НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o457.Pdf (1103.44Кб)

УДК 57.087

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана МГМУ им. И.М. Сеченова

Статья посвящена актуальной теме применения метода инфракрасной (далее – ИК)  диафаноскопии для диагностики воспалительных заболеваний в стоматологии. Метод ИК диафаноскопии позволяет визуализировать в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн мягкие и твердые ткани пародонта.
В статье представлены результаты исследования зависимости коэффициента пропускания воспаленных участков мягких тканей пародонта (далее – МТП)  от  длины волны зондирующего излучения.
Исследование  зависимости  показателя поглощения в эпителиальной ткани МТП от длины волны зондирующего излучения выполнено при условии,  что невоспаленный и воспаленный участки МТП представляют собой оптически однородные  слои конечной толщины.
Установлено, что при развитии воспалительного процесса в МТП образуется область гиперемии, представляющая собой область повышенного кровенаполнения вследствие расширения кровеносных сосудов, которая характеризуется увеличенной концентрацией оксигемоглобина, гемоглобина, воды, что в свою очередь обуславливает  уменьшение коэффициента пропускания воспаленного участка МТП, наблюдаемого  врачом-стоматологом при осмотре.
Показано, что значение показателя поглощения воспаленного участка МТП на стадии первичного повреждения определяется значением показателя поглощения крови, а на стадии развившегося повреждения МТП характеризуется образованием отека за счет увеличения концентрации воды. Поэтому воспаленный участок МТП на стадии развившегося повреждения содержит слои эпителия, крови и воды.
Показано, что для обнаружения повреждения МТП целесообразно использовать излучение с  длиной волны, для которой различие коэффициентов пропускания воспаленных и невоспаленных участков МТП максимально.
В результате исследования моделей процесса поглощения зондирующего излучения невоспаленными и воспаленными  МТП и зависимости коэффициента пропускания МТП от длины волны излучения установлено, что использование в методе  диафаноскопии  зондирующего излучения с длиной волны в диапазоне 800 .. 1050 нм  обеспечивает возможность визуализации воспаленных участков МТП на стадиях раннего повреждения.

1. Мюллер Х.-П. Пародонтология: пер. с нем. Львов: ГалДент, 2004. 256 с.
2. Цепов Л.М., Николаев А.И., Михеева Е.А. Диагностика, лечение и профилактика заболеваний пародонта. 3-е изд., испр. и доп. М.: МЕДпресс-информ, 2008. 272 с.
3. Аверьянов П.Ф., Чиж А.Г. Основы общей патологии. М.: Изд-во «Феникс», 2008. 256 с.
4. Феди П., Вернино А., Грей Д. Пародонтологическая азбука: пер. с англ. / пер. А. Островский, Е. Ханин. М.: Издательский дом «Азбука», 2003. 293 с.
5. Орехова Л.Ю. и др. Заболевания пародонта / под ред. Ореховой Л.Ю. М.: Поли Медиа Пресс, 2004. 432 c.
6. Nield-Gehrig. J.S., Willmann D.E. Foundations of periodontics for the dental hygienist. 3rd ed. Philadelphia: Wolters Kluwer Health, Lippincott Williams&Wilkins, 2011. 688 p.
7. Козлов В.А. Стоматология. СПб.: СпецЛит, 2003. 473 c.
8. Jones R.S., Huynh,G.D., Jones G.C., Fried D. Near-infrared transillumination at 1310-nm for the imaging of early dental decay // Optics Express. 2003. Vol . 11, no . 18. P . 2259-2265 . DOI: 10.1364/OE.11.002259
9. Колпаков А.В., Макаров А.Л., Спиридонов И.Н. Использование метода инфракрасной диафаноскопии для оценки состояния мягких тканей ротовой полости в стоматологии // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 12. С. 297-306. DOI: 10.7463/1213.0669704
10. Оптическая биомедицинская оптика: пер. с англ. В 2 т. Т. 1 / под ред. В.В. Тучина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 560 с .
11. Jacques S.L., Wang L.H., Stephens D.V., Ostermeyer M. Polarized light transmission through skin using video reflectometry: toward optical tomography of superficial tissue layers // In: Proc. SPIE 2671, Lasers in Surgery: Advanced Characterization, Therapeutics, and Systems VI / Ed. by R.R. Anderson. 1996. P. 199-200. DOI: 10.1117/12.240009
12. Башкатов А.Н., Генина Э.А., Кочубей В.И., Тучин В.В. Оптические свойства склеры глаза человека в спектральном диапазоне 370–2500 нм // Оптика и спектроскопия. 2010. Т . 109, № 2. С . 226–234.
13. Friebel M. Determination of optical properties of human blood in the spectral range 250 to 1100 nm using Monte Carlo simulations with hematocrit-dependent effective scattering phase functions // Journal of Biomedical Optics. 2006. Vol. 11, no. 3. Art. no. 034021. DOI : 10.1117/1.2203659
14. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. М: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 500 с.
15. Башкатов А.Н. Управление оптическими свойствами биотканей при воздействии на них осмотически активными иммерсионными жидкостями: дис. … канд. физ.-мат. наук. Саратов , 2002.198 с.
16. Hale G.M., Querry M.R. Optical Constants of Water in the 200-nm to 200-μm Wavelength Region // Applied Optics. 1973. Vol. 12, no. 3. P. 555-563. DOI:10.1364/AO.12.000555
17. Meglinski I.V., Matcher S.J. Quantitative Assessment of Skin Layers Absorption and Skin Reflectance Spectra Simulation in the Visible and Near-Infrared Spectral Regions // Physiological Measurement. 2002. Vol. 23, no. 4. P. 741-753.
18. Jacques S.L. Optical properties of biological tissues: a review // Physics in Medicine and Biology. 2013. Vol. 58, no. 11. Art. no. R37. DOI:10.1088/0031-9155/58/11/R37