Системный анализ современных научных данных убедительно доказывает ведущую роль микроциркуляторного звена кровообращения в патогенезе многих стоматологических заболеваний. Однако развитие патогенетических механизмов, ответственных за морфофункциональное состояние слизистой оболочки полости рта, полностью не изучено [3,5,8].
Клинико-функциональные исследования свидетельствуют, что у детского населения с аномалиями положения зубов отмечаются изменения микроциркуляторного русла в слизистой оболочке ротовой полости [1,2]. До настоящего времени отсутствуют объективные количественные характеристики параметров капиллярного кровотока слизистой оболочки десны у детей с аномалиями положения зубов, выявление которых позволило бы адекватно оценить эффективность проведенного ортодонтического лечения и уменьшить риск возникновения осложнений.
По мнению большинства отечественных и зарубежных исследователей, лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) является простым, атравматичным, безопасным и достоверным методом функциональной диагностики, поэтому этот метод достаточно широко применяется практически во всех медицинских дисциплинах, нуждающихся в изучении микроциркуляции у человека. Применение ЛДФ в медицине позволяет: во-первых, оценить состояние и расстройства микроциркуляции крови, повысив качество диагностики различных заболеваний, путем распознавания их на ранних стадиях развития; во-вторых, сформировать базу для более глубокого понимания патогенеза возникающих расстройств микроциркуляции; в-третьих, осуществлять объективный контроль за проводимыми лечебно-профилактическими мероприятиями и индивидуальным подбором фармакологических средств [4,9]. В стоматологии ЛДФ наиболее эффективна для количественного определения линейных, объемных параметров структуры капиллярного кровотока, а также интенсивности гемодинамических процессов в тканях слизистой оболочки на уровне прикрепленной десны [6,7,10].
Комплексная оценка результатов капиллярного кровотока методом ЛДФ позволит провести объективную оценку топографических особенностей и жизнеспособности тканей микроциркуляторного русла в слизистой оболочке полости рта у детей с аномалиями положения зубов, получив значимые для детской стоматологии результаты.
Цель исследования – изучение показателей гемодинамики в слизистой оболочке полости рта у детей с аномалиями положения зубов по данным лазерной допплеровской флоуметрии.
Материалы и методы исследования
Исследование состояния показателей капиллярного кровотока в слизистой оболочке десны на уровне резцов нижней челюсти и неба проводилось у 48 детей в возрасте от 4,5 до 9 лет со скученностью зубов при удовлетворительных и хороших показателях гигиены полости рта с помощью метода ЛДФ, объективно отражающим уровень периферической перфузии, а также особенности регуляции кровотока в микроциркуляторном русле.
Принцип метода основан на лазерной допплеровской низкочастотной спектроскопии с использованием излучения гелий-неонового лазера малой мощности и длиной волны 632,8нм, проникающего в поверхностные слои тканей. 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 рассеивания 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.
ЛДФ проводили лазерным анализатором капиллярного кровотока (ЛАКК-02; исполнение 2 – с двумя излучателями на длину волны 0,8 мкм) при использовании кварцевого световодного зонда диаметром 3мм и длиной 1,8м (производитель НПП "ЛАЗМА" г. Москва, разрешение Минздрава РФ для применения в практическом здравоохранении – Протокол № 1 от 13.01.1993 г. Комиссии по клинико-диагностическим приборам). Аппарат ЛАКК - 02 обеспечивает определение показателя капиллярного кровотока в диапазоне скоростей от 0,03 до 6 мм/с за период времени, не превышающий 10 секунд.
Лазерное излучение к поверхности исследуемого объекта подводится с помощью 3-х канального световодного кабеля (зонда), состоящего из трех световодов (волокон). По одному из них поступает лазерное излучение к ткани, а по двум другим принимается отраженное от ткани рассеянное излучение, которое поступает в блок отработки анализатора. После аналоговой обработки формируется выходной сигнал. На экране монитора компьютера можно наблюдать в реальном масштабе времени изменения кровотока в виде кривой (допплерограммы). Используемый в анализаторе ЛАКК-02 зонд позволяет регистрировать кровоток в ткани объемом около 1 мм3. 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 применяли амплитудно-частотный анализ гармонических ритмов исходной допплерограммы при спектральном разложении на гармонические составляющие физиологических колебаний тканевого кровотока.
Исследование микроциркуляции в тканях десны проводили в сидячем положении (угол наклона спины 95-100°) в стоматологическом кресле. Голова фиксирована на подголовнике при горизонтальном расположении трагоорбитальной линии. Запись исходной допплерограммы проводили на вестибулярной поверхности десны и в области неба.
При проведении исследований вычисляли следующие статистические характеристики показателя микроциркуляции (ПМ): среднее арифметическое значение – М, среднее квадратическое отклонение среднего арифметического – σ, коэффициент вариаций – Kv.
Для характеристики гемодинамических процессов определяли соотношение сопротивления на путях притока и оттока крови. По результатам анализа ритмических составляющих колебаний кровотока внутрисосудистое сопротивление (R) характеризовали соотношением:
R = ACF / M × 100% (1),
где: ACF – амплитуда кардиоритма (пульсовых колебаний), М – среднее значение параметра микроциркуляции за время измерения.
Соотношение пассивных и активных процессов в системе микроциркуляции обозначали как индекс, характеризующий эффективность микроциркуляции (ИЭМ), который определяли из соотношения ритмов колебаний тканевого кровотока:
ИЭМ = ALF/ACF + AHF (2),
где: ALF – амплитуда вазомоторных колебаний, ACF – амплитуда пульсовых колебаний, AHF – амплитуда высокочастотных колебаний.
Проведено нормирование показателя амплитуды соответствующих ритмов к величине максимального разброса среднего значения параметра микроциркуляции за время измерения (Зσ):
AF / Зσ × 100% (3)
Состояние активных и пассивных механизмов микроциркуляции характеризовали по нормированным показателям ритмических составляющих флаксмоций. Расчет по формуле (3) для вазомоторных колебаний в большей мере характеризует состояние активного механизма вазомоций и их вклад в продвижение крови по микрососудам. Для высокочастотных (дыхательных) колебаний – пассивную активацию микроциркуляции за счет усиления перепадов давления в венозном русле в результате дыхательных экскурсий; для пульсовых колебаний – вклад сердечных сокращений в микроциркуляторную гемодинамику.
Обработка допплерограмм проводилась с помощью специализированного программного обеспечения к аппарату "ЛАКК- 02" (НПП "ЛАЗМА") – пакета прикладных программ "LDF 2.20.0.507WL" на персональном компьютере. Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием программы "Microsoft Excel XP", "Statistica 6.0" и включала описательную статистику, оценку достоверности различий по Стьюденту и корреляционный анализ с оценкой достоверности коэффициентов корреляции. При оценке достоверности отличий использовалось значение p<0,05.
Результаты исследования
и их обсуждение
Показатели капиллярного кровотока слизистой оболочки десны на уровне резцов нижней челюсти и неба у детей со скученностью зубов представлены в таблице 1.
Сравнительный анализ полученных результатов позволяет утверждать, что показатель микроциркуляции (М), характеризующий средний поток эритроцитов в единице объема ткани в зондируемом участке в интервале времени регистрации, несколько ниже в слизистой оболочке неба (7,37±0,35 пф.ед. – десна, 5,83±0,28 пф.ед. – небо).
Однако, по данным отечественных исследователей, этот показатель недостаточно информативен в силу его высокой вариабельности и значительной изменчивости в пределах одной топографической зоны и может быть объективно использован только для предварительной характеристики состояния микроциркуляторного русла. Среднее квадратическое отклонение амплитуды колебаний кровотока от среднего показателя микроциркуляции (СКО), характеризующее временную изменчивость микроциркуляции или колеблемость потока эритроцитов (флакс), не имело существенных отличий в десне и небе (0,83±0,04 пф.ед. и 0,81±0,03 пф.ед.) соответственно. Это позволяет утверждать о сходстве механизмов (миогенного, нейрогенного, дыхательного) модуляции тканевого кровотока в этих областях. Коэффициент вариаций также не имеет существенных различий (12,81±0,61 – десна и 15,38±0,72 – небо), что свидетельствует об одинаково равном вкладе вазомоторного компонента в модуляцию тканевого кровотока данных регионов.
Системный гармонический анализ ритмических составляющих флаксомоций допплерограмм позволяет утверждать, что частота колебаний в вазомоторном спектре (Fmax LF) ниже в небе, чем в десне (3,81±0,17 Hz и 6,61±0,31 Hz соответственно), однако в дыхательном (Fmax HF) и кардиоритме (FmaxCF) статистически достоверных различий не установлено.
При сравнительной оценке амплитуд колебаний вазомоторного (Amax LF), дыхательного (Amax HF) и кардиоритмов (Amax CF) в десне и небе также статистически значимых различий не обнаружено. При расчете нормированных значений максимумов амплитуд различного частотного спектра к утроенному значению среднего квадратического отклонения (Amax LF/3 100%, Amax HF/3 100%, Amax CF/3 100%) были получены данные, которые отличались меньшей вариативностью, чем средние значения М в пределах индивидуальных измерений. Сравнение этих показателей в десне и небе выявило практически полное отсутствие статистически значимых различий.
Таблица 1
Показатели капиллярного кровотока слизистой оболочки десны на уровне резцов нижней челюсти и неба у детей со скученностью зубов (М±m)
|
Показатель |
Область исследования |
|
|
|
Десна |
Небо |
|
М (пф.ед) |
7,37±0,35 |
5,83±0,28 |
|
СКО (пф.ед) |
0,83±0,04 |
0,81±0,03 |
|
К вариации |
12,81±0,61 |
15,38±0,72 |
|
Fmax LF (Hz) |
6,61±0,31 |
3,81±0,17 |
|
Fmax HF (Hz) |
17,67±0,86 |
15,65±0,75 |
|
Fmax CF (Hz) |
57,22±2,67 |
48,71±2,37 |
|
Amax LF (пф.ед) |
0,75±0,03 |
0,78±0,03 |
|
Amax HF (пф.ед) |
0,52±0,02 |
0,51±0,02 |
|
Amax CF (пф.ед) |
0,21±0,01 |
0,19±0,01 |
|
Amax LF/3 100% |
27,43±1,33 |
27,19±1,31 |
|
Amax HF/3 100% |
21,23±1,02 |
18,74±0,96 |
|
Amax CF/3 100% |
10,16±0,47 |
8,37±0,42 |
|
Amax LF/M 100% |
12,46±0,63 |
14,91±0,72 |
|
Amax HF/M 100% |
8,09±0,38 |
9,43±0,41 |
|
Amax CF/M 100% |
3,28±0,16 |
3,68±0,17 |
|
ИЭМ |
0,98 |
0,97 |
Расчет показателей активных и пассивных механизмов модуляции кровотока микроциркуляции (Amax LF/M 100%, Amax HF/M 100%, Amax CF/M 100%) в исследуемых зонах не выявил статистически достоверных различий. Соотношение активных и пассивных механизмов в системе микроциркуляции, отражающее коэффициент участия вазомоций в обеспечении тканей кровью (ИЭМ) в десне и небе, также не отличались друг от друга (0,98 и 0,97 пф.ед. соответственно).
Заключение
Таким образом, применение ЛДФ является достаточно информативным, неинвазивным методом регистрации капиллярного кровотока в слизистой оболочке полости рта. Она позволяет дать объективную, достоверную, научно обоснованную оценку нарушений микроциркуляторного русла, а также оценить динамику патологических процессов и эффективность лечебно-профилактических мероприятий, направленных на патогенетическую коррекцию этих нарушений.
Результаты исследования состояния капиллярного кровотока методом ЛДФ на основании среднего квадратического отклонения амплитуды колебаний, коэффициента вариации, амплитуд колебаний вазомоторного, дыхательного и кардиоритмов, а также показателей активных и пассивных механизмов модуляции кровотока в исследуемых зонах не выявили статистически достоверных различий. Это позволяет утверждать о схожести интенсивности и регуляции гемодинамики слизистой оболочки десны на уровне резцов нижней челюсти и неба у детей со скученностью зубов до проведенного ортодонтического лечения.