Обоснование использования джоульметрического метода экспресс-оценки формирования костной ткани после хирургического вмешательства на тканях пародонта
Джоульметрический неинвазивный метод экспресс-оценки для определения стадий созревания костного регенерата. Использование джоульметрического прибора и применение датчика-фиксатора. Контроль созревания костной ткани в разные фазы костного ремоделирования.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.02.2022 |
| Размер файла | 20,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЖОУЛЬМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКИ ФОРМИРОВАНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОСЛЕ ХИРУРГИЧЕСКОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА НА ТКАНЯХ ПАРОДОНТА
С.И. Геращенко, С.М. Геращенко, П.В. Иванов,
Е.В. Удальцова, В.В. Карнаухов
Аннотация. Представлены характеристики и обоснование к применению джоульметрического неинвазивного метода экспресс-оценки для определения стадий созревания костного регенерата. Метод реализуется путем использования джоульметрического прибора и применения датчика в виде фиксатора (зажима). Контроль созревания костной ткани в разные фазы костного ремоделирования базируется на свойстве биологического объекта изменять свой электрохимический потенциал на разных стадиях формирования.
Ключевые слова: костный регенерат, фазы ремоделирования костной ткани, пародонт, джоульметриче- ский метод, электрохимический потенциал, направленная тканевая регенерация (НТР).
Введение
Воспалительные заболевания тканей пародонта являются серьезной патологией, которая характеризуется высокой распространенностью, может быть связана не только с гигиеническим состоянием полости рта пациента, но и с наличием серьезного общесоматического заболевания. Трудности, связанные с диагностикой на ранних этапах, приводят к формированию необратимых повреждений, что в последующем характеризуется возникновением осложнений в виде значительной потери зубов у пациентов, отрицательным влиянием очагов пародонтальной инфекции на организм. В случае утраты костной ткани возникает необходимость в хирургическом лечении средних и тяжелых форм хронического пародонтита [1]. Сложность ведения таких пациентов заключается в необходимости постоянного мониторинга качества костной ткани, образующейся после хирургического вмешательства в области дефекта на разных этапах костеобразования. В связи с этим поиск диагностических методов, позволяющих проводить динамическую оценку созревания костного регенерата, сохраняет свою актуальность.
неинвазивный экспресс оценка созревание костный регенерат
Характеристики исследуемого биологического объекта
Костная ткань челюстных костей представляет собой сложноорганизованную структуру, позволяющую человеку справляться с жевательной нагрузкой. Образование костной ткани происходит на стадиях эмбриогенеза и включает в себя перепончатый и хрящевой остеогенез. Перепончатый остеогенез или интрамембранозная оссификация осуществляется путем прямого окостенения, данный процесс вовлекает в себя участки с наибольшим содержанием клеток и сформированного матрикса. Хрящевой остеогенез в большей степени характеризуется кальцификацией промежуточного хряща с его дальнейшей перестройкой и формированием костных структур. При наличии повреждения кости в виде переломов происходит как эндохондральное окостенение, так и интрамем- бранозное в зонах, прилежащих к кортикальному слою и надкостнице. Молекулярные пути заживления костной ткани в некотором роде повторяют эмбриональное развитие скелета. Морфофункциональная структура костной ткани формируется за счет двух компонентов: губчатого и кортикального вещества. Костная ткань постоянно ремоделиру- ется, данный процесс характеризуется заменой изношенных клеток на новые клеточные элементы, в этом процессе огромную роль играет микроциркуляция и естественная физиологическая нагрузка. Известно, что с возрастом толщина кортикального слоя уменьшается, это связано не только с естественными процессами старения клеток и аппопто- зом, но и с изменением гормонального фона организма человека в целом. Искусственная травма кости в виде проведения хирургического вмешательства в области пародонта провоцирует возникновение ответных реакций, которые, в свою очередь, включают гемостаз, воспаление, пролиферацию и ремоделирование ткани [1].
В первую очередь при инвазивном вмешательстве происходит травмирование ткани, в том числе и микроциркуляторного русла. Данный процесс сопровождается явлениями гемостаза и образованием кровяного сгустка, кровяной сгусток, в свою очередь, является каркасом, на который в дальнейшем мигрируют первые клетки, отвечающие за процесс воспаления. На данном этапе этот процесс является физиологическим, так как обеспечивает естественную очистку раны от условно-патогенных и патогенных бактерий, инородных частиц, а также некротизированной ткани.
Спустя несколько часов после проведенной операции начинает происходить активация образования эпителия за счет миграции в область повреждения клеточных элементов, в дальнейшем происходит активизация компонентов внеклеточного матрикса и синтез коллагена, что, в свою очередь, способствует замещению кровяного сгустка на грануляционную ткань. По мере миграции фибробластов грануляционная ткань замещается на соединительную ткань, при этом новообразованные сосуды микроциркуляции разрушаются. Данные процессы могут быть охарактеризованы среднестатистическими данными, включающими в себя временные интервалы костеобразования [2].
Первая фаза, или фаза первичного тканевого ответа на повреждение, длится 24-48 ч, на третьи сутки после хирургического вмешательства начинается рост капилляров, сопровождающийся одновременной активацией и дифференциацией остеогенных клеток в остеобласты. Сопряженно с данными процессами происходит образование остеоида и выработка коллагеновых структур, через десять дней начинается минерализация матрикса в периферических отделах дефекта, через 12-15 дней происходит преобразование остеобластов в остеоциты. Вторичный остеогенез начинается на седьмые сутки и представляет собой процесс активации остеокластов с образованием ниши резорбции, при этом регенерация в губчатой кости протекает значительно быстрее, что в первую очередь связано с анатомическим строением и кровообращением, процессы образования остеонов в компактном веществе кости более медленные и длятся около пяти недель. В результате завершения данных фаз, спустя пять-шесть недель, образуется молодая грубоволокнистая костная ткань, которая в дальнейшем замещается на зрелую пластинчатую костную ткань. В связи с тем, что скорость роста соединительной ткани выше, чем мезенхимальной, заживление раны в области альвеолярного отростка без стимуляции регенерации костной ткани приводит к формированию избытка эпителиальной и соединительной ткани. Формирование новой полноценной ткани пародонта и кости возможно только при ограничении роста эпителиальной и соединительной ткани [2].
В связи с этим возникает потребность контроля костеобразования в зоне дефекта, это особенно актуально для ведения пациентов в имплантологии и пародонтологии, где неотъемлемой частью плана лечения является инвазивное хирургическое вмешательство на тканях пародонта [3].
Исходя из вышеперечисленного, следует отметить что костеобразование - это многогранный процесс, который включает в себя изменения как на тканном уровне, так и на молекулярном уровне, что вызывает образование стабильных комплексов ионов с макромолекулами, согласно биофизической теории, известно, что при наличии дефекта костной ткани возникает разность эндогенных электрических потенциалов. Наличие указанных связей придает биологическим объектам электрохимические свойства. Постепенное изменение электрохимических свойств происходит при формировании патологии в организме и вызывает нарушение структуры и функций ткани либо органа [4].
Таким образом, благодаря изменениям, происходящим с момента замещения дефекта до образования зрелого костного регенерата, при использовании джоульметриче- ского метода оценки можно определить качество вновь образованной кости. Он основан на том, что электрические свойства любых биологических объектов изменяются при действии различных физических и химических факторов, в том числе и при формировании и изменении структуры тканей челюсти человека [5].
Материалы и методы
Объектом исследования послужили 30 пациентов. Из них 15 мужчин и 15 женщин, которые формировали три группы по десять человек:
- I группа (контрольная группа) - пародонтальный карман отсутствовал;
- II группа - пациенты с пародонтитом средней степени тяжести, деструкция костной ткани альвеолярного отростка (чаще равномерная) составляла до 1/2 корней зубов, расширение периодонтальной щели;
- III группа - пациенты после направленной тканевой регенерации (НТР).
Для качественной оценки формирования костной ткани после хирургического вмешательства на тканях пародонта использовался джоульметрический метод, который обладает высокой чувствительностью и информативностью, позволяет снизить временные и трудозатраты на проведение исследования, не оказывает негативного воздействия на организм человека и позволяет получить данные о состоянии биологического объекта (костной ткани) индивидуально для каждого пациента.
Одной из проблем, связанных с реализацией джоульметрического метода, является выбор типа и конструкции датчика. Основным его элементом является система «электрод - биообъект - электрод». Свойства биообъекта определяют прохождение сигнала между электродами [5].
Для проведения исследования применяется потенциостат IPC Micro, позволяющий производить автоматический контроль потенциала электрода и поддерживать программным образом заданные величины потенциала на электродах. В процессе исследования была произведена модификация датчика с пародонтометра на пружинный фиксатор (зажим).
Размещение и удержание электродов на поверхности альвеолярного отростка или части нижней челюсти пациента при обследовании осуществлялись при помощи пружинного фиксатора (зажима). Активный и пассивный электроды были размещены раздельно: активный - с щечной стороны, пассивный - с оральной стороны альвеолярного отростка или части челюсти.
Стоит отметить, что при проведении исследования соблюдается полная электробезопасность врача и пациента. Рабочая поверхность фиксатора изолирована, поэтому соприкосновения со слизистой оболочкой полости рта и применение токов низкой силы при исследовании является безопасным.
Особенностью датчика такого типа является расположение электродов на плоской поверхности в виде контактных площадок. В результате обработки данных представляется возможность получить информацию о распределении значений параметров относительно оцениваемой поверхности, за счет фиксации с щечной и оральной сторон увеличивается глубина проникновения в зону исследования и улучшается прохождение сигнала между электродами [5].
Результаты и обсуждение
Данные на момент начала исследования составляли:
-1 группа (контрольная группа) - среднее значение показателей работы тока составило 262 мкДж;
- II группа (пациенты с пародонтитом средней степени тяжести) - среднее значение показателей работы тока в данной группе составило 285 мкДж;
- III группа (пациенты после НТР) - на этапе регенерации и формирования костного регенерата происходило значительное снижение значений работы тока (РБ). Исследование осуществлялось поэтапно: через 14 дней, через три месяца, через шесть месяцев.
Сила РБ составила 275 мкДж спустя 14 дней, через три месяца - 268 мкДж, через шесть месяцев - 266 мкДж. Полученные данные свидетельствуют о наличии взаимосвязи между фазами ремоделирования костной ткани и электрохимическими изменениями в тканях пародонта в зависимости от стадии созревания костного регенерата и его качества. В ходе получения джоульметрических параметров после НТР происходили сдвиги в сторону уменьшения РБ тока по мере созревания костного регенерата и по сравнению с исходными данными контрольной группы. В процентном соотношении спустя 14 суток после НТР происходит скачок РБ, который составляет 4,96 %, через три месяца, после активации процессов регенерации и созревания костного регенерата происходит снижение силы РБ на 2,29 % по сравнению с данными, полученными через 14 дней. Через шесть месяцев также наблюдается тенденция к снижению РБ на 1,52 %.
Выводы
Таким образом, благодаря изменениям, происходящим с момента замещения дефекта до образования зрелого костного регенерата, при использовании джоульметри- ческого метода экспресс-оценки электрохимических свойств биологических объектов можно определить качество вновь образованной кости. Взаимосвязь между джоульмет- рическими параметрами созревания костной ткани после НТР и клиническими изменениями в тканях пародонта характеризуется снижением работы тока по мере созревания и минерализации костной ткани.
Библиографический список
1. Безруков, В.М. Амбулаторная хирургическая стоматология (современные методы) / В.М. Безруков, Л.А. Григорьянц, Е.А. Рабухина, В.А. Бадалян. - Москва, 2002. - 75 с.
2. Амхадова, М.А. Факторы риска и алгоритм прогнозирования послеоперационных осложнений при увеличении объема костной ткани в области дна верхнечелюстного синуса / М. А. Амхадова, А. А. Никитин, А. М. Сипкин // Стоматология. - 2009. - № 2. - С. 182-184.
3. Иванов, П.В. Исследование взаимосвязи джоульметрических параметров с воспалительными изменениями тканей пародонта / П.В. Иванов, Л.А. Зюлькина, Г.А. Капралова, В.М. Игидбашян, С.И. Геращенко, С.М. Геращенко // Современные проблемы науки и образования : электронный научный журнал. - 2011. - № 6. - 33 с.
4. Волчихин, В.И. Джоульметрические медицинские приборы и системы / В.И. Волчихин, С.И. Геращенко, С.М. Геращенко // Избранные труды Российской школы по проблемам науки и технологий. - Москва : РАН, 2008. - 131 с.
5. Геращенко, С.И. Джоульметрия и джоульметрические системы: теория и приложение : монография / С. И. Геращенко. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2000. - 184 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие и особенности формирования костной ткани, построение ее клеток. Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру. Формирование костной мозоли и ее состав. Сроки заживления переломов ребер, основные критерии, определяющие скорость срастания.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 25.01.2015Характеристика костной ткани - специализированного типа соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70% неорганических соединений, главным образом, фосфатов кальция. Развитие костей после рождения.
презентация [746,7 K], добавлен 12.05.2015Особенности костного метаболизма. Типовые формы нарушения регуляции фосфорно-кальциевого обмена. Патофизиологическая сущность, причины возникновения и основные симптомы остеопороза, остеомаляции, остеосклероза. Механизмы деминерализации костной ткани.
реферат [907,4 K], добавлен 10.02.2014Отличительные особенности костной ткани, химический состав. Защитная, метаболическая и регуляторная функции. Физиологические изгибы позвоночника. Процесс минерализации и деминерализации кости и их регуляция. Возрастные особенности скелета человека.
презентация [1,6 M], добавлен 27.01.2016Особенности репаративной регенерации костной ткани после изолированного перелома кости и при комбинированных радиационно-механических поражениях. Способы оптимизации остеорепарации. Репаративная регенерация костной ткани. Методы лечения переломов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.04.2012Огнестрельные переломы длинных костей конечностей: статистические данные, классификация. Регенерация огнестрельных переломов. Структурная организация и регенерация костной ткани. Методика проведения эксперимента на биообъектах и результаты исследований.
диссертация [12,7 M], добавлен 29.03.2012Возрастные особенности скелета туловища: формирование черепа новорождённого, позвонков, рёбер и грудины, скелета верхних и нижних конечностей. Особенности роста и физического развития ребёнка. Инволютивные процессы в костной ткани вследствие старения.
контрольная работа [142,0 K], добавлен 14.09.2015Понятие о соединительных тканях в организме, их особые виды, функции и классификация. Важнейшее отличие хрящевой ткани от костной и большинства других типов тканей. Общая схема строения. Изучение соединительной ткани как в норме, так и при патологии.
презентация [2,0 M], добавлен 15.09.2013Основные факторы патогенеза заболеваний пародонта. Воспаление пародонта, которое характеризуется прогрессирующей деструкцией его тканей и костной ткани альвеолярного отростка. Воспаление десен, предопределенное неблагоприятным влиянием общих факторов.
презентация [2,0 M], добавлен 08.08.2013Понятие и роль в организме хрящевой ткани; ее способности к восстановлению. Стадии образования хрящевого дифферона и хондрогенных островков. Характеристика костной ткани: классификация, гистологическое строение, регенерация и возрастные изменения.
реферат [1,5 M], добавлен 03.09.2011Понятие антиоксидантов как природных и синтетических веществ, способных замедлять окисление. Классификация антиоксидантов, показания к применению. Антигипоксанты и радиопротекторы. Лекарственные средства, влияющие на метаболизм костной и хрящевой ткани.
реферат [37,0 K], добавлен 19.08.2013Строение хрящевой ткани человека, ее изменение в процессе старения. Образование мышечной ткани ребенка в период его развития, инволютивные изменения мышечных волокон у пожилых людей. Структура костной ткани в детском возрасте и ее изменения с возрастом.
презентация [337,3 K], добавлен 27.01.2015Рассмотрение явления перестройки костной ткани под влиянием чрезмерной механической силы. Понятие функциональной перегрузки и гипертрофических изменений. Патологическая перестройка костной структуры. Рентгенологические наблюдения патологического процесса.
реферат [833,5 K], добавлен 11.12.2012Методы трансплантации. Пересадка костной ткани в стоматологии. Проведение закрытого, открытого синус-лифтинга. Процедура и типы реплантации зубов. Применение гингивопластики для структурного и эстетического улучшения тканей пародонта. Технология операции.
презентация [747,5 K], добавлен 10.07.2014Роль генетических и индивидуальных факторов риска на развитие остеопороза. Причины системного заболевания скелета, характеризующегося уменьшением костной массы и нарушением микроархитектоники костной ткани, ведущими к повышению хрупкости и перелому кости.
презентация [2,8 M], добавлен 22.12.2015Остеосаркома как наиболее распространенная основная форма злокачественных опухолей костной ткани, ее этиологические факторы, патогенез и типичная локализация. Проявление опухоли, ее микроскопическая картина и клинические особенности, прогноз для жизни.
презентация [1,8 M], добавлен 19.05.2015Диагностирование некоторых заболеваний по внешним проявлениям на лице (отёчность, ассиметрия мышц), на коже больного. Причины возникновения, клинические проявления и диагностика заболеваний костной ткани (остенекроз, остеолиз, остеомиелит, остеопороз).
презентация [4,8 M], добавлен 02.11.2016Характеристика и содержание стадий формирования костной системы ребенка: образование белковой основы, формирование центров кристаллизации с последующей минерализацией, остеогенез (перемоделирование и самообновление кости). Значение данного процесса.
презентация [232,9 K], добавлен 19.12.2015Общая характеристика и возрастная трансформация хрящевой ткани. Общие сведения о структуре костной ткани. Описание скелетных мышц. Особенности строения скелетной мускулатуры в детском возрасте, ее изменение с возрастом и состояние у пожилых людей.
презентация [1,3 M], добавлен 11.12.2013Регенерация как восстановление структурных элементов ткани взамен погибших в результате их физиологической гибели. Основные виды регенерации: физиологическая, репаративная и патологическая. Особенности восстановления эпидермиса и костной ткани человека.
презентация [2,5 M], добавлен 02.03.2015
