Лазерная допплеровская флоуметрия пародонта

Опубликовано: 25.04.2024

Ткани организма в оптическом плане могут быть охарактеризованы как мутные среды. Отражение лазерного излучения от движущихся в микрососудах эритроцитов приводит к изменению частоты сигнала (эффект Допплера), что позволяет определить интенсивность микроциркуляции в исследуемом участке тела. Обратное рассеяние монохроматического зондирующего сигнала формируется в результате многократного рассеяния на поверхности эритроцитов. Поэтому спектр отраженного сигнала после многократного детектирования, фильтрации и преобразования дает интегральную характеристику капиллярного кровотока в заданной единице объема тканей, которая складывается из средней скорости движения эритроцитов, показателя капиллярного гематокрита и числа функционирующих капилляров.

Фрагментарный характер колебаний на определенной частоте в реальной допплерограмме, когда наблюдается случайное чередование колебаний различной частоты, а также ограничение времени регистрации поступающего сигнала определили необходимость использования цифрового метода фильтрации для анализа допплерограмм. Поэтому для получения более полной диагностической информации применяют амплитудно-частотный анализ гармонических ритмов исходной допплерограммы при спектральном разложении на гармонические составляющие физиологических колебаний тканевого кровотока.

Данные лазерной допплеровской флоуметрии объективно отражают состояние тканевых систем пародонта и могут служить для оценки степени патологических изменений при ВЗП.

При изучении показателей ЛДФ установлено снижение интенсивности капиллярного кровотока в среднем на 30 % от нормального уровня, обусловленное воспалительно-деструктивными процессами в пародонте. Степень сосудистых нарушений зависит от тяжести деструктивных изменений.

При пародонтите средней степени тяжести микроциркуляторные расстройства выражаются в следующем: уровень капиллярного кровотока снижается на 18 % по сравнению с нормой, среднее квадратическое отклонение амплитуды колебаний кровотока (а) — на 40,2 %, вазомоторная активность (Kv) — на 26 %, что свидетельствует о снижении перфузии тканей кровью и активности кровотока.

Отмечается также падение абсолютных значений амплитуд в области всех ритмов: низкочастотного — на 54,7 %, высокочастотного — на 51,4 %, пульсового — на 39,6 %. Наблюдается увеличение сосудистого тонуса на 25,5 % и падение внутрисосудистого сопротивления на 26,7 %. Тенденция этих изменений отражается и на значениях интегрального индекса флаксмоций (ИФМ), который был снижен на 14,8 %.

При тяжелой степени пародонтита показатели капиллярного кровотока значительно снижены по сравнению с нормой: М —на 28,9%, а —на 59 %, Kv — на 41,6%, что указывает на выраженное ухудшение кровотока в системе микроциркуляции. Амплитуда низкочастотного ритма снижается в 4 раза, высокочастотного — в 2,3 раза, пульсового — в 2,5 раза. Сосудистый тонус выше нормы на 59,9 %, а внутрисосудистое сопротивление — ниже на 45 %. Снижение ИФМ составляет 42,3 % от нормы.

При БПП уровень капиллярного кровотока резко снижен — на 46,7 % по сравнению с нормой. Среднее квадратическое отклонение амплитуды колебаний кровотока снижается в 3,1 раза, а вазомоторная активность сосудов — в 1,6 раза.

В амплитудно-частотном спектре допплерограмм отмечается резкое снижение амплитуды низкочастотных колебаний — в 6 раз, высокочастотных ритмов — в 3,1 раза, пульсовых в 4 раза, что отражается на резком снижении ритмических флаксмоций тканевого кровотока.

При этом значительно повышен сосудистый тонус — в 1,9 раза, что свидетельствует о компенсаторном усилении вазоконстрикции в связи с резким снижением миогенной активности микрососудов. Внутрисосудистое сопротивление снижено по сравнению с нормой более чем в 2 раза, а ИФМ ниже нормального показателя на 45 %.

Таким образом, анализ допплерограмм показывает, что признаки гемодинамических нарушений нарастают с увеличением тяжести заболевания пародонта, а самые худшие параметры микроциркуляции отмечаются у пациентов с БПП, иногда даже при нерезко выраженных клинических признаках воспаления пародонта и хорошей гигиене полости рта. Это указывает на основополагающую роль микроциркуляторных расстройств в патогенезе заболеваний пародонта у этой категории пациентов.

26 января 2010 4744

Новая медицинская технология заключается в воздействии на твердые
ткани зуба лазерным излучением и компенсации сигнала цвета зуба для
получения достоверной регистрации флуктуаций кровотока в
микроциркуляторном русле пульпы зуба.
Медицинская технология предназначена для диагностики витальности
пульпы при травме зуба и мониторирования ее состояния при лечении
кариеса и пульпита с применением биологического метода.
Может быть использована врачами-стоматологами в
стоматологических поликлиниках и отделениях функциональной
диагностики.

Рецензенты: проф. Л.А. Дмитриева – зав. кафедрой терапевтической
стоматологии факультета повышения квалификации врачей-стоматологов и
преподавателей ГОУ ВПО «МГМСУ Росздрава»; профессор кафедры
нормальной физиологии ГОУ ВПО «Российского университета дружбы
народов» проф. А.Е. Северин.
© ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий», 2008

Показания к использованию медицинской технологии

• Травма зубов.
• Кариес зубов.
• Пульпиты.
• Препарированные зубы.

Противопоказания к использованию медицинской технологии

Материально-техническое обеспечение медицинской технологии

Компьютеризированный лазерный анализатор капиллярного кровотока
ЛАКК-02 (ООО Научно-производственное предприятие «ЛАЗМА» Россия)
Регистрационное удостоверение МЗ РФ №29/03020703/5555-03 от 11.09.2003
г.
Описание медицинской технологии

Методику исследования пациентов проводят в стоматологическом
кресле, в положении сидя. Необходимые факторы обследования: отсутствие какого-либо воздействия на твердые ткани зубов, слизистую оболочку рта и десны (чистка зубов, прием жесткой пищи, использование жевательной резинки и т.д.) и психоэмоциональной нагрузки не менее чем за 1 час до обследования. Перед регистрацией записи лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) измеряют артериальное давление, которое может изменять достоверность полученных результатов.

Перед исследованием микроциркуляции в пульпе зуба проводят аппаратную компенсацию уровня сигнала, обусловленного цветом зуба и
влияющего на величину сигнала, получаемого непосредственно с пульпы.
Для этого световод в черной эластичной насадке устанавливают в верхней
трети коронки исследуемого зуба и получают биологический ноль в приборе методом автоматического вычитания (Решение о выдаче патента по заявке №2007125741 от 09.07.2007 г).
После этого световодный зонд устанавливают перпендикулярно вестибулярной или щечной поверхности зуба в пришеечной области на 2 мм выше десневого края в зоне коронковой части пульпы. Установка
световодного зонда проводится без выраженного давления на зуб во
избежание реакции сосудов периодонта, тесно связанных с сосудистой
ситемой пульпы зуба. Находят полезный сигнал колебаний кровотока в
микроциркуляторном русле пульпы, регистрируют ЛДФ-грамму в течение 3-
5 мин и проводят ее последующую обработку в автоматическом режиме.

Предварительно по этой методике проводят регистрацию ЛДФ-грамм с
интактного симметричного зуба. Для диагностики витальности зуба,
состояния кровотока в пульпе, при кариесе, пульпите и заболеваниях
пародонта сравнивают допплерограммы исследуемого зуба и интактного
симметричного.
После регистрации ЛДФ-грамм на монитор выводятся средние
статистические значения флоуметрии (амплитуд сигнала на выходе прибора): величина среднего потока перфузии крови – М в интервале времени регистрации, среднеквадратичное отклонение – σ и интегральный показатель вариаций – KV данного процесса, расчетные параметры которых позволяют проводить общую оценку состояния гемомикроциркуляции.
Более детальный анализ функционирования микроциркуляторного русла проводится при анализе амплитудно-частотного спектра с применением математических аппаратов Фурье - и Вейвлет - преобразования.
Регистрируемый ЛДФ-граммой колебательный процесс является результатом наложения колебаний, обусловленных активными и пассивными факторами регуляции микроциркуляции (рис. 1).

Ритмическая структура флаксмоций выявляется с помощью
амплитудно-частотного спектра ЛДФ-грамм и является результатом
различных (нейрогенных, миогенных, дыхательных, сердечных и других)
влияний на состояние микроциркуляции. При этом определяется
характеристика потока эритроцитов – среднеквадратичное отклонение,
обозначаемое σ. Соотношение между перфузией кровью ткани – М и
величиной ее изменчивости – σ (флаксом) оценивается коэффициентом
вариации – КV, характеризующим вазомоторную активность микрососудов:

Рис. 2. Амплитуды колебаний сосудистой стенки в пульпе зуба
(Вейвлет-преобразование ЛДФ-граммы).

В амплитудно-частотном спектре флаксмоции ЛДФ-граммы
укладываются в диапазоне частот от 0,0095 до 1,6 Гц. Наиболее значимыми в диагностическом плане являются медленные волны (рис. 2): эндотелиальные (Э), обусловленные функционированием эндотелия - выбросом (Э) (Н) (М) (Д) (С) вазодилататора NO; нейрогенные (Н), связанные с симпатическими адренергическими (в основном терморегуляторными) влияниями на гладкие мышцы артериол и артериолярных участков артериоло-венулярных анастомозов; миогенные - (М), связанные с состоянием мышечного тонуса прекапилляров, регулирующего приток крови в нутритивное звено микроциркуляторного русла.
Быстрые (высокочастотные) волны в ЛДФ-грамме - это дыхательные
волны (Д) (рис. 2). Эти флаксмоции обусловлены распространением в
микрососуды со стороны путей оттока крови волн перепадов давления в
венозной части кровеносного русла. Они преимущественно связаны с
дыхательными экскурсиями грудной клетки. Увеличение амплитуды
дыхательной волны в микроциркуляторном русле обусловлено изменениями венозного давления при легочной механической активности -
присасывающим действием «дыхательного насоса». Местом локализации
дыхательных ритмов в системе микроциркуляции являются венулы.
Наиболее явно респираторные колебания проявляются, если снижается
градиент артерио-венозного давления.
Диагностическое значение дыхательной волны заключается в ее связи с
венулярным звеном. Например, увеличение амплитуды дыхательной волны указывает на снижение микроциркуляторного давления. Ухудшение оттока крови из микроциркуляторного русла может сопровождаться увеличением объема крови в венулярном звене. Это обстоятельство приводит к росту амплитуды дыхательной волны в ЛДФ-грамме.

Амплитуда пульсовой волны сердечного цикла (С) (рис. 2), осуществляющейся притоком крови в микроциркуляторное русло со стороны артерий, является показателем, который изменяется в зависимости от состояния тонуса резистивных сосудов. Очевидно, что при снижении сосудистого тонуса увеличивается объем притока артериальной крови в микроциркуляторное русло, модулированной пульсовой волной. Увеличение амплитуды пульсовой волны может наблюдаться вследствие уменьшения эластичности сосудистой стенки.

Природа пульсовых флаксмоций достаточно хорошо известна: они
обусловлены изменениями скорости движения эритроцитов в микрососудах, вызываемыми перепадами систолического и диастолического давления.
Величина амплитуды пульсовой волны положительно связана с
амплитудами колебаний кровотока, обусловленных функционированием
нейрогенного и миогенного механизмов регуляции кровотока, от которых
зависит диаметр просвета артериол и артериоло-венулярных анастомозов.
Медленные волны флаксмоций (Н, М) по своей природе связаны с
функцией вазомоторов (гладкомышечных клеток в прекапиллярном отделе
резистивных сосудов) и относятся к механизмам активной модуляции
кровотока в системе микроциркуляции со стороны путей притока крови.
В настоящее время наряду с преобразованием Фурье применяется
Вейвлет-анализ ЛДФ-грамм. Если в основе алгоритма Фурье-преобразования
лежит определение частотных компонент ЛДФ-граммы (рис. 3), связанных с периодическими функциями (синусами и косинусами) различных частот, а вычисление частотных компонент осуществляется путем перемножения
периодических функций на результаты изменения перфузии крови, представленных в ЛДФ-грамме, то при Вейвлет-анализе (рис. 4) определяется вклад определенной группы ритмов относительно средней
модуляции кровотока. Это позволяет проводить разбор нормированных
характеристик ритмов колебаний кровотока: эндотелиального (Э), нейрогенного (Н), миогенного (М), дыхательного (Д), сердечного (С). Математический аппарат Вейвлет позволяет наилучшим образом выявлять
периодичность коротких и длительных процессов, представленных в одной ЛДФ-грамме.

Рис. 3. Амплитудно-частотный спектр ЛДФ-граммы

Рис. 4. Вейвлет-анализ ЛДФ- граммы

В основе Вейвлет-преобразования лежит почленное перемножение массива данных ЛДФ-граммы на массив, содержащий вейвлеты (волны) для разных частот.

Наиболее значимым при Вейвлет-анализе ЛДФ-грамм является
возможность оценить влияние миогенных и нейрогенных компонентов
тонуса микрососудов. Природа нейрогенного тонуса (НТ) связана с
активностью α-адренорецепторов мембран гладкомышечных клеток
мышечного слоя сосудистых стенок, возбуждение которых приводит к
вазоконстрикции. Снижение амплитуды флуктуаций на ЛДФ-грамме
означает повышение тонуса и ригидности (снижение эластичности)
сосудистой стенки, и наоборот, увеличение этих амплитуд является
следствием снижения сосудистого тонуса.
Поскольку имеются отличия в регуляции тонуса артериол и прекапиллярных сфинктеров, это позволяет неинвазивно оценивать
соотношения шунтирующего и нутритивного кровотока в микрососудистой
сети. Показатель шунтирования (ПШ) определяется соотношением МТ к НТ:

Рис. 5. Схема взаимодействия лазерного излучения с микрососудами.

Физиологические основы метода ЛДФ заключаются в том, что этот
метод позволяет определять уровень перфузии кровью исследуемых тканей.
Составной частью метода ЛДФ является анализ колебаний кровотока,
зарегистрированных ЛДФ-граммой. Ритмы колебаний (флуктуаций) и их
соотношение играют важную диагностическую роль. Спонтанные колебания кровотока во многом обусловлены вазомоциями - ритмическими
изменениями диаметра прекапиллярных резистивных сосудов, которые
вызывают ритмические колебания скорости движения эритроцитов в
микроциркуляторном русле.
Помимо вазомоций, составляющих основу активного механизма
модуляций (колебаний) кровотока, в системе микроциркуляции действуют и другие механизмы, обусловленные перепадами артериального и венозного давления, а также вазоконстрикторным влиянием симпатической нервной системы. В связи с этим, было предложено обозначать колебания скорости эритроцитов в микрососудах как флаксмоции. В результате спектрального разложения ЛДФ-граммы на гармонические составляющие определяется вклад различных ритмических составляющих флаксмоций в ЛДФ-грамме, что имеет важное значение для диагностики микроциркуляторных нарушений.

В системе кровоснабжения микроциркуляторное русло является
связующим звеном между артериальными и венозными сосудами. В
результате этого ритмы флуктуаций (колебаний) потока эритроцитов в
системе микроциркуляции подвержены влияниям как со стороны путей
притока (артериальные или активные модуляции флуктуаций тканевого
кровотока), так и со стороны путей оттока – пассивные модуляции
флуктуаций.
Активные механизмы контроля микроциркуляции (факторы,
непосредственно воздействующие на систему микроциркуляции) – это
эндотелиальный, миогенный и нейрогенный механизмы регуляции просвета сосудов, тонуса сосудов. Эти факторы контроля регуляции модулируют поток крови со стороны сосудистой стенки и реализуются через ее мышечный компонент.
Пассивные механизмы вызывают колебания кровотока вне системы
микроциркуляции (рис. 6): пульсовая волна (С) - со стороны артерий и
присасывающее действие «дыхательного насоса» (Д) - со стороны вен. Эти колебания проникают с кровотоком в исследуемую область, так как
микроциркуляторное русло, являющееся составной частью системы
кровообращения, топографически расположено между артериями и венами.
Влияние активных и пассивных факторов на поток крови приводит к
изменению скорости и концентрации эритроцитов, которые вызывают
модуляцию перфузии крови и регистрируются в виде сложного
колебательного процесса.
Активные механизмы создают поперечные колебания кровотока (рис.
6) в результате чередования сокращения и расслабления мышц сосудов
артериолярного типа (сменяющие друг друга состояния вазоконстрикции и
вазодилятации). Пассивные факторы вызывают продольные колебания
кровотока, выражающиеся в периодическом изменении объема крови в
микрососуде. В артериолах характер изменения объема крови определяется пульсовой волной, в венулах – рабочим ритмом «дыхательного насоса».

Рис. 6. Активные и пассивные факторы, определяющие модуляцию
кровотока в микроциркуляторном русле.

Исполнительным объектом или «мишенью» активных механизмов
регуляции микроциркуляции является мышечный компонент сосудистой
стенки прекапилляров. Пассивные факторы влияют также на сосудистую
стенку посредством колебаний кровотока (рис. 7).

Рис. 7. Пространственная локализация воздействий на микроциркуля-
цию активных и пассивных факторов регуляции микроциркуляции.

В физиологических условиях мишенью нейрогенной регуляции
являются артериолы и артериоло-венулярные анастомозы. Миогенная
регуляция в чистом виде локализована в прекапиллярах и сфинктерах.
Эндотелиальная регуляция диаметра сосудов затрагивает преимущественно прекапиллярное звено (артериолы, прекапилляры). В капиллярах регистрируются миогенные и пульсовые колебания, проникающие с током крови при его продвижении через прекапилляры (рис. 7).

Возможные осложнения при использовании медицинской технологии и способы их устранения

Осложнений при использовании лазерной допплерографии пульпы зуба не выявлено.

Эффективность использования медицинской технологии

Эффективность медицинской технологии была оценена при изучении
изменений микроциркуляции в 183 зубах у 72 пациентов, из них 63
интактных зуба, 18 травмированных зубов, 54 с кариесом дентина, 23 с
пульпитом и 25 – при одонтопрепарировании.

Показатели микроциркуляции в пульпе зуба при острой травме

Установлено, что после острой травмы зубов фронтальной группы
показатель микроциркуляции М снижается до «биологического ноля» -
горизонтальная линия на нулевой отметке ЛДФ-граммы (рис. 8).

Рис. 8.ЛДФ-грамма 11 зуба после острой травмы – отсутствие витальности зуба (М=0).

Таким образом, с помощью ЛДФ можно проводить диагностику витальности пульпы зуба при его травме.

Показатели микроциркуляции в пульпе зуба при кариесе

Изучение состояния микроциркуляции пульпы при кариесе дентина проводили у лиц с интактным пародонтом. Установлено, что при этом имеется повышение значения показателя микроциркуляции в среднем в 2,9 раза по сравнению с контролем (интактные зубы) (рис. 9, 10). При этом вазомоторная активность (K_V) капиллярного кровотока в пульпе зуба при кариесе дентина снижена в 4,6 раза по сравнению с контролем (рис. 11)

11 – симметричный интактный зуб

21 – кариес дентина

Рис. 9. ЛДФ-граммы пульпы интактного зуба и при кариесе дентина.

Yong-Wook Cho, Sung-Ho Park

Измерение скорости кровотока пульпы клинически нормальных передних зубов верхней челюсти здоровых взрослых людей с использованием ультразвуковой допплеровской флоуметрии (UDF).

Методология

Всего было исследовано 359 передних зубов у 63 пациентов (средний возраст: 29,8 лет, возрастной диапазон: 22-52 года, 26 женщин и 36 мужчин). Данные собирались по типу зубов (три группы: центральные резцы, боковые резцы и клыки). Для измерения кровотока в пульпе использовался прибор ультразвуковой допплерографии MM-Д-K («Минимакс». Москва, Россия). Различия между типами зубов анализировались посредством однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и поправки по методу Бонферрони на уровне достоверности 95%.

Введение

Для оценки состояния пульпы используется несколько методов, включая температурные (холодовые или тепловые) тесты (Гопикришна и соавт, 2007 г.), электроодонтодиагностика (ЭОД) (Гопикришна и соавт, 2007 г., Караялмаз и Кирзиоглу, 2011 г.), лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ) (Кимура и соавт., 2000 г. Караялмаз и Кирзиоглу, 2011 г.), ультразвуковая допплеровская флоуметрия (УДФ) (Тирфельдер и соавт., 1978 г., Чендлер, 1988 г, Юун и соавт., 2010 г., 2012 г.), а также пульсоксиметрия (Радхакрришна и соавт., 2002 г., Джафарзадих и Розенберг 2009 г., Караялмаз и Кирзиоглу, 2011 г.). Несмотря на то, что обычно используются температурные тесты и ЭОД, эти два метода являются косвенными методами оценки чувствительности нервов в пульпе. Данные тесты основаны на субъективных ответах пациентов и имеют низкую надежность, когда на чувствительность влияют внешние факторы (Гопикришна и соавт., 2007 г., Юун и соавт., 2010 г.). Оценка кровоснабжения пульпы является более надежной для прямого тестирования жизнеспособности пульпы (Фраткин и соавт., 1999 г., Радхакришна и соавт., 2002 г., Джафарзадих и Розенберг, 2009 г.), особенно для зубов с незрелыми апексами, либо после временной или постоянной потери чувствительности из-за травмы или ортогнатического хирургического вмешательства (Радхакришна и соавт., 2002 г, Джафарзадих и Розенберг, 2009 г., Юун и соавт., 2010 г.).

Лазерная допплеровская флоуметрия зависит от условий тестирования и клинической техники из-за чувствительности используемого лазерного луча (Одор и соавт. 1996 г. a,b). В случаях, когда камера пульпы заполнена некротическими осколками (необработанный канал), гуттаперчей или композитной смолой (обработанный корневой канал), будут получены одинаковые негативные показания, если прибор точно обнаружит кровоток в пульпе, так как в каждом случае отсутствует жизнеспособная ткань. Однако результаты ЛДФ будут отличаться из-за различий в оптических свойствах коронки (Джафарзадих 2009). Результаты ЛДФ также зависят от положения, крепления и способа фиксации зонда (Котти и соавт., 2003. Раджиндран и Сундарисан 2007), а также от шума и вибрации из внешней среды (Вонгсаван и Меттьюз 1993 г.).

Ультразвуковая допплеровская флоуметрия применялась в медицинской области в качестве неинвазивного и безрадиационного метода для оценки кровотока в микрососудистых системах. В УДФ применяется тот же принцип «допплера», что и при ЛДФ. Разница между УДФ и ЛДФ заключается в источнике; ЛДФ — это «оптический» метод измерения, в котором в качестве источника используется лазерный луч (Джафарзадих 2009), тогда как в УДФ используется ультразвук, а не лазерный луч. Когда зонд УДФ излучает ультразвуковую волну в движущийся эритроцит, ячейка отражает падающую волну. Поэтому частота отраженной волны изменяется в соответствии с принципом Допплера. Такой сдвиг частоты определяется и анализируется аппаратом УДФ. Монитор УДФ отображает волны в реальном времени в рамках заданных временных периодов, а блок УДФ рассчитывает скорость кровотока, индекс пульсации и индекс циркуляции (Юун и соавт., 2010 г., Джэмисон и соавт., 2014 г.). Кроме того, эксперт может прослушивать звуки пульсаций в реальном времени (Юун и соавт., 2010 г.).

С недавнего времени ультразвук также начали применять в стоматологии. Некоторые исследования показали, что ультразвуковая допплерография может быть успешно использована в дифференциальной диагностике периапикальных гранулем и кисты на основе выявления микроциркуляторного русла поражения (Котти и соавт. 2003), а также может применяться для последующей оценки исцеления периапикальных поражений после эндодонтического лечения (Раджиндран и Сундарисан 2007 г.). Авторы данных исследований пришли к выводу, что УДФ дает достаточную информацию о микроциркуляции. В недавнем времени Юун и соавт. (2010 г.) провели оценку с использованием УДФ кровотока в зубах с корневыми пломбами и контралатеральных зубах со здоровой пульпой и продемонстрировали потенциал исследования кровотока пульпы с помощью УДФ (Юун и соавт., 2010 г.). Кроме того, Юун и соавт. (2012 г.) сообщили, что с помощью УДФ можно измерить изменения кровотока до и после инфильтрационной анестезии (Юун и соавт., 2012 г.). Информация о нормальной скорости пульпового кровотока зубов со здоровой пульпой, измеренной с помощью УДФ, необходима для клинического применения УДФ. Целью настоящей статьи было применение УДФ для измерения скорости пульпового кровотока клинически нормальных, передних зубов верхней челюсти здорового взрослого человека.

Материалы и методы

Участники исследования

Всего было исследовано 359 передних зубов у 63 пациентов (средний возраст: 29,8 лет, диапазон: 22-52 года, 26 женщин и 36 мужчин). Данные собирались по типу зубов (три группы: центральные резцы, боковые резцы и клыки). Пациенты с системным сердечно-сосудистым заболеванием были исключены из исследования.

Критерии включения зубов были следующими: (i) отсутствие кариеса или пломб; (ii) отсутствие ортодонтического лечения или травм в прошлом; (iii) клинически нормальные реакции на температурные тесты и ЭОД (Gentle Pulse Analog Pulp Vitality Tester: Parkell Inc., Эджвуд, Нью-Йорк, США), отсутствие чувствительной реакции на перкуссию и подвижность зубов в нормальном диапазоне; а также (iv) нормальное перирадикулярное состояние на периапикальной рентгенограмме.

Данное исследование было одобрено комитетом по этике стоматологической клиники при Университете Йонсей (2-2010-0002).

Аппаратура

Для измерения кровотока пульпы использовался прибор ультразвуковой допплерографии MM-Д-K («Минимакс», Москва, Россия) с частотой 20 МГц. Диаметр наконечника 20 МГц зонда составлял приблизительно 2,5 мм, а общая длина зонда составляла приблизительно 20 см (рис. 1). В качестве контактного агента применяли ультразвуковой гель (Pro-gel II, Dayo Medical, Сеул, Корея).

Рисунок 1 Ультразвуковой зонд допплеровского аппарата «Минимакс»; (a) изображение ультразвукового зонда, удерживаемого в руке; (b) наконечник ультразвукового зонда; (c) положение измерения.

Процедуры

Во избежание вероятности расхождений все процедуры выполнялись одним экспертом. Исследование было разъяснено пациенту, и было получено информированное согласие. Чтобы обеспечить расслабление, пациенту разрешалось отдыхать более 10 минут перед проведением измерений. Каждый пациент был помещен в полусупинированное положение. После сушки поверхности зуба на шеечный участок зуба был нанесен ультразвуковой гель, зонд был размещен под углом 60 градусов к губной поверхности. Измерения кровотока проводились с помощью зонда с частотой 20 МГЦ. Поскольку эксперт мог слышать пульсирующие звуки в реальном времени, зонд держали в месте максимальной пульсации. Положение зонда фиксировалось на месте наиболее отчетливого пульсирующего звука в течение 8 с, чтобы четко зафиксировать характер волны.

Ультразвуковая допплеровская флоуметрия: параметры измерения кровотока пульпы

Параметры измерения приведены в таблице 1. При этих параметрах линейные скорости (Vas, Vam и Vakd) более значимы, чем объемные скорости (Qas и Qam). Объемные скорости, определяемые объемом сердечного выброса, одинаковы независимо от диаметра или типа сосуда (например, эти скорости сходны у аорты, артериол и капилляров) (Рива и соавт., 1985 г. Джеймисон и соавт., 2014 г.). По определению, максимальная линейная скорость в течение систолического периода (Vas) и минимальная линейная скорость в течение диастолического периода (Действительная) в большей степени зависят от кровяного давления, чем средние значения скорости. Таким образом, в данном исследовании были проанализированы средние линейные скорости в течение систолического периода (Vams).

Таблица 1. Параметры ультразвуковой допплеровской флоуметрии.

Статистический анализ

Исходные данные были статистически проанализированы с использованием программного обеспечения SPSS v21.0 (IBM Corp, Somers, Нью-Йорк, США). Значения Vam центральных резцов, боковых резцов и клыков сравнивались на основе однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и поправки Бонферрони при уровне достоверности 95%.

Результаты

Средние линейные скорости в течение систолического периода (Vams) центральных резцов, боковых резцов и клыков составляли 0,58, 0,58 и 0,52 см/с соответственно (Таблица 2). Все зубы в данном исследовании демонстрировали импульсные формы волны и пульсирующие звуки, характерные для артериол в зубах со здоровой пульпой (рис.2).

Не наблюдалось существенных различий в средних значениях Vams между центральными резцами, боковыми резцами и клыками (P> 0,05).

Таблица 2. Размеры выборки, средние значения Vam и стандартные отклонения измеренных образцов

Рисунок 2. А характерная форма импульса артериол в зубе с жизнеспособной пульпой.

Обсуждение

Перед каждым измерением лазерная допплеровская флоуметрия требует установки нулевой точки и калибровки в среде с броуновским движением. Она демонстрирует относительную скорость кровотока в единицах перфузии или единицах потока (Чен и Аббот 2011 г., Чен и соавт., 2012 г.). С другой стороны, УДФ не требует установки нулевой точки или калибровки: таким образом, УДФ может показывать абсолютное значение скорости в см/с или мм/с.

При УДФ качество полученного изображения и глубина проникновения ультразвуковой волны зависят от частоты зонда (Берсон и соавт., 1999 г.). Низкочастотные зонды (т. е. с частотой менее 10 МГц) обеспечивают достаточное проникновение на глубину более 2 см. Тем не менее, низкочастотные зонды создают низкокачественные изображения и не могут обнаруживать небольшие сосуды с низкой скоростью потока (Берсон и соавт., 1999 г.). Напротив, высокочастотные зонды (т. е. зонды с частотой более 50 МГц) обеспечивают высококачественные изображения и чувствительны к небольшим сосудам с малыми скоростями потока, но обеспечивают глубину проникновения менее 1 мм. Таким образом, универсальность высокочастотных зондов ограничена, и при их использовании возникают технические трудности (Кристофер и соавт., 1996 г., 1997 г.).

В настоящем исследовании использовался зонд с частотой 20 МГц. Известно, что зонды с частотой 20 МГц создают изображения с ограниченным разрешением (80 мкм по оси и 250 мкм латерально) (Берсон и соавт., 1999 г.). Цель настоящего исследования заключалась в измерении скорости кровотока пульпы, а не в изучении изображений; таким образом, разрешение изображения не имело значения для данного исследования. Двадцати-мегагерцевые зонды могут определять скорость кровотока на глубине до 0,8 см и низкие скорости потока менее 0,05 см/с-1 (Берсон и соавт., 1999 г.); таким образом, зонд с частотой 20 МГц оказался полезен для анализа малых артериол и венул в орально-челюстно-лицевой области.

Скорость кровотока была выше в сосудах с большими диаметрами. При исследовании скорости кровотока с использованием триплексной ультрасонографии было установлено, что средняя скорость кровотока общей сонной артерии диаметром 5,4-7,5 мм составляет 48,2 см/с (минимум 29,0 см/с, максимум 67,0 см/с), в то время как средняя скорость кровотока в позвоночной артерии диаметром 2,3-3,8 мм составляет 31.4 см/с (минимум 17.4 см/с, максимум 45,4 см/с) (Оволаби и соавт. 2014 г.). Более того, в другом исследовании, в котором использовался дуплексный цветной допплеровский формирователь изображения, авторы пришли к выводу, что существует положительная и линейная корреляция между диаметром сосуда и скоростью кровотока (Стонер и соавт., 2004 г.).

В офтальмологии были проведены исследования скорости кровотока в артериолах относительно малого диаметра. Согласно измерениям с использованием лазерного измерителя кровотока, средняя скорость кровотока артериол сетчатки диаметром 85-129 мкм составляет 22-42 см/с-1 (Гилмор и соавт., 2005 г.), а средняя скорость кровотока конъюнктивальных артериол диаметром 6-12 мкм составляет 0052-0326 см/с на основе высокоскоростной видео микросъемке (Коутсиарис и соавт., 2010 г.).

Объектом измерений УДФ в настоящем исследовании были артериолы пульпы. Сообщается, что диаметры артериол пульпы составляют 20-40 мкм (Окамура и соавт., 1994 г.) и 14-51 мкм (ТОмажевска и соавт., 2013 г.). Учитывая положительную корреляцию между диаметром сосуда и скоростью потока, можно сделать вывод, что скорость кровотока артериол пульпы диаметром 10-50 мкм составляет приблизительно 0,1-2,0 см/с. В настоящем исследовании значения скорости кровотока варьировались от 0,44 до 0,67 см/с. Данные результаты согласуются с результатами, полученными в предыдущих исследованиях, а именно 0,27-0,79 см/с (Юун и соавт., 2010, 2012) и 0,18-0,56 см/с (Кю и соавт., 2014 г.).

В данном исследовании не выявлено существенных различий в средних скоростях кровотока центральных резцов верхней челюсти, боковых резцов и клыков, однако измеренные данные имели относительно большое стандартное отклонение, что согласуется с другими исследованиями (Норер и соавт. 1999 г., Рой и соавт. 2008 г.). На эти значения могут повлиять несколько провоцирующих факторов, включая диаметр сосуда и исходное кровяное давление.

Диаметр сосуда и кровяное давление могут являться наиболее важными факторами, влияющими на скорость кровотока пульпы (Стонер и соавт., 2004 г., Оволаби и соавт. 2014 г.). Диаметры сосудов зависят от системных и/или местных факторов для каждого пациента и не могут контролироваться экспертом. Диаметры сосудов также связаны с возрастом пациентов, и выборка для данного исследования состояла из молодых пациентов со средним возрастом 29,8 лет. Эксперт не может контролировать кровяное давление напрямую, но использование расслабляющих процедур перед измерением может уменьшить колебание давления крови (Норер и соавт., 1999 г, Акпмар и соавт., 2004). В данном исследовании перед каждым измерения пациентам предоставлялось более 10 мин для отдыха, также во время измерения пациент находился в полусупинированном положении. Необходимы дальнейшие исследования зависимости между кровяным давлением и скоростью кровотока при использовании УДФ.

Угол, положение, конструкция зона и характеристики держателя зонда также могут повлиять на эти результаты (Джафарзадих 2009 г.). Эти факторы необходимо контролировать и стандартизировать в каждом исследовании. В настоящем исследовании один из опытных экспертов выполнил измерения всех испытуемых, используя один зонд и методы для устранения расхождений у разных экспертов.

Наиболее полезным применение УДФ может быть в продолжительном мониторинге состояния пульпы травмированных или незрелых зубов, которые обычно требуют долгосрочной оценки. В таких ситуациях использование репозиционирующего стента (Юун и соавт., 2012 г.) для каждого пациента может помочь устранить расхождения в позиционировании за счет повторения измерений в течение длительных периодов времени.

Перед клиническим применением УДФ необходимы дальнейшие исследования чувствительности, специфичности и расхождений из-за различий между пациентами и экспертами.

Выводы

В рамках данного исследования, скорости кровотока пульпы клинически нормальных, передних зубов верхней челюсти здорового взрослого человека составляли от 0,5 до 0,6 см/с. Не наблюдалось никаких существенных различий в средних скоростях кровотока между верхнечелюстными центральными резцами, боковыми резцами и клыками.

Подтверждения

Авторы отрицают конфликт интересов. Данное исследование проводилось при поддержке Программы фундаментальных научных исследований Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемого Министерством образования, науки и технологий (2011-0021235).

Применение стволовых клеток для конструирования биоинженерных зубов;

Биопринтинг новых зубов (Янушевич О.О., Малышев И.Ю., Рунова Г.С.).

Совершенствование хирургических методов лечения мукогингивальных патологий;

Восстановление костных структур челюстей с использованием натуральных скэффолдов (Янушевич О.О., Рунова Г.С.).

Разработка метода оценки плотности тканей пародонта с помощью внутриротовой денситометрии (Янушевич О.О., Ермольев С.Н.).

Разработка микрочипового анализа ротовой жидкости – нового способа ранней неинвазивной диагностики соматических заболеваний и их мониторинга (Янушевич О.О., Еварницкая Н.Р.).

Совершенствование метода устранения рецессии десны и вестибулопластики (Ананьева Л.А., Рунова Г.С.).

Совершенствование диагностики заболеваниях пародонта методом изучения регионарного кровотока височно-нижнечелюстного сустава (Иконников Г.Г., Иконникова М.А., Ермольев С.Н., Янушевич О.О.).

Совершенствование метода лазерной диагностики гемодинамики и кислородного режима тканей пародонта на основе CAD технологии (Ермольев С.Н., Янушевич О.О., Фленкин А.А.).

Разработка лазерной терапии заболеваний пародонта с использованием светодиодной каппы (Кардакова А.А., Ермольев С.Н., Стурова Т.М.).

Разработка новой высокоразрешающей цифровой технологии для диагностики нарушений микроциркуляции при стоматологических заболеваниях (Янушевич О.О., Кардакова А.А., Ермольев С.Н., Немерюк Д.А.).

Разработка шкал оценки функционирования жевательного аппарата при электро-миографических исследованиях для внесения критериев в международную классификацию функционирования с целью повышения качества стоматологической помощи при заболеваниях пародонта. С учетом использования разработанного комплекса методов диагностики и исследований определить группы риска пациентов на основе выявления отдельных патогенетических компонентов (Гончаренко А.Д., Накопия Л.Б.).

На кафедре пародонтологии базируется лаборатория функциональных методов исследования в стоматологии.

Научно-практическое сотрудничество:

- Институт автоматизации и робототехники Московского государственного технологического университета (СТАНКИН) - разработка робототехники для стоматологии (лечение патологии твердых тканей зуба);

- Национальный исследовательский университет МЭИ, институт автоматики и вычислительной техники;

- Научно-производственная компания ООО «Акустические Контрольные Системы» (ООО «АКС»);

- Общество с ограниченной ответственностью "Гигатек-инженерные системы";

- Научно-производственное предприятие лазерной медицинской аппаратуры ООО НПП «ЛАЗМА» - разработка и внедрение в практику медицинской техники, созданной на основе лазерных и оптико-электронных технологий;

- Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН), Научно-образовательный центр – разработка методов для онкологического скрининга в стоматологии;

- Научно-технический центр «МЕДАСС» - разработка и внедрение в практику медицинской техники, созданной на основе измерения электрической проводимости биологических тканей челюстно-лицевой области;

- «ГЕОСОФТ» — Российская торгово-производственная компания - разработка и внедрение в практику медицинской техники, созданной на основе электродиагностическиих технологий;

Сотрудничество с кафедрами:

На базе лаборатории создан «Центр коллективного пользования», в котором выполнено 12 кандидатских диссертаций соискателями кафедр стоматологического факультета МГМСУ.

Научные разработки:

Аппаратно-программный многофункциональный адаптивный измерительный комплекс ультразвуковой денситометрии

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПЛОТНОСТИ
КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТЕЙ

Ультразвуковая теневая денситометрия

ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА

Ультразвуковая теневая денситометрия

Функциональная оценка плотности
костных тканей пародонта

Заявка на грант «РАЗРАБОТКА НОВОЙ ВЫСОКОРАЗРЕШАЮЩЕЙ ЦИФРОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ»

Витальная компьютерная капилляроскопия

Лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ)

Оптическая тканевая оксиметрия (ОТО)

ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ПАРОДОНТА ПОД КОНТРОЛЕМ ЛДФ И ОТО

Разработка метода проведения фотодинамической терапии тканей пародонта аспирантом Иконниковым Г.Г.

ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

АКСИОГРАФИЯ

РЕГИОНАРНАЯ РЕОГРАФИЯ

БИОИМПЕДАНСНАЯ ТЕТРАПОЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА

МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗБУДИМОСТИ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА

ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА

ПОЛЯРОГРАФИЯ ПАРОДОНТА
Полярограф «Эксперт-001» с электродами

КОНФЕРЕНЦИИ И СИМПОЗИУМЫ

2020

2019

2018

2018

LXX Международная научно-практическая конференция студентов и молодых учёных
Актуальные проблемы современной медицины и фармации 2016
МИНСК - 2016

Методы диагностики заболеваний пародонта и слизистой оболочки рта

Докладчик: Волков Е.А., Ермольев С.Н. (Москва)

МАСТЕР-КЛАСС КАФЕДРЫ ПАРОДОНТОЛОГИИИ МГМСУ ИМ. А.И. ЕВДОКИМОВА. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПАРОДОНТА И СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА:

1. Лазерная допплеровская флоуметрия

2. Измерение электрохимического потенциала слизистой оболочки рта

Докладчик: Ермольев С.Н., Волков Е.А. (Москва)

Разработка и совершенствование функционально-диагностических технологий в стоматологии - Докладчик: Ермольев С.Н.

DECEMBER 17, 2015. CONNECTIONS 1 @ 9, 9TH FLOOR. SESSION II: 10:1512:30

Chair: Karen Boaz, Frank Coenjaerts

Sergey N. Ermoliev, Margarita A. Belousova, Aida D. Goncharenko

Moscow State University of Medicine and Dentistry, Russian Federation

Докладчик: Ермольев С.Н.

Margarita A. Belousova, Sergey N. Ermoliev, Nina K. Loginova

Moscow State University of Medicine and Dentistry, Russian Federation

Докладчик: Белоусова М.А.

МГМСУ в соцсетях

Facebook
VK
Twitter
Instagram
YouTube

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: флоуметрия, спектроскопия, сахарный диабет, никотинамидадениндинуклеотид, флавинадениндинуклеотид, инсулинорезистентность, Субетта

Согласно данным экспертов Международной федерации диабета (International Diabetes Federation – IDF) и Американской диабетической ассоциации, количество пациентов с сахарным диабетом (СД) за последние десять лет увеличилось более чем в два раза. Столь стремительный рост заболеваемости стал причиной принятия в 2006 г. Организацией Объединенных Наций резолюции о сахарном диабете [1], а в 2011 г. – политической декларации [2], призывающей создавать многопрофильные стратегии для профилактики развития неинфекционных заболеваний и борьбы с ними, в частности в отношении СД, осложнения которого являются одной из ведущих причин инвалидизации и смерти [3, 4].

В 2017 г. численность больных СД превысила 425 млн. Согласно прогнозам IDF, к 2045 г. СД будут страдать 629 млн человек [5].

В Российской Федерации, так же как во всем мире, отмечается возрастание заболеваемости СД. Согласно данным федерального регистра СД, в 2018 г. на диспансерном учете находилось 4 584 575 человек (3,1% населения). Из них 4 238 503 (92%) – с СД 2 типа, 256 202 (6%) – с СД 1 типа и 89 870 (2%) – с другими типами СД, в том числе 8006 с гестационным. Однако эти данные не отражают реального количества пациентов, поскольку учитывают только выявленные и зарегистрированные случаи. Так, результаты масштабного российского эпидемиологического исследования NATION подтверждают, что диагностируется лишь 54% случаев СД 2 типа. Реальное количество больных в России – не менее 9 млн (около 6% населения). В долгосрочной перспективе это может представлять чрезвычайную проблему. Поскольку у значительной части пациентов СД остается недиагностированным, они не получают лечения и высок риск развития сосудистых осложнений [6–11].

Инсулинорезистентность и ее роль в развитии эндотелиальной дисфункции

Изменения на любом из этапов внутриклеточной сигнальной трансдукции инсулина могут стать причиной инсулинорезистентности на молекулярном уровне.

Инсулинорезистентность – нарушение биологического ответа (метаболического и молекулярно-генетического) на экзогенный и эндогенный инсулин, метаболизма углеводов, жиров и белков, а также синтеза ДНК, регуляции транскрипции генов, процессов дифференцировки и роста клеток и тканей организма [12]. В инициации инсулинорезистентности большое значение отводится пострецепторным нарушениям передачи сигнала инсулина, обусловленным, вероятно, повышением уровня фактора некроза опухоли α, неэтерифицированных жирных кислот, малоподвижным образом жизни, высококалорийной диетой, возрастом, курением, избыточным весом/ожирением и др. [13]. Причинами инсулинорезистентности клеток поперечнополосатых мышц могут быть дефекты транспорта глюкозы, обусловленные патологией глюкозного транспортера 4 [14].

Инсулинорезистентность признана одной из главных причин развития эндотелиальной дисфункции, приводящей к развитию сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений [8, 12, 15].

Микро- и макроциркуляторные нарушения, которые зачастую формируются незаметно, значительно снижают качество жизни больных и могут стать причиной преждевременной смерти.

Микроциркуляция изменяется задолго до клинических проявлений сахарного диабета. Именно она играет центральную роль в формировании синдрома диабетической стопы – одного из поздних осложнений СД [15–19].

В этой связи представляется неоспоримым потенциал комбинированной, одновременной оценки перфузии крови в системе микроциркуляции с помощью лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) и окислительного метаболизма с помощью лазерной флуоресцентной спектроскопии (ЛФС). Окислительный метаболизм определяется по таким биомаркерам-коферментам, как окисленный флавинадениндинуклеотид (ФАД) и восстановленный никотинамидадениндинуклеотид (НАДН). Сочетание указанных методов диагностики позволяет установить риск развития нарушений со стороны микроциркуляторного русла и тканевого метаболизма [20].

Система микроциркуляции

Система микроциркуляции – одна из важных систем, по состоянию которой можно выявлять болезни на ранних стадиях. Необходимо отметить, что нарушение микроциркуляции может быть не только вторичным, но и первичным, то есть обусловливать развитие ряда заболеваний и определять их исход. С теми или иными нарушениями отдельных звеньев микроциркуляции связано развитие атеросклероза, артериальной гипертензии, эндотоксемии и сепсиса, диабетической нефропатии, венозной недостаточности, диабетической ангиопатии нижних конечностей [21].

Мониторирование микроциркуляторной функции в клинике ограниченно как из-за небольшого числа безопасных методов, так и из-за сложности интерпретации данных [21].

В отличие от других методов ЛДФ является безопасным способом оценки микроциркуляторной функции нижних конечностей, поскольку параметры кровотока определяются неинвазивно. С помощью ЛДФ можно исследовать такие звенья гемомикроциркуляторного русла, как артериолы, терминальные артериолы, капилляры, посткапиллярные венулы, венулы и артериоло-венулярные анастомозы [22–24].

В таблице 1 приведены контрольные значения диагностических величин состояния микроциркуляции, исследованной на подошвенной области большого пальца ноги здоровых лиц с помощью ЛДФ.

Примеры исследования микроциркуляции представлены на рис. 1–3.

Окислительный метаболизм

Митохондриальный стресс (нарушение окислительного метаболизма) – основной медиатор нейродегенерации при СД. Высокий уровень глюкозы в тканях обусловливает накопление в митохондриях НАДН. Увеличение доступности электронов и/или насыщенности митохондрий электронами может вызвать парциальное восстановление кислорода до супероксид-анион-радикала в начальной части электронной транспортной цепи. Последующий подъем активных форм кислорода вызывает дегенеративные изменения тканей. Возрастание [Ca 2+ ]m в клетках также может увеличить продукцию НАДН энзимами цикла Кребса – пируватдегидрогеназой, изоцитратдегидрогеназой, α-кетоглутаратдегидрогеназой.

Дисбаланс редокс-системы (нарушение соотношения НАДН и НАД), окислительный стресс (образование свободных радикалов) и митохондриальный стресс участвуют в повреждении тканей при СД. Вазодилатация и усиление кровотока – ранние сосудистые реакции на острую гипергликемию и тканевую гипоксию [25, 26].

Регистрировать увеличение концентрации указанных выше коферментов позволяет лазерная флуоресцентная спектроскопия [27].

В таблице 2 приведены контрольные показатели окислительного метаболизма (ПОМ) и резервов метаболизма (РМ).

Показатель окислительного метаболизма рассчитывается по формуле: ПОМ = Мнутр. : (АНАДН + АФАД).

Резерв окислительного метаболизма определяется при проведении температурной пробы. Резервы окислительного метаболизма при нагреве области исследования до 35 °С (РМ (+) ) и охлаждении до 10 °С (РМ (-) ) определяются по следующим формулам:

РМ (+) = (1-(ПОМ(35) - ПОМисх.) : ПОМисх.) × 100%;

РМ (-) = (1-(ПОМ(10) - ПОМисх.) : ПОМисх.) × 100%,

где ПОМисх. – показатель окислительного метаболизма в исходном состоянии области исследования;

ПОМ(35) – показатель окислительного метаболизма при нагреве области исследования до 35 °С;

ПОМ(10) – показатель окислительного метаболизма при охлаждении области исследования до 10 °С.

Пример динамики амплитуд флуоресценции коферментов приведен на рис. 4 и 5.

Амплитуда коферментов рассчитывается по формулам:

АНАДН = АfНАДН : Аi385;

АФАД = АfФАД : Аi450,

где Аf – максимум в линии флюоресценции;

Аi – максимум в линии обратного рассеяния.

По оси ОХ отражается длина волны в нанометрах, по оси ОY – амплитуда флуоресценции в условных единицах, первый подъем – максимум в линии обратного рассеяния (Аi), то есть обратное рассеянное кожей излучение на длине волны генерации лазера, второй подъем – максимум в линии флуоресценции (Аf).

Способы коррекции инсулинорезистентности

Во всех разработанных алгоритмах лечения в качестве препарата выбора для стартовой терапии рекомендован метформин. Однако эта мера лишь частично решает проблему, поскольку влияние метформина на чувствительность мышечной и жировой тканей к инсулину незначительно. Тиазолидиндионы благодаря уникальному механизму действия превосходят в этом метформин. Снижая нагрузку на β-клетки, они способствуют длительному сохранению их способности секретировать инсулин. Однако публикация S.E. Nissen и соавт. «Effect of rosiglitazone on the risk of myocardial infarction and death from cardiovascular causes» («Влияние росиглитазона на риск развития инфаркта миокарда и смерти от сердечно-сосудистых причин») (2007 г.), представляющая собой метаанализ данных 42 рандомизированных клинических исследований, всколыхнула медицинское сообщество [28]. Приведенные в ней результаты стали основанием для Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США ввести новые беспрецедентные требования к доказательной базе в отношении безопасности гипогликемических препаратов. В сентябре 2010 г. Европейское медицинское агентство рекомендовало приостановить продажу росиглитазона в Европе. До истории с росиглитазоном в 2000 г. был отозван еще один представитель данной группы препаратов – троглитазон – из-за высокой гепатотоксичности. Это стало поводом для проявления настороженности и в отношении пиоглитазона [12].

В связи с вышесказанным существует потребность в препаратах, влияющих на инсулинорезистентность.

В 2010 г. на отечественном фармацевтическом рынке появился новый препарат Субетта (ООО «Научно-производственная фирма „Материа Медика Холдинг“»).

Субетта – комплексный препарат, созданный на основе технологически обработанных антител в сверхвысоких разведениях к β-субъединице рецептора инсулина и антител к эндотелиальной NO-синтазе (анти-eNOS). В отличие от высоких концентраций антител, связывающихся с антигенами и блокирующих их, уникальная технология высокого разведения позволяет получить антитела, которые не блокируют молекулы-мишени, а через конформационные изменения регулируют их функцию и биологические эффекты [29, 30]. Изменяя конформацию β-субъединицы инсулинового рецептора, препарат активирует его: повышает соотношение активированных форм β-субъединиц инсулинового рецептора к общим формам [30] и продукцию адипонектина адипоцитами [31], стимулирует индуцированный инсулином захват глюкозы клетками мышечной ткани [32]. Одновременно препарат модулирует активность eNOS, оказывая терапевтическое воздействие на эндотелиальную дисфункцию [33]. Последняя также ассоциируется с инсулинорезистентностью. Эндотелиальная дисфункция способствует прогрессированию СД 2 типа и его сосудистых осложнений [33].

Цель исследования

Изучить динамику состояния микроциркуляторного русла и тканевого метаболизма (по динамике коферментов ФАД и НАДН) с помощью лазерной допплеровской флуометрии и лазерной флуоресцентной спектроскопии у больных сахарным диабетом 2 типа на фоне приема только метформина и в комбинации с препаратом Субетта.

Материал и методы

Обследовано 16 пациентов с СД 2 типа (11 женщин и пять мужчин) в возрасте 49–70 лет с уровнем гликированного гемоглобина 6,5–7,5%.

Помимо общепринятых методов исследования, таких как оценка общего статуса, биохимического и клинического анализа крови, гликированного гемоглобина, глюкозы крови в течение суток, ультразвукового исследования, реовазографии, с помощью ЛДФ и ЛФС изучались микроциркуляция (М) и тканевый метаболизм соответственно.

Для сочетанного применения ЛДФ и ЛФС использовали аппарат лазерный диагностический «ЛАЗМА СТ» (регистрационное удостоверение Росздравнадзора № РЗН 2017/5844 от 08.06.2017). Проводились тепловая (местное нагревание до 35 °С) и холодовая (местное охлаждение до 10 °С) пробы, позволяющие выявить резервные возможности тканевого метаболизма и, следовательно, раннее нарушение микроциркуляции.

Контрольные значения диагностических величин при применении ЛДФ представлены в табл. 1.

Показатели окислительного метаболизма и резервов метаболизма (РМ (+) и РМ (-) ), соответствующие норме, представлены в табл. 2.

Исследование проводилось на подошвенной части большого пальца стопы. Данная область предварительно обрабатывалась спиртовым раствором. Исследование предполагало несколько этапов:

охлаждение области исследования до 10 °С. Контроль охлаждения по данным на панели «ЛАЗМА-ТЕСТ»;
регистрация записи кровотока и лимфотока при 10 °С, спектров флуоресценции НАДН в течение 30 секунд (ультрафиолетный спектр) и ФАД в течение 30 секунд (синий спектр). Длительность исследования – одна минута;
нагрев области исследования до 35 °С. Контроль нагрева по данным на панели «ЛАЗМА-ТЕСТ»;
регистрация кровотока и лимфотока при 35 °С, спектров флуоресценции НАДН в течение двух минут (ультрафиолетный спектр) и ФАД в течение двух минут (синий спектр). Общая длительность исследования – четыре минуты.

Пациенты были разделены на две группы, сопоставимые по полу и возрасту, уровню гликированного гемоглобина.

Первую, контрольную, группу составили десять больных (семь женщин и трое мужчин). Они принимали метформин в дозе 2000 мг/сут (утром и вечером).

Вторая группа включала шесть пациентов (четыре женщины и двое мужчин). В дополнение к метформину в той же суточной дозе они принимали препарат Субетта. Препарат Субетта назначался два раза в день (по две таблетки для рассасывания).

Критерии включения в исследование:

СД 2 типа;
уровень гликированного гемоглобина от 6,5 до 7,5%.

наличие нарушений магистрального кровотока сосудов нижних конечностей;
грибковое поражение;
тяжелые соматические заболевания;
онкология;
беременность,
прием других сахароснижающих препаратов, кроме метформина.

Оценка микроциркуляции и тканевого метаболизма проводилась в начале исследования и через три месяца. Определяли микроциркуляцию в перфузных единицах, ПОМ в относительных единицах.

За время наблюдения общее состояние больных удовлетворительное, изменений со стороны клинических показателей крови и биохимических показателей состояния печени не отмечено, снижение гликированного гемоглобина на 0,4–0,7%, триглицеридов с 5,6 до 3,2 мкмоль/л.

В первой группе значимых изменений М, ПОМ и снижения РМ (+) выявлено не было, что свидетельствовало об отсутствии улучшения активности метаболизма.

Во второй группе у четырех пациентов из шести повысились М, ПОМ и снизился РМ (+) , что соответствовало улучшению активности метаболизма.

Пациент 1. М исходно – 17,64, через 12 месяцев – 22,20, ПОМ – 2,29 и 6,14, РМ (-) – -85,60 и -32,91, РМ (+) – 122,0 и 7,8 соответственно.

Пациент 2. М исходно 7,09, через 12 месяцев – 22,10, ПОМ – 0,30 и 3,07, РМ (-) – -53,22 и -40,80, РМ (+) – 580 и 17 соответственно.

Пациент 3. М исходно – 12,31, после терапии Субеттой – 16,10, ПОМ – 0,37 и 1,69, РМ (-) – -5,15 и -46,81, РМ (+) – 213 и 130 соответственно.

Пациент 4. М до терапии препаратом Субетта – 7,00, после лечения – 14,00, ПОМ – 0,47 и 2,47, РМ (-) – -45,20 и -77,43, РМ (+) – 387 и 141 соответственно.

В качестве примера приведем более полные данные пациента 3. У больного до терапии практически отсутствовала реакция на холодовую пробу – низкое значение РМ (-) – -5,15. После терапии препаратом Субетта отмечался значительный прирост РМ (-) – -46,81, что свидетельствовало об улучшении микроциркуляторно-тканевых систем. Улучшились также показатели М – с 12,31 до 16,10 (рис. 6 и 7), ПОМ – с 0,37 до 1,69, РМ (+) – снижение с 213 до 130.

Зафиксирована положительная динамика уровня триглицеридов – снижение с 5,6 до 3,2 мкмоль/л, гликированного гемоглобина – уменьшение на 0,4%.

За время исследования каких-либо побочных явлений у больных, получавших препарат Субетта, не отмечено.

Комплексное использование ЛДФ и ЛФС позволяет неинвазивно, безопасно определять состояние микроциркуляторного русла и окислительного метаболизма у пациентов с сахарным диабетом. Речь, в частности, идет об оценке динамики коферментов энергетического метаболизма и микроциркуляции при проведении функциональных проб (холодовой и тепловой). Проведение функциональной холодовой и тепловой проб помогает установить резервные возможности энергетического метаболизма.

Терапия метформином в сочетании с препаратом Субетта в течение трех месяцев способствовала улучшению состояния микроциркуляторно-тканевой системы. Показатели М и ПОМ увеличились, РМ (+) снизились.

Назначение комбинации метформина и препарата Субетта привело к более выраженным гипогликемическим эффектам. Так, уровень гликированного гемоглобина в среднем снизился на 0,4%.

Длительное применение указанных препаратов не сопровождалось развитием таких побочных эффектов, как гипогликемия, ацидоз, повышение массы тела.

Читайте также: