Методы диагностики и лечения по                параметрам БАТ

4.3. Диагностическая аппаратура для измерения электровозбудимости пульпы зуба.

     Современный этап развития медицинской диагностики, в частности в стоматологии, характеризуются использованием различных разделов науки - квантовой физики, химии, математики, электроники.
      В настоящее время в стоматологии важным направлением является поиск и разработка новых наиболее эффективных методов и устройств диагностики зубов на ранней стадии.
      В клинической практике стоматолога с целью дифференциальной диагностики заболевания зубных тканей (эмали, цемента, дентина, пульпы) и контроля лечебных воздействий на них, а так же при научных исследованиях для изучения состояния зубных тканей возникает необходимость определить электровозбудимость пульпы зуба.
      Для этих целей существуют известные устройства: ОСМ-50 [24], аппарат ИВН-1 [25].
      Прибор ОСМ-50 (рис.4.2.) состоит из следующих блоков: трансформатора тока (ТРТ), выпрямителя (В), регулятора тока (РТ), а аналогового измерительного прибора (АИП), пассивного (ПЭ) и активного (АЭ) электродов.

Рис. 4.2. Структурная схема прибора ОСМ-50.

      Устройство работает следующим образом, напряжение 220 В от сети переменного тока с частотой 50 Гц поступает на трансформатор, а с трансформатора на выпрямитель. После выпрямителя регулятором тока устанавливается необходимый ток, протекающий через замкнутые пациента пассивный и активный электроды. При этом пассивный электрод зажимается пациентом в ладони, а активный электрод прикладывается врачом к диагностируемому зубу. Значение тока регистрируется аналоговым измерительным прибором.
      Прибор ИВН-1 состоит из аналогичных узлов вышеупомянутого прибора ОСМ-50 и имеет следующие конструктивные особенности: стрелочный прибор, наряду с подвижной (активной) стрелкой указателя величины тока имеет также перемещаемую (пассивную) стрелку, функционирующую от действия активной стрелки. Назначение пассивной стрелки запомнить значение тока после выключения прибора пациентом, выключателем на пассивном электроде, при достижении болевого ощущения.
      Однако эти приборы имеют следующие недостатки: большая погрешность (до 2%), так как используется аналоговый прибор; большие габариты (242х164х83 мм) и масса (2,5 кг); недостаточная электробезопасность, так как работают от сети 220В и требуют обязательного надежного заземления, что не всегда обеспечивается в клинике; исключено автономное использование в полевых условиях и в передвижных медицинских кабинетах; только одна рабочая частота 50 Гц; большое потребление мощности (10 Вт); для проведения измерения необходимо участие вспомогательного персонала; длительный процесс диагностики состояния зуба.
      Все вышеуказанные недостатки сдерживают применение этого необходимого и полезного теста в диагностике заболеваний зубов, а в связи с большой затратой времени на его проведение при массовом обследовании применяют его редко.
      Поэтому возникла необходимость использования методов измерения величины порогового электрического тока без нанесения травмирующего раздражения пульпы исследуемого зуба при использовании портативных устройств с цифровым выходом на современной элементной базе с применением электрического тока с повышенной электробезопасностью, малой потребляемой мощностью, возможностью запоминания результатов измерения при дифференциальной диагностике заболевания зубных тканей, контроля лечебных воздействий на них, а также при научных исследованиях для изучения состояния зубных тканей. Для этих целей разработано устройство [26] лишенное вышеуказанных недостатков прототипов, а именно: улучшена диагностика состояния тканей зуба, так уменьшилась погрешность измерения тока в 10 раз и составляет 0.2%; обеспечены условия для настройки прибора на минимальный болевой порог за счет выбора частот; для проведения диагностической процедуры исключено участие вспомогательного персонала; многократно сокращено время на проведение диагностики (не менее чем в 2-3 раза). Кроме того устройство удобно в автономной эксплуатации (в полевых условиях, передвижных медицинских кабинетах), так как использовано питание от электрической батареи или аккумулятора 9 В. При этом устройство: электробезопасно, нет необходимости в заземлении, снабжено электронной памятью результатов измерения электровозбудимости пульпы зуба, портативен (габариты 120х50х20 мм, вес 200 гр.), потребляемая мощность 0.2 Вт (в 50 раз меньше прототипов), снабжен выключателем на пассивном электроде, прерывающем работу устройства по команде пациента в случае наступления болевого ощущения.
      Структурная схема устройства приведена на рис. 4.3.
      Устройство состоит из: задатчика частоты (ЗДЧ) с перестраиваемой частотой 25, 500, 100, 200 Гц; преобразователя постоянного напряжения (ПР) 9В в переменное 250В; регулятора тока (РТ); запоминающего устройства (ЗУ); преобразователя тока в напряжение (ПТН); аналого-цифрового преобразователя (АЦП типа 572ПВ5); цифрового отсчетного устройства (ЦОУ с жидкокристаллической индикацией) и блока контроля разряда питающей батареи (БКР).

Рис.4.3. Структурная схема устройства для
измерения электровозбудимости пульпы зуба.

      Устройство работает следующим образом. После включения устройства устанавливается необходимая частота задатчиком частоты (ЗДЧ). Выходная частота с амплитудой 9 В подается на преобразователь (ПР) низкого постоянного напряжения в высокое переменное 250 В, которое поступает на вход регулятора тока (РТ), представляющего собой переменный резистор. Выходное напряжение с выхода регулятора тока подается на активный электрод и на схему преобразователя тока в напряжение (ПТН). С выхода регулятора тока напряжение подается на электронное запоминающее устройство (ЗУ), которое управляется по команде пациента, при достижении болевого ощущения, путем нажатия переключателя, находящегося на пассивном электроде (ПЭ). Далее напряжение с электронного запоминающего устройства пропорциональное току, поступает на АЦП. Результат измеренного тока отображается на цифровом отсчетном устройстве (ЦОУ). Для контроля разряда аккумуляторной батареи предусмотрен блок контроля напряжения, который на ЦОУ высвечивает букву “Р” (разряд). Это означает, что для работы устройства с заданной погрешностью необходимо подзарядить аккумулятор или заменить батарею.
      Все блоки устройства выполнены на микросхемах с малым энергопотреблением.
      Существенностью технического решения является то, что установлены интервалы оптимального режима болевого порога в величинах электрического тока и разной частоты, используемых в качестве электрической возбудимости пульпы зуба, а также структурная схема по преобразованию электрического тока до величин, необходимых для электрической возбудимости пульпы зуба, обеспечивающих диагностику заболеваний зуба при массовом приеме пациентов с минимальной погрешностью измерения с затратой малой мощности и с возможностью запоминания результата измерения.
      В своем исполнении блоки устройства имеют повышенную надежность эксплуатации, электробезопасность и электрическими минимальными нервно-психическими нагрузками на пациента.
      Прочие измерения электровозбудимости пульпы зуба осуществляются исходя из следующих условий. Сопротивление электрическому току эмалевого слоя зуба достигает величин до одного мегома, поэтому электрическое напряжение, прилагаемое к зубу, составляет 200-250В, при напряжении питания 7-9В, с обеспечением интервала порогового тока от 2 до 200 мкА, протекающего через активный электрод - пульпа зуба - пассивный электрод. Для установления болевого порога тока используют интервал частот импульсного электрического тока в пределах 20 - 200 Гц с заданной формой выходных импульсов.
      В результате испытания устройства в клинических условиях получены хорошие результаты.