCl позволило приблизить условия исследования к классической тезиографии, поскольку наличие большого количества соли существенно активизирует кристаллообразование.
Микроскопия проводилась с помощью оптического микроскопа Levenhuk D50L NG, цифровой камеры Levenhuk DEM 200, программного пакета захвата изображения Levenhuk ToupView и программного пакета обработки изображения ImageJ V1.50. При изучении образцов использовалось четырехкратное увеличение объектива микроскопа.
Следует отметить, что микроскопию кристаллогрмам проводили отдельно для центральной зоны капли.
Следующий этап исследования заключался в определении индекса Федорова-Володкиной, который заключался в нанесении красителя на вестибулярную поверхность шести фронтальных зубов. Согласно степени окраски определялся уровень гигиены от хорошего до очень плохого.
Статистическая обработка материала проводилась с помощью программных продуктов Stats Pad for IOS Version 2.0.2. и Statistica 10.0 for Windows Version 10.0.
С целью удобного архивирования и последующего анализа полученных данных заполнялась карта обследования авторского образца.
По результатам оценки индекса гигиены по Федорову-Володкиной лица исследуемой группы были разделены на подгруппы: подгруппа 1 - хорошая гигиена полости рта; подгруппа 2 - удовлетворительная гигиена полости рта; подгруппа 3 - неудовлетворительная гигиена полости рта; подгруппа 4 - плохая гигиена полости рта; подгруппа 5 - очень плохая полости рта.
Цифровые изображения кристаллограмм визуально оценивали по наличию или отсутствию следующих морфологических маркеров:
1. маркер 1 - значительные по площади «материковые» белковые конгломераты-фракталы (рис. 1);
2. маркер 2 - частичное или полное перекрытие кристаллической структуры микрообразца белковыми конгломератами.
Рисунок 1. Характерная кристаллографическая картина образца при неудовлетворительном уровне гигиены полости рта со значительными по площади «материковыми» конгломератами.
(ув.4 x).
Полученные результаты и их обсуждение. С целью повышения чувствительности статистических методов обработки данных кристаллографические микропрепараты были перераспределены на 2 группы, а именно: в первую группу (группа 1) вошли образцы, полученные у лиц с хорошей и удовлетворительной гигиеной полости рта, соответственно во вторую группу (группа 2) вошли образцы, полученные у лиц с неудовлетворительной, плохой и очень плохой гигиеной полости рта.
Таким образом, общее количество, исключая микропрепараты, имеющие значительные артефакты, составила в первой группе 56, а во второй группе -113 образцов.
Цифровой анализ кристаллографического изображения предусматривал создание макроса (набор последовательных действий), конечной целью которого было получение числового значения площади белковых фракталов в процентах от общей площади изображения [13, с. 19].
На первом этапе цифровое изображение кристаллограммы переводилось в необходимый формат (Image - 8 bit). Следующим шагом был перевод изображения в необходимое пороговое значение соотношения белого и черного
цветов (Image - Adjust - Threshold). Путем визуальной оценки кристаллограмм был избран нижний порог значения черного цвета - 50 у. е. Третий шаг предусматривал измерения процентной доли площади черных фрагментов общей площади изображения (Analyze - Measure).
Для определения площади белковых фракталов кристаллограмм микропрепараты были разделены на 2 группы:
1 группа - кристаллограммы смыва ротовой полости, полученные у пациентов с хорошей и удовлетворительной гигиеной полости рта;
2 группа - кристаллограммы смыва ротовой полости, полученные у пациентов с неудовлетворительной, плохой и очень плохой гигиеной полости рта.
Анализ распределения значений в двух группах доказал соответствие ожидаемому нормальному распределению в популяции, что позволило использовать параметрические инструменты сравнения, а именно: среднее значение (Mean), медиану (Mediane), минимальное (Minimum) и максимальное (Maximum) значения в группе.
Среднее значение площади белковых фракталов в группе 1 составил 2,096 %, что было меньше соответствующего значения в группе 2 (2,242 %). Факт увеличения показателя площади белковых фракталов подтверждено также соотношением медиан в двух группах (2,067 % и 2,244 % соответственно).
Минимальное значение площади в группе 1 составил 1,008 %, что на 0,09 % меньше аналогичного значения в группе 2. Максимальное значение этого же показателя в группе 1 составил 3,823 %, что также уступает аналогичному показателю в группе 2 (4,164 %).
Выводы. Предложенный алгоритм действий при получении кристаллограммы смыва ротовой полости с применением в качестве ополаскивателя физиологического раствора NaCl продемонстрировал эффективность с точки зрения прогнозируемого кристаллообразования
с четким отделением белковых фракций смыва, что дает возможность регистрировать числовые значения площади белковых фракталов.
Статистически доказано увеличение показателя площади белковых фракталов от среднего значения 2,096 % (StError 0,085) в группе с удовлетворительным уровнем гигиены до среднего значения 2,242 % (St.Error
0. 059. в группе с неудовлетворительным уровнем гигиены полости рта.
Таким образом, можно допустить корреляционную зависимость изменения показателя площади белковых фракталов с общим уровнем гигиены полости рта.
Использование показателя площади белковых фракталов в пакете обработки цифровых изображений ImageJ обеспечивает возможность получения числовых значений уровня общей гигиены полости рта независимо от имеющейся клинической ситуации, в том числе у пациентов с несъемными и съемными ортопедическими конструкциями.
Перспектива дальнейших исследований в этом направлении видится в определении уровня гигиены полости рта вышеизложенным методом в динамике, а именно: до- и после определенных гигиенических мероприятий, а также в группах пациентов с различными ортопедическими конструкциями в полости рта.
Список литературы:
1. Жолудев С.Е. Гигиена полости рта у лиц со съемными зубными протезами и некоторые способы ее улучшения / С.Е. Жолудев, М.Л. Маренкова // Панорама ортопедической стоматологии. - 2005. - № 3. - С. 36-38.
2. Качественный и количественный анализ кристаллографической картины жидкости десневой борозды и пародонта луночковых карманов в норме и при воспалительных заболеваниях / Н.В. Булкина, Г.Е. Брилл, Д.Э. Постнов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2012. - № 4 (24). - С. 19-31.
3. Клинические аспекты гигиены полости рта в пациентов со съемными зубными протезами / Л.Р. Сарапо, Л.Ю. Бутакова, Ю.А. Зенкова [и др.] // Современная стоматология. - 2007. - № 2. - С. 113-115.
4. Король Д.М. Применение программного комплекса для количественного анализа нативных фаций смешанной слюны в эксперименте / Д.М. Король // Scientific resources management of countries and regions. - Scientific and practical edition: Copenhagen, Denmark. - 18 July 2014 - Publishing Center of The International Scientific Association "Science & Genesis", Copenhagen. -2014. - С. 178-185.
5. Косенко К.Н. Профилактическая гигиена полости рта / К.Н. Косенко, Т.П. Терешина. - Одесса: КП ОГТ, 2003. - 296 с.
6. Микробиология и иммунология для стоматологов [пер. с англ.] / под ред. Р.Дж. Ламонта, М.С. Лантц, Р.А. Берне, Д.Дж. ЛеБланк; пер. с англ. под ред. В.К. Леонтьева. - М.: Практическая медицина, 2010. - 504 с.
7. Михайленко Т.Н. Клиническая оценка состояния гигиены полости рта у лиц со съемными конструкциями зубных протезов на основании интегрального индекса / Т.Н. Михайленко // Медицинский вестник Башкортостана. - 2014. - № 1, Т. 9. - С. 65-69.
8. Патент № 80649 Украины на изобретение, МПК (2006) А 61 С 17/00 G 01 J 3/28. Способ определения индекса гигиены съемных протезов с помощью жидкости «Колор-тест» / Михайленко Т.М. - № а 200606329; заявл. 07.06.06; опубл. 25.07.07, Бюл. № 11; Бюл. No 16.
9. Тарасевич Ю.Ю. Качественный анализ закономерностей высыхания капли многокомпонентного раствора на твердой подложке / Ю.Ю. Тарасевич, Д.М. Православнова // Журнал технической физики. - 2007. - Т. 77, № 2. -С. 17-21.
10. Терешина Т.П. Изменение микробного баланса ротовой полости под воздействием зубных паст, включающих антисептические средства / Т.П. Терешина, В.В. Лепский, Л.Г. Мезинова // Инновации в стоматологии. -2013. - № 1. - С. 21-24.
11. Терешина Т.П. Уход за съемными зубными протезами / Т.П. Терешина,
A. В. Маслов, В.Б. Новицкий // Вестник стоматологии. - 2002. - № 4. -С. 111-113.
12. Шутурминський В.Г. Определение уровня гигиены частичных съемных пластиночных протезов, изготовленных по различным технологиям /
B. Г. Шутурминський, Н.А. Бас // Вестник стоматологии. - 2009. - № 3. -
C. 85-89.
13. Федер Е. Фракталы / Е. Федер. - М.: Мир, 1991. - 260 с.
References:
1. Zholudev S.E., Marenkova M.L. Oral Cavity Hygiene in Patients with Removable Dentures and Some Ways of Its Enhancement. Panorama ortopedicheskoj stomatologii. [Orthopaedic Dentistry Panorama]. 2005, no. 3, pp. 36-38 (In Russian).
2. Bulkina N.V., Brill G.E., Postnov D.E. Podelinskaya V.T. Qualitative and Quantitative Analysis of Crystallographic Structure of a Gingival Crevicular and Parodontal Pocket Fluid in Normal State and at Inflammatory Periodontal Diseases. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Povolzhskij region. Medicinskie nauki. [Periodicals of Higher Educational Establishments. Volga Region. Medical Sciences], 2012, no 4 (24), pp. 19-31 (In Russian).
3. Sarapo L.R., Butakova L.Iu., Zenkova Iu.A., Matelo S.K., Kupec T.V. Clinical Aspects of Oral Hygiene in Patients with Removable Dentures. Sovremennaja stomatologija. [Modern Dentistry]. 2007, no. 2, pp. 113-115 (In Russian).
4. Korol' D.M. Software Complex Application for the Quantitative Analysis of Mixed Saliva Native Fades in the Experiment. Scientific resources management of countries and regions. Scientific and practical edition, Copenhagen, 2014, pp. 178-185 (In Russian).
5. Kosenko K.N., Tereshina T.P. Oral Cavity Hygiene Prophylaxis. Odessa, KP OGT Publ., 2003. 296 p. (In Russian).
6. Lamont R.J., Bume R.A., Lantz M.S., LeBlanc D.J. Oral Microbiology and Immunology. Moscow, Prakticheskaia meditsina Publ., 2010. 504 p. (In Russian).
7. Mihajlenko T.N. Clinical Evaluation of Oral Hygiene in Patients with Overdenture Based on Integral Index. Medicinskii vestnik Bashkortostana. [Bashkortostan Medical Journal]. 2014, no 1, Vol. 9, pp. 65-69 (In Russian).
8. Mihajlenko T.M. Technique of Removable Denture Hygiene Index Determination with the Help of the Liquid "Color-Test". Patent Ukr., no. 80649,
2006. (In Russian).
9. Tarasevich Iu.Iu. Drying of a Multicomponent Solution Drop on a Solid Substrate: Qualitative Analysis. Zhurnal tehnicheskoi fiziki. [Technical Physics],
2007, Vol. 77, no. 2, pp. 17-21 (In Russian).
10. Tereshina T.P. Changes in Oral Cavity Microbe Balance under the Application of Antiseptic Tooth Pastes. Innovacii v stomatologii. [Innovations in Stomatology], 2013, no. 1, pp. 21-24 (In Russian).
11. Tereshina T.P. Care of Removable Dentures. Vestnik stomatologii. [Dental Bulletin]. 2002, no. 4, pp. 111-113 (In Russian).
12. Shuturmins'kii V.G. Determination of Hygiene Level of Partial Removable Dentures Manufactured in Different Ways. Vestnik stomatologii. [Dental Bulletin]. 2009, no. 3, pp. 85-89 (In Russian).
13. Feder E. Fractals. Moscow, Mir Publ., 1991. 260 p. (In Russian).
