Устройство контроля удаления зубного камня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Устройство контроля удаления зубного камня

В настоящее время разрабатываются и внедряются в медицинскую практику новые методы удаления камня, использующие ультразвуковую и лазерную абляцию. Эти методы, безусловно, являются более перспективными в сравнении с традиционным экскаватором или механической турбиной. Устройство контроля удаления зубного камня относится к области лазерной техники - к технологии удаления камня, в которой контроль удаления представляет собой модернизацию этой технологии.

Стандартным способом удаления зубного камня, вкладок и пломб, снятия коронок и мостовидных протезов являются механические стоматологические турбины. Они состоят из ротора, который вращается на подшипниках. Эти подшипники вставлены в головку наконечника, который играет роль конуса турбины.

Механизм работы заключается в том, что под давлением воздух способствует вращению рабочего колеса с огромной скоростью. Воздух подается от компрессора, который находится внутри бормашины.

Сжатый воздух подается на турбину от компрессора, находящегося внутри бормашины.

Устройство контроля удаления зубного камня, содержит лазерный прибор удаления зубного камня, гибкое оптическое волокно. Также устройство содержит источник зондирующего излучения, линзу, дихроничное зеркало. При этом дихроничное зеркало хорошо пропускает зондирующее излучение и отражает флюоресценцию [1]

Устройство также содержит светофильтр, который пропускает флюоресценцию, но не пропускает зондирующее излучение, фотоприемник и регистрирующий прибор. При этом зондирующий источник излучает в спектральном диапазоне от 360 нм до 375 нм.

Устройство контроля удаления зубного камня обеспечивает получение четкой информации о достижении границы раздела «камень-корень зуба», повышение точности контроля удаления зубного камня, а также отсутствие риска нарушения целостности здоровой ткани зуба [2]

Однако для эффективного применения новых подходов нужно также обеспечить точный контроль процесса удаления камня. В отсутствие такого контроля всегда есть риск удаления здоровой ткани зуба и его дальнейшего разрушения.

Традиционные визуальный и тактильный методы детектирования зубного камня неприемлемы для такого контроля в реальном времени и, конечно, они очень неточные.

Радиографический и ультразвуковой методы, а также методы оптического рассеяния и томографии дорогие или не обладают необходимым пространственным разрешением.

В последние десятилетия в биомедицинской диагностике активно применяются оптические флюоресцентные методы, так как они неинвазивные и очень чувствительные. Поскольку сигналы флюоресценции от корня зуба и от камня отличаются, то этот факт может быть использован для контроля процесса удаления камня и своевременной остановки этого процесса

Устройство флюоресцентного контроля может оптимально сочетается с лазерным литотриптором. Оптическое волокно, по которому поступает к зубу интенсивное лазерное излучение литотриптора, нетрудно конструктивно сопрячь с оптическим волокном, которое будет доставлять на обрабатываемый участок зуба низкоинтенсивное зондирующее излучение и по которому в обратном направлении будет идти информативный сигнал флюоресценции.

Таким образом, процесс удаления камня может сопровождаться детектированием вида поверхности, которая подвергается лазерной абляции в реальном времени. Как только последний слой зубного камня снят, сигнал флюоресценции резко изменяется, свидетельствуя о том, что интенсивное деструктивное и слабое зондирующее излучение падает уже не на камень, а на корень зуба.

Выбор длины волны зондирующего излучения, возбуждающего флюоресценцию, а также спектральной области регистрации флюоресценции должен кардинально влиять на чувствительность и пространственное разрешение детектирования границы раздела «камень-корень зуба» [3]

Результат достигается тем, что устройство для содержит лазерный прибор удаления зубного камня - литотриптор, гибкое оптическое волокно, которое коллинеарно примыкает к оптическому волокну литотриптора, источник зондирующего излучения, линзу, фокусирующую зондирующее излучение на вход волокна. Помимо этого содержит дихроничное зеркало, которое пропускает зондирующее излучение и отражает флюоресценцию, светофильтр, который пропускает флюоресценцию, но не пропускает зондирующее излучение, фотоприемник и регистрирующий прибор. Источником зондирующего излучения является светодиод или лазер [4]

Для достижения необходимых результатов можно использовать флюоресценцию, активировать которую можно излучением на длинах волн как в области 360-375 нм, так и в области 630-640 нм. При этом информативными являются стоксовы компоненты спектра флюоресценции, которые можно выделить стандартными абсорбционными фильтрами.

Также можно использовать зондирующий излучение гелий-неонового лазер (633 нм) и светодиод (369 нм). А также можно применить для выделения информативного сигнала флюоресценции светофильтры ЖС-10 или КС-18.

Интенсивность флюоресценции камня превышает его значение для корня зуба при возбуждении красным светом на длине волны 633 нм, а при ультрафиолетовом возбуждении на длине волны 369 нм ситуация противоположная. Такой характер спектров объясняется различным составом флюорофоров, входящих в состав камня и корня зуба. Для практической реализации устройства контроля удаления камня характер такого поведения не является принципиальным. Важен диапазон и скорость изменения сигнала флюоресценции по мере удаления камня с поверхности зуба [5]

Интенсивность флюоресценции при ее возбуждении излучением на длине волны 633 нм уменьшается по мере удаления камня на полтора порядка. Падение информативного сигнала по мере послойного удаления камня хорошо описывается экспонентой, учитывающей ослабление в камне как возбуждающего излучения, так и флюоресценции.

При возбуждении флюоресценции излучением на длине волны 369 нм зависимость иная. В этом случае интенсивность флюоресценции корня зуба выше интенсивности флюоресценции камня на четыре порядка. При толщине камня на уровне 60 мкм и более регистрируемый сигнал обусловлен как флюоресценцией от камня, так и от корня зуба. При d<60 мкм превалирует флюоресценция от корня зуба. Поэтому регистрируемый сигнал резко возрастает при приближении к границе раздела «камень-корень зуба».

Таким образом, устройство флюоресцентного детектирования границы раздела «камень-корень зуба» является наиболее чувствительным и достоверным при ультрафиолетовом возбуждении флюоресценции на длине волны 369 нм [6]

Оптическое устройство контроля удаления зубного камня волокно лазерного литотриптора соединяют с оптическим волокном источника зондирующего излучения так, что эти волокна ориентированы параллельно вблизи объекта облучения - зуба, а их выходные торцы находятся на одном уровне. Излучение зондирующего источника фокусируют линзой на вход оптического волокна, которое транспортирует зондирующее излучение к зубу [7]

По этому же оптическому волокну в обратном направлении поступает флюоресценция от зуба к фотоприемнику. Интенсивность флюоресценции детектируют регистрирующим прибором. Для отделения зондирующего излучения от флюоресценции используют наклонное дихроничное зеркало, которое хорошо пропускает зондирующее излучение и отражает флюоресценцию. Перед фотоприемником помещают светофильтр, который не пропускает зондирующее излучение, но пропускает флюоресценцию. Источником зондирующего излучения может быть светодиод или лазер. Предпочтительно в качестве источника зондирующего излучения использовать светодиод, поскольку он дешевле, экономичнее и компактнее лазера.

Устройство контроля удаления зубного камня характеризуется тем, что оптическое волокно лазерного литотриптора соединяют с оптическим волокном источника зондирующего излучения, эти волокна ориентированы параллельно, а их выходные торцы находятся на одном уровне, излучение зондирующего источника фокусируют линзой на вход оптического волокна, которое транспортирует зондирующее излучение к зубу, по этому же оптическому волокну в обратном направлении поступает флюоресценция от зуба к фотоприемнику, интенсивность флюоресценции детектирует регистрирующим прибором, для отделения зондирующего излучения от флюоресценции используют наклонное дихроничное зеркало, которое хорошо пропускает зондирующее излучение и отражает флюоресценцию, перед фотоприемником помещают светофильтр, который не пропускает зондирующее излучение, но пропускает флюоресценцию. [8]

Вывод:

Новые методы удаления камня используют ультразвуковую и лазерную абляцию. Устройство для удаления зубного камня является более перспективными в сравнении с традиционным экскаватором или механической турбиной. Это связанно с особенностями соединения оптического волокна лазерного литотриптора с оптическим волокном источника зондирующего излучения.

Данная технология позволяет качественно, быстро и экономично проводить лечение.

Список использованной литературы

медицинский камень абляция зубной

1. Применение систем виртуальной реальности для лечения и диагностики заболеваний / Д.С. Мацола, Н.Ю. Алексеев, О.В. Судаков // В сборнике: Актуальные вопросы и перспективы развития медицины сборник научных трудов по итогам III международной научно-практической конференции. 2016. С. 40-42.

2. Построение информационного комплекса компьютерного моделирования протезирования зубов / А.Н. Гриднева, Е.В. Богачева, Л.В. Кретинина, Н.Н. Канатникова // В сборнике: актуальные вопросы и перспективы развития медицины сборник научных трудов по итогам III международной научно-практической конференции. 2016. С. 153-155.

3. Сравнительная оценка эффективности применения малоинвазивных хирургических методов в лечении / А.В. Свиридова, А.И. Бородулин, О.В. Судакова, Е.А. Фурсова // Системный анализ и управление в биометрических системах. 2010. Т.9. №4. С. 911-913.

4. Разработка и реализация алгоритма формирования интегрального показателя обеспеченности врачами стоматологического профиля / Богачева Е.В., ГладскихН.А., Садовников А.Л. / Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2013. №2. С. 87-93.

5. Прогнозирование динамики показателей стоматологической помощи населению города Чернов П.В., Некрылов В.А., Гладышев М.В., Гладских Н.А. Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2011. Т. 10. №1. С. 16-19.

6. Математическое обоснование и алгоритмическое обеспечение моделей уровня профилактики заболеваний тканей пародонта у взрослого населения (на примере воронежской области) / Шлыкова Е.А., Косолапов В.П., Дмитриев Е.В., Гладских Н.А., Богач?ва Е.В. / В сборнике: актуальные вопросы медицины в современных условиях. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. 2015. С. 111-113.

7. Математическое и алгоритмическое обеспечение расчета медико-социальных признаков заболеваний тканей пародонта у взрослого населения / ШлыковаЕ.А., Есауленко И.Э., Косолапов В.П., Гладских Н.А. / Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2014. Т. 13. №4. С. 947-951.

8. Прогнозирование динамики показателей стоматологической помощи населению города / Чернов П.В., Некрылов В.А., Гладышев М.В., Гладских Н.А. / Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2011. Т. 10. №1. С. 16-19.

Размещено на Allbest.ru