RU2826091C1 - Method for prediction of development of caries by results of analysis of products of acid metabolism of microflora of dental deposit - Google Patents
Method for prediction of development of caries by results of analysis of products of acid metabolism of microflora of dental deposit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2826091C1 RU2826091C1 RU2024100871A RU2024100871A RU2826091C1 RU 2826091 C1 RU2826091 C1 RU 2826091C1 RU 2024100871 A RU2024100871 A RU 2024100871A RU 2024100871 A RU2024100871 A RU 2024100871A RU 2826091 C1 RU2826091 C1 RU 2826091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- caries
- determined
- analysis
- calculating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 title claims abstract description 25
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 title claims 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 title claims 2
- 208000008887 Dental Deposits Diseases 0.000 title abstract 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 208000002064 Dental Plaque Diseases 0.000 claims abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N nitric acid;oxozirconium Chemical compound [Zr]=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 abstract description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 13
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 6
- 241000194019 Streptococcus mutans Species 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 230000001013 cariogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 3
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 210000001142 back Anatomy 0.000 description 2
- 230000002715 bioenergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 2
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 208000025157 Oral disease Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 208000030194 mouth disease Diseases 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 208000028169 periodontal disease Diseases 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 230000001720 vestibular Effects 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно стоматологии, может быть использовано в качестве неинвазивного, быстрого метода оценки вероятности и интенсивности процессов, приводящих к развитию кариеса, наблюдения за пациентом в процессе профилактических и лечебных мероприятий и оценки их эффективности.The invention relates to medicine, namely dentistry, and can be used as a non-invasive, rapid method for assessing the probability and intensity of processes leading to the development of caries, monitoring a patient during preventive and therapeutic measures and assessing their effectiveness.
Известные способы диагностики стадий кариозного процесса и вероятности его развития основаны на нескольких вариантах используемых средств и методов. Наиболее широко распространены и проработаны методы оценки с использованием оптических средств индикации состояния твердых тканей зуба, например, с использованием лазерных технологий или поляризованного света.Known methods for diagnosing the stages of the carious process and the likelihood of its development are based on several options of the means and methods used. The most widely used and developed methods of assessment are those using optical means of indicating the state of hard dental tissues, for example, using laser technologies or polarized light.
Способ выявления кариеса зубов и заболеваний пародонта с помощью оптической визуализации [пат. US 5570182 A, дата приоритета 29.10.1996] подразумевает использование неионизирующего излучения с приемами снижения помех от рассеянного света. Пучок неионизирующего излучения разделяют на пробный и опорный, область, подлежащую исследованию, освещают лучом образца, а отраженное или прошедшее излучение образца рекомбинируют с опорным лучом. Длина пути опорного луча регулируется, что позволяет оператору выбирать отраженные или переданные фотоны образца, которые рекомбинируются с опорными фотонами. Таким образом, можно предотвратить затенение интерференционной картины излучением, рассеянным тканями зубов или пародонта. Серия интерференционных картин может быть сгенерирована и интерпретирована для определения местоположения кариеса и границ тканей пародонтаA method for detecting dental caries and periodontal disease using optical imaging [US Patent No. 5,570,182 A, priority date 10/29/1996] involves the use of non-ionizing radiation with techniques for reducing interference from scattered light. A beam of non-ionizing radiation is divided into a test beam and a reference beam, the area to be examined is illuminated with the sample beam, and the reflected or transmitted radiation from the sample is recombined with the reference beam. The path length of the reference beam is adjustable, which allows the operator to select the reflected or transmitted photons of the sample that are recombined with the reference photons. In this way, it is possible to prevent the interference pattern from being obscured by radiation scattered by dental or periodontal tissues. A series of interference patterns can be generated and interpreted to determine the location of caries and the boundaries of periodontal tissues
Известны методы обнаружения кариеса и разрушения зубов на ранней стадии [US, Application Number 15868623, Application Date 11.01.2018]. В частности, в варианте осуществления получают и анализируют индуцированную лазером автофлуоресценцию (AF) при нескольких длинах волн возбуждения. Эндогенные флуорофоры, находящиеся в эмали, естественным образом флуоресцируют при освещении длинами волн от ультрафиолетового до видимого спектра. Относительная интенсивность излучения флуорисцентного потока меняется при различных длинах волн возбуждения, когда эмаль меняется со здоровой на деминерализованную. Беря соотношение интегралов спектров излучения AF между различными длинами волн возбуждения, создается стандарт, в котором изменения соотношения AF внутри зуба оцениваются количественно и служат индикаторами ранней стадии деминерализации эмали. Метод можно использовать в сочетании со сканирующим эндоскопом для обеспечения надежных, безопасных и недорогих средств выявления кариеса или разрушения зубов.Methods for detecting early stage dental caries and tooth decay are known [US, Application Number 15868623, Application Date 11.01.2018]. In particular, in an embodiment, laser-induced autofluorescence (AF) is obtained and analyzed at several excitation wavelengths. Endogenous fluorophores located in enamel naturally fluoresce when illuminated with wavelengths from the ultraviolet to the visible spectrum. The relative emission intensity of the fluorescent flux changes at different excitation wavelengths when the enamel changes from healthy to demineralized. Taking the ratio of the integrals of the AF emission spectra between different excitation wavelengths, a standard is created in which changes in the AF ratio inside the tooth are quantified and serve as indicators of early stage enamel demineralization. The method can be used in combination with a scanning endoscope to provide reliable, safe and inexpensive means of detecting dental caries or tooth decay.
Способ и устройство для обнаружения аномалий в структуре зубов [Международная заявка №PCT/IB 2005/054259 от 15.12.2005] основан на использовании луча, направленного на потенциально или реально кариозную структуру, в частности, зуб. Детектор обнаруживает акустические колебания, возникающие в конструкции в результате осветительного излучения, и выдает выходной сигнал, зависящий от величины обнаруженных колебаний. Сигналы детектора обрабатываются для прогнозирования наличия или величины кариозного поражения конструкции.The method and device for detecting anomalies in the structure of teeth [International application No. PCT/IB 2005/054259 of 15.12.2005] is based on the use of a beam directed at a potentially or actually carious structure, in particular a tooth. The detector detects acoustic vibrations arising in the structure as a result of the illumination radiation and produces an output signal depending on the magnitude of the detected vibrations. The detector signals are processed to predict the presence or magnitude of carious damage to the structure.
В приведенных выше способах использовано дорогостоящее, не доступное для широкого круга стоматологических клиник оборудование, что делает невозможным использование таких методик.The above methods use expensive equipment that is not available to a wide range of dental clinics, which makes it impossible to use such techniques.
К числу популярных и часто используемых методов относится группа, основанная на оценке видоспецифичности и количества микроорганизмов, обнаруженных в соскобах зубного налета или ротовой полости в целом (бактериологические и бактериоскопические методы).Among the popular and frequently used methods is a group based on the assessment of species specificity and quantity of microorganisms found in scrapings of dental plaque or the oral cavity as a whole (bacteriological and bacterioscopic methods).
В патенте «Микробиом языка как прогностическая модель для определения обсемененности кариесогенными бактериями Streptococcus mutans твердых тканей зубов у детей раннего возраста» [RU №2661609 от 17.07.2018] предложено определять титр кариесогенных бактерий S. mutans в зубном налете на модели микробиома языка у детей раннего возраста. Способ включает забор биоматериала со всей поверхности слизистой оболочки средней трети спинки языка стерильным тупфером, далее биоматериал наносят на стандартные тест-полоски «Dentocult SM Strip Mutans» с квадратным концом и шероховатой поверхностью, помещают их в селективную питательную среду для кариесогенных стрептококков, после инкубации оценивают степень колонизации стрептококками микробиомы слизистой оболочки спинки языка, относя их количество к классам от 0 до 3, соответственно от КОЕ<104/мл до КОЕ>106/мл, после отнесения к классу обсемененности S. mutans микробиомы языка, определяют обсемененность ими биотопа язычной поверхности молочных зубов, учитывая, что количество/плотность/обсемененность/титр S. mutans в микробиоме языка статистически достоверно соответствует титру Streptococcus mutans в зубном налете язычной поверхности молочных зубов.The patent “Tongue microbiome as a prognostic model for determining the contamination of hard dental tissues with cariogenic Streptococcus mutans bacteria in young children” [RU No. 2661609 dated 17.07.2018] proposes determining the titer of cariogenic S. mutans bacteria in dental plaque using a model of the tongue microbiome in young children. The method involves collecting biomaterial from the entire surface of the mucous membrane of the middle third of the dorsum of the tongue with a sterile swab, then applying the biomaterial to standard Dentocult SM Strip Mutans test strips with a square end and a rough surface, placing them in a selective nutrient medium for cariogenic streptococci, after incubation, assessing the degree of colonization of the microbiome of the mucous membrane of the dorsum of the tongue with streptococci, assigning their number to classes from 0 to 3, respectively, from CFU <104 / ml to CFU> 106 / ml, after assigning the microbiome of the tongue to the class of S. mutans contamination, determining the contamination of the biotope of the lingual surface of baby teeth with them, taking into account that the amount / density / contamination / titer of S. mutans in the microbiome of the tongue statistically reliably corresponds to the titer of Streptococcus mutans in the plaque of the lingual surface of baby teeth.
Широко известны методы оценки интенсивности кариозного процесса по электропроводности твердых тканей зуба или реакции их на воздействие химическими веществами. В патенте [RU №2603620 от 27.11.2016] «Способ определения состояния поверхности эмали зуба» авторы выполняют воздействие на вестибулярную поверхность, по меньшей мере, одного зуба 32-36% раствором ортофосфорной кислоты и обработку протравленного участка красителем в виде 1%-ного водного раствора метиленового синего. Последующее определение резистентности эмали проводят по интенсивности окрашивания с применением набора эталонов разной интенсивности. Способ является доступным, недорогим, информативным и может быть использован для экспресс-диагностики состояния поверхности эмали зуба.Methods for assessing the intensity of the carious process by the electrical conductivity of hard dental tissues or their reaction to exposure to chemicals are widely known. In the patent [RU No. 2603620 dated 27.11.2016] "Method for determining the state of the surface of tooth enamel" the authors perform an effect on the vestibular surface of at least one tooth with a 32-36% solution of orthophosphoric acid and treat the etched area with a dye in the form of a 1% aqueous solution of methylene blue. Subsequent determination of enamel resistance is carried out by the intensity of staining using a set of standards of different intensities. The method is accessible, inexpensive, informative and can be used for express diagnostics of the state of the surface of tooth enamel.
Известен способ оценки степени риска развития и ранней диагностики кариеса зубов [пат.RU №2313090 от 20.12.2007] авторы которого предложили использовать специальный биоэнергетический индикатор, состоящий из 0,1% водного раствора смеси аминокислот: треонина, аспаргиновой, глутаминовой кислоты, глицина, валина, серина, триптофана, 0,5% водного раствора дофамина, 12% водного раствора сернокислой магнезии в соотношении 4:1:6. В процессе исследования индикатор помещают на прозрачную пластину и регистрируют биоэнергетическое поле поверхности зуба, далее индикатор высушивают при температуре +36÷Н-37°С и микроскопируют в проходящем поляризованном свете с кварцевым компенсатором. При выявлении в биологическом индикаторе завершенных и полузавершенных структур размытых радиально-кольцевых сферолитов в количестве 20-29%) определяется низкая степень риска развития кариеса, при 30-39%) - средняя (умеренная), при 40% и более - как высокая.A method for assessing the degree of risk of development and early diagnostics of dental caries is known [patent.RU No. 2313090 from 20.12.2007], the authors of which proposed to use a special bioenergetic indicator consisting of a 0.1% aqueous solution of a mixture of amino acids: threonine, aspartic, glutamic acid, glycine, valine, serine, tryptophan, 0.5% aqueous solution of dopamine, 12% aqueous solution of magnesium sulfate in a ratio of 4:1:6. During the study, the indicator is placed on a transparent plate and the bioenergetic field of the tooth surface is recorded, then the indicator is dried at a temperature of +36 ÷ H-37 ° C and microscopically examined in transmitted polarized light with a quartz compensator. If the biological indicator reveals completed and semi-completed structures of fuzzy radial-ring spherulites in an amount of 20-29%), a low degree of risk of developing caries is determined, at 30-39%) - average (moderate), at 40% and more - as high.
Способ достаточно сложен в плане технического выполнения, требует наличия химических индикаторов в виде аминокислот и иных соединений, а также специального оборудования для оценки результата.The method is quite complex in terms of technical implementation and requires the presence of chemical indicators in the form of amino acids and other compounds, as well as special equipment to evaluate the result.
Известен способ лабораторной диагностики заболеваний ротовой полости по элементному составу слюны [пат. RU 2367959 от 20.09.2009], требующий определения содержание натрия, калия, кальция и фосфора в слюне обследуемого. Производят расчет соотношения Са/Р и Na/K и при значениях Са/Р меньше 0,3 и Na/K меньше 0,2 диагностируют кариес зубов. При значениях Са/Р меньше 0,3 и Na/K больше 0,2 диагностируют процесс камнеобразования в полости рта. При значениях Са/Р больше 0,3 делают вывод о нормальном состоянии полости рта. Использование изобретения обеспечивает выявление на стоматологическом приеме лиц с риском наличия кариеса и камнеобразования в ротовой полости на основе лабораторной оценки состояния полости рта.A method for laboratory diagnostics of oral diseases based on the elemental composition of saliva is known [patent RU 2367959 of 20.09.2009], which requires determining the content of sodium, potassium, calcium and phosphorus in the saliva of the subject. The Ca/P and Na/K ratios are calculated, and if Ca/P is less than 0.3 and Na/K is less than 0.2, dental caries is diagnosed. If Ca/P is less than 0.3 and Na/K is greater than 0.2, the process of calculus formation in the oral cavity is diagnosed. If Ca/P is greater than 0.3, a conclusion is made about the normal state of the oral cavity. The use of the invention ensures that individuals at risk of having caries and calculus formation in the oral cavity are identified during a dental appointment based on a laboratory assessment of the state of the oral cavity.
Способ определения состояния поверхности эмали зуба [пат. RU №2484763 от 20.06.2013] основан на использовании дозированной капли жидкости, наносимой на поверхность зуба. После установления равновесия взаимодействия жидкости с поверхностью эмали зуба измеряют угол смачивания, по которому судят о состоянии поверхности эмали зуба. Для определения гигиенического состояния эмали зуба измеряют угол смачивания неочищенной поверхности эмали. Очищают поверхность эмали и повторно измеряют угол смачивания. О гигиеническом состоянии эмали зуба судят по изменению угла смачивания. Для определения начальной стадии деминерализации проводят исследование нескольких очищенных зубов и при уменьшении угла смачивания на зубе судят о начальной стадии деминерализации на данном зубе. Для определения функциональной резистентности твердых тканей зуба к кариесу проводят измерение угла смачивания на предварительно очищенном зубе. Затем обрабатывают поверхность зуба буферным раствором с рН 2,0-5,8. Измеряют угол смачивания. По степени уменьшения угла смачивания судят об уровне резистентности зуба к кариесу.The method for determining the condition of the tooth enamel surface [patent RU No. 2484763 dated 20.06.2013] is based on the use of a metered drop of liquid applied to the tooth surface. After establishing equilibrium of the interaction of the liquid with the tooth enamel surface, the wetting angle is measured, which is used to judge the condition of the tooth enamel surface. To determine the hygienic condition of the tooth enamel, the wetting angle of the uncleaned enamel surface is measured. The enamel surface is cleaned and the wetting angle is measured again. The hygienic condition of the tooth enamel is judged by the change in the wetting angle. To determine the initial stage of demineralization, a study of several cleaned teeth is conducted and if the wetting angle on a tooth decreases, the initial stage of demineralization on this tooth is judged. To determine the functional resistance of hard tooth tissues to caries, the wetting angle is measured on a pre-cleaned tooth. Then the tooth surface is treated with a buffer solution with a pH of 2.0-5.8. The wetting angle is measured. The degree of reduction in the wetting angle is used to judge the level of tooth resistance to caries.
Способы трудоемки, требуют выполнения большого объема расчетов.The methods are labor-intensive and require a large amount of calculations.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа экспресс-тестирования зубного налета для прогнозирования развития кариеса, простого в реализации, позволяющего снизить травматичность и дискомфорт пациента во время обследования, что особенно важно для детского возраста. Технология выполнения значительно снижает общее время анализа и нагрузку на врача или сотрудников лаборатории, без потери качества информации. Ранняя диагностика начальной стадии кариозного процесса и интенсивности его развития способствует своевременному началу профилактических и лечебных процедур и снижению интенсивности разрушения зубов.The technical task of the proposed invention is to develop a method for express testing of dental plaque to predict the development of caries, simple to implement, allowing to reduce trauma and discomfort of the patient during the examination, which is especially important for children. The technology of implementation significantly reduces the total time of analysis and the workload of the doctor or laboratory staff, without loss of information quality. Early diagnostics of the initial stage of the carious process and the intensity of its development contributes to the timely start of preventive and therapeutic procedures and a decrease in the intensity of tooth decay.
Пошаговое выполнение способа следующее. В портативный электронный нос «МАГ-8» [найдено в интернет https://е-nose.ru/product/analizator-zapaha-mnogokanalnvi-mag-8/, дата обращения 10.11.2023] (Россия) со сменными измерительными элементами (газовыми пьезосенсорами) устанавливают пьезосенсоры ОАВ-типа с разными сорбентами. Для решения конкретной задачи диагностики необходимо установить пьезосенсоры, на каждый из которых нанесены отдельно фазы массой 2-4 мкг карбоксилированных углеродных нанотрубок (сенсор 1), азотнокислый цирконил (сенсор 2), гидроксиапатит (сенсор 3). Последовательность установки сенсоров не имеет значения для выбранного устройства. Прибор включают, прогревают и контролируют выход пьезосенсоров на рабочий режим согласно инструкции по эксплуатации прибора. Достоинством прибора является допустимость его работы в течение длительного времени без дополнительных регенераций ячейки детектирования и сенсоров. Вводят перед каждым измерением наименование пробы и время измерения 60 сек.The step-by-step implementation of the method is as follows. OAB-type piezoelectric sensors with different sorbents are installed in the portable electronic nose "MAG-8" [found on the Internet https://е-nose.ru/product/analizator-zapaha-mnogokanalnvi-mag-8/, accessed on 10.11.2023] (Russia) with replaceable measuring elements (gas piezoelectric sensors). To solve a specific diagnostic problem, it is necessary to install piezoelectric sensors, each of which has separate phases of 2-4 μg of carboxylated carbon nanotubes (sensor 1), zirconyl nitrate (sensor 2), and hydroxyapatite (sensor 3) applied to it. The sequence of installing the sensors does not matter for the selected device. The device is turned on, warmed up, and the output of the piezoelectric sensors to the operating mode is monitored according to the operating instructions for the device. The advantage of the device is that it can operate for a long time without additional regeneration of the detection cell and sensors. Before each measurement, the sample name and measurement time of 60 sec are entered.
Врач, или иной медперсонал, выполняет отбор на стерильный тупфер зубного налета не менее, чем с одного зуба, например трех или четырех, переносят тумпфер к прибору. Прибор допустимо устанавливать непосредственно радом с рабочим местом врача в его кабинете. Помещают тупфер в ячейку детектирования с сенсорами не позднее 3 мин от момента отбора пробы и запускают начало измерений посредством активации программного обеспечения прибора, который может быть совмещен с компьютером, ноутбуком, планшетом. В течение 60 секунд летучие соединения из пробы зубного налета в закрытой системе ячейки детектирования попадают к пьезосенсорам и взаимодействуют с нанесенными сорбентами. При этом меняется нагрузка на пьезосенсоры и интенсивность их сигнала. Сигнал каждого отдельного пьезосенсора регистрируется с шагом в одну секунду.The doctor or other medical personnel collects dental plaque from at least one tooth, for example, three or four, using a sterile swab, and transfer the swab to the device. The device may be installed directly next to the doctor's workplace in his office. The swab is placed in the detection cell with sensors no later than 3 minutes after the sample is collected, and measurements are started by activating the software of the device, which can be combined with a computer, laptop, or tablet. Within 60 seconds, volatile compounds from the dental plaque sample in the closed system of the detection cell reach the piezosensors and interact with the applied sorbents. In this case, the load on the piezosensors and the intensity of their signal change. The signal of each individual piezosensor is recorded in one-second increments.
По окончании времени измерения вынимают тупфер, для самопроизвольного восстановления сенсоров. Фиксируют в программном обеспечении площади под кривыми выхода каждого сенсора соответственно S1, S2, S3. Далее находят частное этих значений к=S1 / S2 / S3. Принимают решение о процессах в пробе зубного налета по схеме:At the end of the measurement time, the swab is removed for spontaneous restoration of the sensors. The areas under the output curves of each sensor are recorded in the software, respectively S 1 , S 2 , S 3 . Then the quotient of these values is found k = S 1 / S 2 / S 3 . A decision is made on the processes in the dental plaque sample according to the scheme:
- если к меньше или равно 0,30, то проба отобрана с ошибкой и исследование следует выполнить повторно;- if k is less than or equal to 0.30, then the sample was taken with an error and the study should be repeated;
- если к больше 0,30 и меньше 1,5 отсутствуют кариозные процессы;- if k is greater than 0.30 and less than 1.5, there are no carious processes;
- если к больше или равно 1,5 и меньше 2,5, то состояние характеризуется как высокая вероятность развития кариеса;- if k is greater than or equal to 1.5 and less than 2.5, then the condition is characterized as a high probability of developing caries;
- если к больше или равно 2,5, то состояние характеризуется как наличие кариозного процесса;- if k is greater than or equal to 2.5, then the condition is characterized as the presence of a carious process;
Предложенные нами пьезосенсоры с разными сорбентами с высокой степенью чувствительности и надежности, при погрешности не более 10%, селективно фиксируют различия в химическом составе летучих соединений зубного налета, позволяют дифференцировать процессы в пробе и контролировать ошибки отбора проб. Для выполнения способа не требуется персонал высокого уровня квалификации, ложноположительные и ложноотрицательные варианты заключения сведены к минимуму (таблица 2).The piezoelectric sensors with different sorbents with a high degree of sensitivity and reliability, with an error of no more than 10%, proposed by us, selectively record differences in the chemical composition of volatile compounds of dental plaque, allow differentiating processes in the sample and monitoring sampling errors. The method does not require highly qualified personnel, false positive and false negative conclusion options are reduced to a minimum (Table 2).
Способ поясняется следующим примером.The method is illustrated by the following example.
Для быстрой оценки процессов у пациентов, исследования которых имели порядковые номера 1, 2 и 3, применили портативный электронный нос «нос-диагност МАГ-Bio» (Россия) со сменными измерительными элементами с установленными пьезосенсорами ОАВ-типа с карбоксилированными углеродными нанотрубками (сенсор 1), азотнокислым цирконилом (сенсор 2), гидроксиапатитом (сенсор 3). Прибор прогревали в течение 20 мин и контролировали выход пьезосенсоров на рабочий режим согласно инструкции по эксплуатации прибора.For rapid assessment of processes in patients whose studies had serial numbers 1, 2 and 3, a portable electronic nose "nose-diagnostician MAG-Bio" (Russia) with replaceable measuring elements with installed OAB-type piezosensors with carboxylated carbon nanotubes (sensor 1), zirconyl nitrate (sensor 2), hydroxyapatite (sensor 3) was used. The device was warmed up for 20 minutes and the output of the piezosensors to the operating mode was monitored according to the operating instructions for the device.
Вводили последовательно, на протяжении исследования налета, перед каждым измерением номер пробы, длительность измерения составила 60 сек.The sample number was entered sequentially throughout the plaque study, before each measurement, the measurement duration was 60 seconds.
После отбора на стерильный тупфер зубного налета, помещали его в ячейку детектирования с сенсорами, не позднее 3 мин от момента отбора пробы и запускали измерение в программном обеспечении прибора.After collecting dental plaque on a sterile swab, it was placed in a detection cell with sensors no later than 3 minutes from the moment of sampling and the measurement was started in the device software.
В течение установленного времени 60 сек., летучие соединения из пробы зубного налета в закрытой системе ячейки детектирования самопроизвольно выделяются и попадают к пьезосенсорам, взаимодействуют с нанесенными сорбентами.During the set time of 60 seconds, volatile compounds from the dental plaque sample in the closed system of the detection cell are spontaneously released and reach the piezoelectric sensors, interacting with the applied sorbents.
По окончании времени измерения извлекли тупфер, восстановление сенсоров произошло самопроизвольно в течение 3-5 мин. Из программного обеспечения к прибору выписали значения площади под выходными кривыми каждого сенсора соответственно S1, S2, S3, (Гц⋅с) и вычислили их частное (табл. 1).At the end of the measurement time, the swab was removed, the sensors were restored spontaneously within 3-5 minutes. From the software to the device, the values of the area under the output curves of each sensor, respectively, S 1 , S 2 , S 3 , (Hz⋅s) were written out and their quotient was calculated (Table 1).
Микробиологическими исследованиями установлено, что обсемененность для мазков зубного налета Пациента, номер пробы которого 2 значительно выше, чем у Пациентов с номерами проб 1 и 3. Повторный отбор пробы налета у Пациента, с номером пробы 3, позволил уточнить результат и правильно интерпретировать состояние твердых тканей зуба. Клинический осмотр подтвердил выводы, полученные при использовании способа.Microbiological studies have established that the contamination of dental plaque smears from the Patient with sample number 2 is significantly higher than that of the Patients with sample numbers 1 and 3. Repeated plaque sampling from the Patient with sample number 3 allowed us to clarify the result and correctly interpret the condition of the hard tissues of the tooth. Clinical examination confirmed the conclusions obtained using the method.
Для оценки ложноположительных и ложноотрицательных ошибок провели исследование внутреннего стандарта дистиллированной воды и химических соединений в высокой концентрации, в норме присутствующих в ротовой полости, а также результатов исследования зубного налета в выборке пациентов (табл. 2).To assess false-positive and false-negative errors, an internal standard of distilled water and high-concentration chemical compounds normally present in the oral cavity were tested, as well as the results of a dental plaque test in a sample of patients (Table 2).
Доля ложноположительных прогнозов о развитии кариеса составляет не более 5%, ложноотрицательных не установлено, что подтверждает высокую специфичность метода.The proportion of false-positive predictions about the development of caries is no more than 5%, and no false-negative predictions have been identified, which confirms the high specificity of the method.
Способ обеспечивает снижение дискомфорта пациента в момент обследования, раннюю диагностику вероятности развития кариеса, что позволяет своевременно выполнять профилактические мероприятия.The method ensures a reduction in patient discomfort during examination, early diagnosis of the likelihood of caries development, which allows timely implementation of preventive measures.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2826091C1 true RU2826091C1 (en) | 2024-09-03 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570182A (en) * | 1994-05-27 | 1996-10-29 | Regents Of The University Of California | Method for detection of dental caries and periodontal disease using optical imaging |
| RU2313090C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-12-20 | Лидия Васильевна Савина | Method for estimating dental caries development risk and setting early stage diagnosis |
| RU2367959C1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Laboratory saliva-composition diagnostic technique for oral diseases |
| RU2484763C1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации | Method of determining state of tooth enamel surface |
| RU2603620C1 (en) * | 2015-07-28 | 2016-11-27 | Олеся Юрьевна Шмидт | Method of determining of tooth enamel surface state |
| RU2661609C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России) | Tongue microbioma as a prognostic model for determining the seeding of cariesogenic bacteria of streptococcus mutans of dental hard tissues in young children |
| US10888230B2 (en) * | 2012-01-20 | 2021-01-12 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Dental demineralization detection, methods and systems |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5570182A (en) * | 1994-05-27 | 1996-10-29 | Regents Of The University Of California | Method for detection of dental caries and periodontal disease using optical imaging |
| RU2313090C1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-12-20 | Лидия Васильевна Савина | Method for estimating dental caries development risk and setting early stage diagnosis |
| RU2367959C1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Laboratory saliva-composition diagnostic technique for oral diseases |
| RU2484763C1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации | Method of determining state of tooth enamel surface |
| US10888230B2 (en) * | 2012-01-20 | 2021-01-12 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Dental demineralization detection, methods and systems |
| RU2603620C1 (en) * | 2015-07-28 | 2016-11-27 | Олеся Юрьевна Шмидт | Method of determining of tooth enamel surface state |
| RU2661609C1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России) | Tongue microbioma as a prognostic model for determining the seeding of cariesogenic bacteria of streptococcus mutans of dental hard tissues in young children |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЧМЕНКО Т.А. и др., Информативность выходных сигналов "электронного носа" на пьезосенсорах, Аналитика и контроль, 2017, Т. 21, номер 2, стр. 72-84. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alammari et al. | Quantitative light-induced fluorescence (QLF): a tool for early occlusal dental caries detection and supporting decision making in vivo | |
| Pretty | Caries detection and diagnosis: novel technologies | |
| Lussi et al. | Performance of conventional and new methods for the detection of occlusal caries in deciduous teeth | |
| RU2367959C1 (en) | Laboratory saliva-composition diagnostic technique for oral diseases | |
| Huth et al. | In vivo performance of a laser fluorescence device for the approximal detection of caries in permanent molars | |
| Sa et al. | Evaluation of the effectiveness of micro-Raman spectroscopy in monitoring the mineral contents change of human enamel in vitro | |
| CN107529999A (en) | The method for diagnosing tooth demineralization | |
| Guk et al. | Red fluorescence of Interdental plaque for screening of gingival health | |
| RU2826091C1 (en) | Method for prediction of development of caries by results of analysis of products of acid metabolism of microflora of dental deposit | |
| RU2460076C1 (en) | Early diagnostic technique for oral diseases in adolescents by microelement composition and lactic acid bacilli concentration in non-stimulated oral fluid | |
| Balaram et al. | Periodontal epidemiology | |
| Tomczyk et al. | Brief communication: a pilot study: smooth surface early caries (caries incipiens) detection with KaVo DIAGNODent in historical material | |
| RU2164350C1 (en) | Method for predicting dental caries | |
| Meharry et al. | The effect of surface defects in early caries assessment using quantitative light-induced fluorescence (QLF) and micro-digital-photography (MDP) | |
| Bittar et al. | Validity assessment of a third-generation light-induced fluorescence device in detecting proximal and occlusal caries lesions: A cross-sectional study | |
| Hiraishi et al. | Evaluation of active and arrested carious dentin using a pH-imaging microscope and an X-ray analytical microscope | |
| Strickland et al. | The clinical performance of chairside caries risk assessment kits. | |
| RU2280874C2 (en) | Method for diagnosing parodontitis severity degree | |
| RU2799012C1 (en) | Method of predicting the risk of developing chronic generalized periodontitis | |
| RU2844790C1 (en) | Diagnostic technique for chronic periodontitis by organic and mineral composition of bone tissue | |
| Bapat et al. | New perspective for probe development assessing salivary biomarkers in periodontal affected diabetic patients | |
| US20080085533A1 (en) | Method and apparatus for non -invasive rinse diagnosis and monitoring of periodontal diseases | |
| Sert et al. | The evaluation of pulse oximetry measurement in determining the health status of pulp in primary molar teeth | |
| Kimura et al. | Basic study of the use of laser on detection of vertical root fracture | |
| Varshini et al. | EARLY BIRD CATCHES THE WORM!-CHAIRSIDE DIAGNOSTICS IN PERIODONTICS |