УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАЦИИ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ ЭФЕКТИВНОСТИ В ДИНАМИКЕ

Актуальность. Не смотря на многообразие существующих методов оценки функции жевательного аппарата, единственным объективным показателем его эффективности остается регистрация степени первичной механической обработки пищи [2]. Первые динамические методы определения жевательной эффективности, ставшие классическими, к сожалению, утратили свою актуальность ввиду недостаточной объективности и большой трудоемкости.

Анализ литературы показал, что единственной на сегодняшний день методикой высокоточного определения жевательной эффективности в динамике остается методика, предложенная авторами Токаревич И.В., Наумович Ю.Я. и Богуш А.Л. [1]. Методика предусматривает проведение жевательной пробы с последующим компьютерным анализом полученной информации.

Предложенный авторами алгоритм проведения методики предусматривает: первичный сбор измельченных образцов, их фоторегистрацию и компьютерную обработку полученного изображения. Однако, процедуры по проведению фоторегистрации, цифровому анализу и статистической обработке полученных данных, на наш взгляд, могут быть существенно доработаны.

Цель исследования. Учитывая вышесказанное, нами была поставлена цель: усовершенствовать алгоритм цифровой регистрации жевательной эффективности в динамике, применительно к клиническим условиям.

Для достижения цели этого исследования, были сформулированы следующие задачи:

1.  Создать цифровой комплекс для регистрации жевательной эффективности в динамике с высокой степенью точности и воспроизводимости исследований;

2.  Выявить и оценить значение полученных цифровых показателей, чувствительных к изменениям функции жевания;

3.  Провести клинико-экспериментальные испытания предложенного цифрового комплекса.

Материалы и методы. Предметом исследования явилась жевательная эффективность в условиях клинического эксперимента.

Объект исследования: группа студентов добровольцев, давших свободное и осознанное согласие на регистрацию жевательной эффективности в динамике по предложенной нами методике.

Группу исследования составило 10 человек в возрасте от 17—19 лет, не имеющих дефекты зубных рядов.

Элементами предложенного нами цифрового комплекса стали:

·     предметный столик с контрастным (черным) фоном;

·     штатив с возможностью вертикального крепления фотокамеры;

·     фотокамера Canon Power Shot A540;

·     программный пакет обработки графических данных Adobe Photoschop Extended^®.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи программы Statistica 10.0

В качестве материала для проведения жевательных проб нами был использован стоматологический С-силикон Speedex Putty (Coltene) c вязкостью 0 по шкале ISO. Жевательные образцы изготавливались путем наполнения размягченным силиконом стандартного лекарственного блистера с двенадцатью формами для таблеток (препарат «Strepsils от кашля»). Таким образом, габариты образцов составили: высота — 7 миллиметров, а их диаметр — 21 мм.

Методика регистрации жевательной пробы предусматривала последовательное пережевывание образцов 10 жевательными движениями. Вначале пациентам предлагалось жевать образец всеми зубами, а затем проба проводилась отдельно на правой и левой сторонах зубных рядов с перерывом в 1 минуту. Измельченные образцы тщательно собирались в кофейные фильтровальные пакеты, высушивались и распределялись по предметному столику. Расстояние от макрооптической линзы до объектов составляло 18 сантиметров, цифровое увеличение и подсветка камеры были полностью отключены.

Цифровая обработка изображения включала последовательное использование инструментов программного редактора изображений Adobe Photoschop Extended^®. С помощью калибровочной линейки был определен масштаб изображения: 5 пикселей = 1 мм.

Первый этап — бинаризация изображения, распределение всех пикселей изображения на два противоположных значения: белый и черный.

Второй этап — сегментация, выделение участков изображения белого цвета с регистрацией их основных значений (общее число фрагментов и их площадь).

Третий этап — оценка получение цифровых показателей с их статистической обработкой (табл. 1). На этом этапе мы получали среднее значение площади фрагментов и коэффициент измельчения.

Ход эксперимента. Проба, полученная у испытуемого собирается в кофейный пакет, высушивается и тщательно распределяется по предметном столе. Мягкой кисточкой фрагменты жевательной пробы распределялись по предметному столу и фотографировались при дневном освещении и отсутствии вспышки и цифрового увеличения.

В результате последовательных действий бинаризации и сегментации изображения были получены цифровые значения в виде таблицы, характеризующие каждый фрагмент жевательной пробы. Для дальнейшей оценки проводился отбор фрагментов по размеру от максимального до десятых долей миллиметра. Полученные данные сохранялись в виде текстового файла и копировались для дальнейшей статистической обработки.

Результаты и их обсуждение. Использование предложенного аппаратурного комплекса значительно упрощает проведение методики в клинических условиях за счет компактности и высокой разрешающей способности макрооптической линзы.

На наш взгляд определение жевательной эффективности на двух сторонах отдельно и поочередно у каждого пациента позволяет, во-первых оценить достоверность получаемых данных, а во-вторых — косвенно определить привычную сторону жевания. Подобный подход может быть очень полезным при определении жевательной эффективности у пациентов с односторонними дефектами зубных рядов до — и после протезирования.

По нашему мнению диагностическое значение будут иметь два показателя, получаемые в результате проведения вышеописанной методики.

Первый из них, — это общее число фрагментов, второй — коэффициент измельчения. Данный коэффициент вычисляется как отношение площади самого большого фрагмента в пробе к среднему значению площади всех образцов в пробе.

Среднее число фрагментов, принимаемых к расчетам, при двухстороннем жевании в исследуемой группе составило 10,2. Аналогичный показатель при правостороннем жевании в группе составил 14,4. Средний показатель числа фрагментов при левостороннем жевании составил 13,6.

Максимальное значение этого показателя при правостороннем варианте жевания, может указывать на привычную сторону жевания, преобладающую в исследуемой группе. Минимальное значение числа фрагментов при двухстороннем жевании, с нашей точки зрения, является следствием сложности измельчения плотного силиконового образца при условии малого количества жевательных движений и отсутствия двухстороннего стереотипа жевания у исследуемых. Среднее значение индекса измельчения при двухстороннем жевании составило 5,0, при правостороннем жевании — 5,8, а при левостороннем жевании — 5,1.

Близкое числовое значение вычисляемого нами индекса при условии двухстороннего, правостороннего и левостороннего жеваний подтверждает статистическую достоверность полученных данных и позволяет использовать данный критерий для выявления клинически значимых нарушений функции жевания.

Следует также отметить корреляцию между значениями числа фрагментов и значениями индекса измельчения, что указывает на возможность использования этих показателей в едином комплексе.

Таблица 1.

Сводная таблица показателей жевательной эффективности в исследуемой группе

Список литературы:

1.  Токаревич И.В. Современные методики оценки функции жевания / И.В. Токаревич, Ю.Я. Наумович // Современная стоматология, 2009. № 3—4. — С. 14—19.

2.     Akeel R.F. Masticatory efficiency, a literature / R.F. Akeel / Saudi Dental Journal. 1992. Vol. 4(2). — P. 63—69.