Минимакс - Доказательная медицина

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

Авторы статьи:

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии: зубная пульпа, скорость кровотока в пульпе, ультразвуковая допплерография, кровяное давление, системный фактор.
Кафедра консервативной стоматологии и Научно-исследовательский центр стоматологии, Колледж стоматологии университета Йонсей, Сеул, Корея

Введение

Основная функция микроциркуляции заключается в доставке кислорода и питательных веществ в ткани и удаление углекислого газа и продуктов жизнедеятельности. Жизнеспособность ткани сильно зависит от микроциркуляции, а изменения в функции микроциркуляции могут вызывать патологические процессы и приводить к дисфункции тканей. Поэтому, чтобы понять развитие заболеваний мы должны знать не только анатомические структуры, но и физиологические механизмы регуляции микроциркуляции в исследуемой ткани. Микроциркуляция в периодонтальных тканях полости рта изучена относительно хорошо. Считается, что воспаление в тканях периодонта приводит к нарушению функции микроциркуляции, и кровоток может служить показателем заболеваний периодонта. Но информации о зубной пульпе, особенно в зубах человека довольно мало. Микроциркуляция в пульпе зуба имеет свои уникальные структурные характеристики. Зубная пульпа представляет собой рыхлую соединительную ткань, окруженную бессосудистыми и сильно твердыми кальцинированными тканями - эмалью, дентином и зубным цементом. Она получает кровоснабжение от артериол, которые проникают в зуб через небольшую апикальное отверстие, расположенную на конце корня зуба. Зубная пульпа обладает довольно низкой эластичностью, поэтому общий объем крови в ней не может существенно увеличиться. Твердая кальцинированная оболочка обеспечивает защиту ткани пульпы от внутриротовой среды. Однако она затрудняет исследование микроциркуляции, поскольку для доступа к пульпе необходимо сделать отверстие в твердых тканях. Также затрудняется клинический анализ состояния пульпы. Измерение КП могло бы стать идеальным инструментом для определения жизнеспособности пульпы, но в клиниках доступны только тесты на чувствительность, такие как тестирование чувствительности к температуре или электроодонтодиагностика, которые исследуют реакцию нерва на определенный стимул. Тесты и чувствительность часто приводят к ложным результатам, особенно в случае здоровых незрелых зубов, травмированных зубов или зубов, проходящих ортодонтическое лечение.

Было проведено несколько исследований микроциркуляции зубной пульпы. В ранних гистологических исследованиях подтверждена сосудистая структура зубной пульпы. Артериолы находятся в центре пульпы по осям, тогда как венулы расположены на периферии. В пульпе также наблюдаются шунтирующие сосуды, такие как артериовенозные анастомозы, веновенозные анастомозы и U-образные петли, которые обеспечивают прямую связь между артериолами и венулами. Диаметр кровеносных сосудов составляет менее 100 мкм и варьируется в зависимости от зуба и места в зубе. В исследованиях на животных использовали инвазивные методы, такие как радиоизотопный клиренс-тест и испытание на десатурацию газообразного водорода для непосредственного анализа СКП. Было подтверждено, что пульпа является одной из наиболее высоко васкуляризованных тканей тела, а расчетный КП относительно высокий по сравнению с другими тканями. Ким и и соавт. использовала интравитальную микроскопию для изучения профилей КП и обнаружила, что в артериолах СКП была в пять раз выше, чем в венулах подобных размеров. Установлено, что КП регулируется системным КД, а также нейронными, локальными и гуморальными механизмами.

В отличие от исследований на животных, исследования КД на зубах человека были ограничены. Для измерения КП через твердые ткани использовалась ЛДФ. Однако на сигналы влиял свет, отраженный от тканей периодонта, а любое препятствие на пути светового потока может сделать этот метод бесполезным. Метод предоставляет результаты в виде относительных пропорций, которые нельзя откалибровать в абсолютных единицах. Недавно исследователи использовали для измерения КП ультразвуковую допплерографию. Она имеет очевидные преимущества при анализе кровотока в пульпе, поскольку непосредственно измеряет изменения частоты ультразвука, отраженного от красных кровяных телец. Используя устройство для ультразвуковой допплерографии, КП жизнеспособных зубов важных зубов можно отличить от зубов с заполненным корневым каналом. Изменения в СКП можно определить после введения анестетика, содержащего адреналин. Средняя СКП нормальных передних зубов верхней челюсти был успешно измерена и оказалась равна приблизительно 0,56 см/с независимо от типа зуба. Эти результаты свидетельствуют о том, что ультразвуковая допплерография может быть эффективным средством клинической диагностики зубной пульпы. Учитывая, что в исследовании участвовали только здоровые зубы молодых и здоровых субъектов, необходимо также исследовать изменение КП в соответствии с изменением системных переменных, таких как возраст и кровяное давление, а также с учетом локальных факторов, таких как кариес и пульпит.

Известно, что в микроциркуляции наблюдаются анатомические и функциональные возрастные изменения, такие как повышенная жесткость, снижение плотности, нарушенная функция и ослабленная реактивность. Аналогично другим частям тела зубная пульпа также демонстрирует возрастные изменения. Продолжительное наложение вторичного дентина и цемента могут приводить к сужению апикального отверстия и пространства пульпы, нарушая кровоток в кровеносных сосудах. Сокращается количество кровеносных сосудов, а также происходят артериосклеротические изменения в сосудах, которые снабжают пульпу стареющих зубов. Артериальная интима утолщается, а адвентициальная оболочка кальцифицируется. Клиническое исследование показало значительное снижение КП в состоянии покоя с увеличением возраста участников. Также у более старых испытуемых изменения КП в ответ на изменение температуры были меньше.

Кроме того, на микроциркуляцию влияют некоторые системные заболевания, такие как гипертензия. При гипертензии нарушаются механизмы, регулирующие вазомоторный тонус, меняется структура отдельных прекапиллярных резистивных сосудов, а плотность артериол или капилляров может быть снижена. Была предложена и активно исследована связь между гипертензией и периодонтитом. Тем не менее, на сегодняшний день нет доступных источников о связи между кровяным давлением и состоянием пульпы.

Таким образом, знания о КП человеческих зубов ограничены из-за структурных проблем, и требуется больше клинической информации. Цель данного исследования состояла в том, чтобы изучить влияние возраста, пола и системного КД на СКП в верхних зубах верхней челюсти человека. Для количественного измерения СКП использовалось устройство для ультразвуковой допплерографии.

Материалы и методы

Участники

Всего в исследовании участвовало 332 передних зуба верхней челюсти у 95 участников (возраст: 11-70 лет). Исследование проводилось на Кафедре консервативной стоматологии, в стоматологической больнице при Университете Йонсей, Сеул, Южная Корея, с марта 2012 года по декабрь 2014 года. Участники были отобраны среди пациентов, которые посещали клинику для лечения зубов или регулярного обследования. Записывался возраст и пол каждого участника, а также было проведено клиническое стоматологическое обследование, в том числе тест на жизнеспособность зубов, тест на подвижность и перкуссию, а также измерение глубины периодонтального кармана. Участники, зубы которых соответствовали критериям включения и исключения, прошли первоначальный анализ на пригодность для участия в исследовании и выразили свое согласие в письменном виде до регистрации в этом исследовании.

Критерии для включения были следующими:

(1) Передние зубы верхней челюсти, включая центральные и боковые резцы и клыки;
(2) Зубы без кариеса, потери зубного вещества или предыдущих реставраций;
(3) Зубы, не подвергавшиеся ортодонтическому лечению или травмам;
(4) Зубы с нормальной реакцией на термические раздражители; а также
(5) Зубы без чувствительной реакции на перкуссию и движение ≤ 1 мм.

Критерии для исключения были следующими:

(1) Зубы с диагностированным пульпитом или некрозом пульпы;
(2) Зубы, подвергавшиеся или подвергающиеся лечению корневых каналов;
(3) Зубы с хроническим расширенным периодонтитом более 6 мм глубины кармана; а также
(4) Зубы с любыми клиническими признаками и/или симптомами.

Данное исследование было одобрено Комитетом по вопросам исследований с участием человека при Университете Йонсей (2-2010-0002). Все процедуры соответствовали этическим стандартам институционального комитета и Хельсинкской декларации 1964 года, а также ее более поздним дополнениям или сопоставимым этическим стандартам.

Измерения

Все процедуры выполняли опытные преподаватели и резиденты в клинике. Перед проведением измерений каждый испытуемый отдыхал 10 минут в полусупинированном положении. Систолическое и диастолическое КД измерялось и регистрировалось с помощью цифрового сфигмоманометра (Angelus; KTMED, Сеул, Южная Корея). После был изучен КП каждого отдельного зуба с помощью прибора ультразвуковой допплерографии (MM-D-K, ЗАО «Минимакс», Санкт-Петербург, Россия) (рис.1). К компьютеру подключен ПВ-датчик 20 МГц с диаметром 1,5 мм. После сушки поверхности зуба перед измерением наносилось небольшое количество контактного геля для ультрасонографии (Pro-gel II, Dayo Medical, Сеул, Южная Корея). Датчик располагался на губной поверхности зуба под углом приблизительно 60° относительно продольной оси зуба. Эксперт искал сигнал, прослушивая пульсирующие звуки. Датчик помещали на место с самым четким звуком и удерживали в течение приблизительно 10 с, чтобы можно было записать стабильный и последовательный сигнал. После измерения записывались допплеровские спектры и рассчитывались индексы светового потока с использованием программы Minimax Doppler 1.71 («Минимакс», Санкт-Петербург, Россия) (рис.2).

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

РИСУНОК 1. 20 МГц датчик устройства ультразвуковой допплерографии (ЗАО «Минимакс», Санкт-Петербург, Россия). (A) Наконечник датчика. (B) Датчик удерживается в руке. (C) Позиционирование датчика на центральном резце.

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

РИСУНОК 2. допплеровские спектры и индексы потока из программы Minimax Doppler 1.71 (ЗАО «Минимакс», Санкт-Петербург, Россия). VS, систолическая максимальная скорость на кривой максимальной скорости; Vas, систолическая максимальная скорость на кривой средней скорости; Vm, средняя скорость на кривой максимальной скорости; Vd, конечная диастолическая скорость на кривой максимальной скорости; Vad, конечная диастолическая скорость на кривой средней скорости; PI, индекс пульсации; RI, индекс удельного сопротивления; и STI, соотношение систолической к диастолической скорости.

Статистический анализ

Единицей анализа являлся зуб, а объектом - группа. СКП являлся результирующей переменной, и для анализа использовалось значение Vam из каждого допплеровского спектра, как описано в предыдущем исследовании. Изучались возраст, пол, систолическое КД и тип зуба для статистический значимости при анализе обобщенной линейной модели. Эта модель учитывала эффект группирования нескольких зубов у участников. Все статистические анализы выполнялись при уровне достоверности 95% с помощью программы SPSS (IBM Corp., Somers, Нью-Йорк, США).

Результаты

Базовые характеристики участников исследования и зубов приведены в таблицах 1 и 2. Из всех участников исследования 45 (47,4%) человек были мужчинами и 50 (52,6%) - женщинами. Средний возраст составлял 29,6 ± 11,7 (СО) лет, а среднее систолическое КД составляло 117,0 ± 15,3 (СО) мм рт. У тринадцати (13,7%) участников наблюдалось пониженное КД (≤ 100 мм рт. ст.), у 44 (46,3%) - нормальное КД (101-120 мм рт. ст.), у 42 (32,6%) - повышенное КД (121-140 мм рт. ст.) и у 7 (7,4%) - прегипертензия (> 140 мм рт. ст.). Всего было исследовано 92 центральных резца (27,7%), 138 боковых резцов (41,6%) и 102 клыка (30,7%).

ТАБЛИЦА 1. Исходные характеристики переменных, связанных с участником исследования (N = 95)

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

ТАБЛИЦА 2. Исходные характеристики переменных, связанных с зубами (N = 332)

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

В таблице 3 представлены важные переменные, связанные с СКП на основе обобщенной линейной модели (r2 = 0,252, P <0,001). Среди прочих переменных только систолическое КД продемонстрировало существенную связь с СКП. Когда использовалось значение Vam с повышенным КД (> 140 мм рт. ст.) в качестве эталона, СКП с прегипертензией снижалась (P = 0,042). СКП продолжала снижаться до нормального КД (P = 0,002) и далее до пониженного КД (P = 0,001). Возраст, пол и тип зубов не показали существенной связи с СКП.

ТАБЛИЦА 3. Анализ обобщенной линейной модели для СКП (N = 332)

Влияние возраста, пола и кровяного давления на скорость кровотока в зубной пульпе, измеренное методом ультразвуковой допплерографии

1р˂.05

2р˂.01

Обсуждение

В данном исследовании были проанализированы связи между возрастом, полом, систолическим КД и типом зубов и СКП с использованием многомерной линейной модели. Анализ проводился на уровне зубов, с учетом группирования в данных. Поскольку у каждого участника исследовались по несколько зубов, учитывался эффект группирования и зубы участника рассматривались как в группе, так и по отдельности. Главный вывод из данного исследования заключался в том, что СКП была связана с систолическим КД. В группах с более низким КД (Р <0,05) наблюдалось значительное снижение СКП (Таблица 3).

Хотя в нескольких экспериментальных исследованиях сообщалось о структурных микроваскулярных изменениях в гипертонических моделях других органов, влияние КД на микроциркуляцию в пульпе остается неопределенным, поскольку нет сопоставимых сведений о связи между КД и КП у людей. Некоторые исследования в других областях медицины изучали влияние КД на периферический кровоток. Результаты различались в зависимости от ткани-мишени. Грюнвальд и соавт. показали, что у пациентов с глаукомой и системной гипертензией наблюдается более высокий кровоток в зрительном нерве, чем у пациентов без гипертензии. Эсгин и соавт. измеряли пульсирующий кровоток в глазах у пациентов с диабетом, и результаты показали, что у участников с системной гипертензией наблюдался повышенный кровоток по сравнению с участниками без гипертензии. Напротив, Кануре Эдул и соавт. утверждали, что между КД и кровотоком в подъязычной микроциркуляции не было корреляции. В другом исследовании скорость кровотока снижалась вместе увеличением КД в мелких сосудах кожи. В этом исследовании мы в порядке эксперимента классифицировали участников на четыре группы по систолическому КД с интервалом 20 мм рт.ст. Сравнение СКП у участников с гипертензией и без следует рассмотреть в дальнейших исследованиях.

В предыдущем исследовании сообщалось об обратной зависимости между возрастом и КП в человеческих зубах. Икава и соавт. исследовали возрастные изменения в человеческом КП с помощью ЛДФ и сообщили о значительном снижении ЛДФ с возрастом. Гистологические данные также указывают на снижение КП со старением. Однако в этом исследовании возраст не был связан с СКП (P = 0,694) (таблица 3). Такие противоречивые результаты могут быть связаны с тем, что в предыдущем исследовании не учитывалась корреляция между возрастом и КД. Как правило, у пожилых людей более высокое КД. В данном исследовании наблюдалась значительная корреляция между возрастом и КД участников исследования (r = 0,507, P <0,001). Многомерная модель определила детерминантой только систолическое КЛ (таблица 3). Это означает, что на СКП влияет КД, а не на возраст участника.

Тип зуба не оказывал существенного влияния на СКП, что соответствовало предыдущему исследованию, в котором была проанализирована средняя СКП у 359 передних зубов верхней челюсти. В это исследовании средний показатель СКП составлял 0,508 см/с, что было примерно сопоставимо с результатами предыдущего исследования (0,56 см/с). Однако широкое распределение измеренной СКП может быть ограничением обоих исследований. На показатель СКП могут влиять несколько факторов. В нашем предварительном исследовании показатели СКП заметно менялись между пациентами и между экспертами. Измерения в этом исследовании были выполнены разными экспертами. Если бы данные собирал один эксперт, они могли быть более согласованными. Известно, что угол и положение датчика могут влиять на результаты. Даже небольшое различие в угле может существенно повлиять на расчетную скорость, особенно при больших углах. В этом исследовании эксперты были обучены делать замеры под углом примерно 60° относительно продольной оси зуба — это максимальный угол в клинической практике. Хотя мы пытались минимизировать влияние допплеровского угла, вполне вероятно, что он может вызывать некоторые ошибки. Наконец, слои эмали и дентина у разных людей, типов зубов и участков одного зуба имеют естественные различия. Поэтому рассеивание, отражение и затухание ультразвука у каждого зуба будут разными, что влияет на анализ скорости прибором для ультразвуковой допплерографии.

Было высказано предположение, что высокочастотная ультразвуковая допплерография может сыграть важную роль в изучении КП зубов как в клинической практике, так и в исследованиях. Пространственное разрешение ультразвукового устройства увеличивается пропорционально средней частоте системы. Поэтому, используя высокочастотные датчики, можно получить стоматологические структуры с более высокой детализацией. Тем не менее, ультразвуковая допплерография обычно не доступна для клинического применения в стоматологии. MM-D-K, который использовался в этом исследовании, является единственным прибором для ультразвуковой допплерографии, который сегодня можно использовать в стоматологии. Он использует высокочастотный ПВ-датчик для оценки динамики кровотока в микрососудах. В этом исследовании мы использовали ПВ-датчик с частотой 20 МГц, который в соответствии с инструкциями производителя (рис.1) рекомендуется для обнаружения сосудов на глубине 0,1-8 мм. У устройства есть датчик малого диаметра (1,5 мм), так что его можно расположить в тесном месте, например, на поверхности зуба. Необходимо дальнейшее улучшение клинических характеристик устройств ультразвуковой допплерографии для стоматологического применения, а также требуется дальнейшее разработка и исследование различных типов датчиков. Кроме того, для получения более актуальной информации о физиологии пульпы следует использовать методику оценки объема движущейся крови в пульпе.

Количество испытуемых в данном исследовании было ограничено пациентами в нашем отделении и критериями для включения и исключения. Эти факторы могут повлиять на разницу КД у участников. Среднее систолическое и диастолическое КД жителей Кореи в 2013 году составляло 120,1 и 78,5 мм рт.ст. у мужчин и 116,6 и 73,4 мм рт.ст. у женщин соответственно.45 Коэффициент распространенности гипертензии составлял 30,4%. В этом исследовании среднее систолическое и диастолическое КД составляло 121,5 и 72,6 мм рт.ст. у мужчин и 113,0 и 69,3 мм рт.ст. у женщин соответственно. Эти значения сопоставимы с показателями населения Кореи. Доля участников с повышенным КД (более 140 мм рт. ст., 7,4%) была ниже, чем коэффициент распространенности гипертензии.

В рамках данного исследования возраст, пол и тип зубов не оказывали существенного влияния на СКП передних зубов верхней челюсти. Только систолическое КД коррелировало с СКП - СКП увеличивалось с увеличением КД. Это первое сообщение о взаимосвязи между системными факторами и СКП у людей, доказанной методом ультразвуковой допплерографии. Этот неинвазивный, количественный метод измерения дает возможность изучать микроциркуляцию пульпы в физиологических условиях, а также выявлять изменения, которые происходят в патологических состояниях. Продолжительные наблюдения с повторными измерениями СКП могут предоставить более значимую клиническую информацию о физиологии пульпы. Чтобы более точно понять влияние других системных факторов или болезней, таких как курение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и генетические нарушения, а также местных факторы, такие как кариес, истощение, восстановление, периодонтальное заболевание и пульпит на СКП, требуются дополнительные исследования.

Перспективы

Только СКП коррелировала с систолическим КД - СКП увеличивалась с увеличением КД. Это первое сообщение о взаимосвязи между системными факторами и СКП, доказанной методом ультразвуковой допплерографии. Данное исследование может стать основой для будущих исследований, связанных с СКП и различными локальными и системными факторами, а также для исследования гемодинамики и физиологии зубной пульпы.

Подтверждение

Данное исследование проводилось при поддержке Программы фундаментальных научных исследований Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемого Министерством образования, науки и технологий (2011-0021235).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Используемые аббревиатуры

КД - кровяное давление; ПВ - постоянная волна; ЛДФ - лазерная допплеровская флоуметрия; КП - кровоток в пульпе; СКП - скорость кровотока в пульпе; СО - стандартное отклонение; Vam - средняя линейная скорость на кривой средней скорости допплеровского спектра.

Скачать оригинальный текст этой статьи

Все статьи

Эндокринология

©1992 - 2019 All rights reserved | "Минимакс"