Ученые ЛЭТИ создали датчик, который позволит врачам-стоматологам легко и быстро определять протекание патологий в тканях зуба на ранних стадиях.
Какую проблему решили ученые?
Сегодня патологии в тканях зуба на ранних стадиях выявляют только с помощью специализированного оборудования, доступного не для каждой стоматологической клиники. Некоторые патологии можно обнаружить только с помощью рентгенографии — это также отнимает большое количество времени.
«Мы разработали концепцию малогабаритного прибора для оперативной диагностики депульпированных и пораженных кариесом зубов с помощью измерения импеданса (комплексного электрического сопротивления) на нескольких частотах. Устройство позволяет провести обследование зуба, в котором предположительно протекает патология, безболезненно для пациента и за короткое время прямо в кабинете лечащего врача. Стоматологу необходимо лишь разместить электроды на интересующем зубе и дождаться вывода результата на экран. В основу концепции работы прибора легли наши исследования, которые мы провели на здоровых и пораженных различными патологиями зубах», — рассказала аспирант кафедры теоретических основ электротехники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Мария Андреевна Гореликова.
Как электрический ток и кариес связаны?
Твердые ткани зуба преимущественно состоят из минеральных веществ, которые по своей природе являются очень плохими проводниками электрического тока. На начальных стадиях кариеса эти минеральные вещества начинают постепенно растворяться – происходит так называемая деминерализация твердых тканей зуба. С развитием патологии все большую часть начинают занимать проводящие электрический ток структуры, и сопротивление зуба существенно снижается. В случае депульпированных зубов — из которых удален нерв — ситуация обратная: внутри зуба нарушается циркуляция жидкости, из-за чего сопротивление существенно возрастает.
Если пропустить электрический переменный ток через интересующий зуб и измерить его сопротивление, можно определить, является ли зуб здоровым, пораженным кариесом или депульпированным.
На данный момент уже разработан специальный датчик, представляющий собой два маленьких электрода цилиндрической формы, которые помещаются на исследуемый зуб. Существующие на рынке решения не подходили для работы с такими маленькими объектами, поэтому ученым надо было самостоятельно решить данную задачу. Они продолжают свои исследования для иных патологических процессов, а также работают над созданием первого опытного образца.
В дальнейшем специалисты планируют изучить, как состояние пульпы зуба отражается на исследуемых частотных характеристиках. Это позволит определять наличие воспалительного процесса в зубе.
На данный способ диагностики состояния тканей зуба и устройство для его реализации был получен патент, а проект прототипа прибора вошел в список победителей Всероссийского конкурса «УМНИК — Проектная команда. Электроника».