Методы оптической спектроскопии для диагностики стоматологических заболеваний тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Сухинина, Алина Викторовна

• Сухинина, Алина Викторовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Сухинина, Алина Викторовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЗУБОВ

1.1. Строение и элементный состав зубов

1.2. Механизмы развития кариеса и пародонтита

1.3. Используемые способы диагностики заболеваний зубов

1.4. Выводы к главе

Глава 2. ОПТИЧЕСКАЯ ФЛЮОРЕСЦЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА КАРИЕСА

2.1. Биофизические основы флюоресцентной диагностики

2.2. Экспериментальная техника и методики измерений

2.2.1. Лазеры и светодиоды для возбуждения флюоресценции

2.2.2. Волоконно-оптический спектрометр

2.2.3. Оптический когерентный томограф

2.3. Экспериментальные результаты

2.4. Выводы к главе

Глава 3. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ УДАЛЕНИЯ ЗУБНОГО КАМНЯ

3.1. Результаты эксперимента по детектированию зубного камня

3.2. Исследование послойного удаления зубного камня

3.2.1. Экспериментальная техника и методика измерений

3.2.2. Расчет изменения интенсивности флюоресценции

в зависимости от толщины удаляемого камня

3.2.3. Результаты измерений

3.3. Выводы к главе

Глава 4. ДИАГНОСТИКА ПАРОДОНТИТА МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СЛЮНЫ

4.1. Слюна в медицинской диагностике

4.2. Комбинационное рассеяние света

4.3. Определение биомаркеров пародонтита с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния слюны

4.3.1. Методика измерений

4.3.2. Кристаллизация слюны и оптимизация места измерений

4.3.3. Результаты измерений

4.4. Применение резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния слюны для диагностики пародонтита

4.4.1. Каротиноиды и их биологическая роль в организме

4.4.2. Выбор лазера для детектирования каротиноидов

4.4.3. Результаты измерений

4.5. Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы оптической спектроскопии для диагностики стоматологических заболеваний»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. К наиболее распространенным стоматологическим заболеваниям относятся кариес и пародонтит. По данным ВОЗ считается, что от них в большей или меньшей степени страдает каждый взрослый человек. Развитие этих заболеваний чревато не только потерей зубов, они провоцируют еще появление заболеваний полости рта, уха, носа, органов пищеварения. Их коварство связано с тем, что они развиваются вначале без болевых ощущений и внешних проявлений, и поэтому обнаруживаются зачастую тогда, когда являются уже основательно запущенными. С другой стороны современные методы лечения позволяют практически полностью исключить развитие кариеса и пародонтита без использования кардинальных деструктивных для биоткани мер, если они применяются на ранней стадии развития этих болезней. Поэтому вопрос диагностики кариеса и пародонтита особенно на ранней стадии имеет первостепенное значение.

Диагностика заболеваний основана на изменении физических характеристик биоткани при развитии патологий. В случае кариеса объектом исследования является коронка зуба, покрытая эмалью. Что касается пародонтита, то его развитие сопровождается скоплением продуктов жизнедеятельности бактерий в районе шейки зуба, которые после формирования биоматрикса и его кальцификации образуют зубные камни. Хотя наличие зубного камня не является первоначальной причиной пародонтита, современная терапия этого заболевания заключается в полном удалении камня с поверхности зубов. Эту процедуру, очевидно, надо выполнять, не разрушая примыкающие к камню здоровые ткани зуба. Однако потенциальный риск всегда есть, так как процесс удаления камня должен быть точно остановлен на границе раздела «камень - зуб».

Отличие по структуре и химическому составу биотканей в норме и при патологиях позволяет использовать различные физические методы исследования. При обследовании врач традиционно использует визуальные и тактильные

способы, реже электродонтодиагностику. Но эти способы не обладают точностью, необходимой для обнаружения заболевания на ранней стадии его развития. По этой причине исследования и разработки, направленные на выяснение возможностей других подходов в стоматологической диагностике, активно ведутся до настоящего времени.

Известны работы по применению ультразвука и рентгена, радиографии, визуализации в инфракрасном и терагерцовом диапазонах, оптической когерентной томографии. Эти подходы в настоящее время не применяются в медицинской практике, поскольку сложны, дороги и не всегда гарантируют необходимую точность диагностики. Обоснованно перспективными считаются методы оптической спектроскопии, среди которых широкое распространение в биологии и медицине получила флюоресцентная спектроскопия, поскольку она является весьма чувствительным, неинвазивным и недорогим методом исследования.

Флюоресцентная диагностика в стоматологии базируется на анализе спектров флюоресценции твердых тканей зуба и зубного камня. Основное вещество, из которого состоят зубы, гидроксиапатит. Гидроксиапатит и другие кристаллы, входящие в состав твердых биотканей и зубного камня, -диэлектрики, которые в чистом виде не флюоресцируют. Однако наличие примесей и дефектов, а также деструкция кристаллов приводит к их флюоресценции. Микроорганизмы, органические вещества, продукты распада также имеют характерные спектры флюоресценции, что и позволяет это в совокупности использовать для диагностических целей.

В первых исследованиях на эту тему, выполненных около 80 лет назад, была продемонстрирована возможность использования явления флюоресценции для диагностики кариеса. С появлением лазеров эффективность флюоресцентной диагностики кардинально улучшилась, а область ее применения расширилась. Полученные в конце прошлого века экспериментальные результаты вскоре стали основой для создания за рубежом приборов флюоресцентной стоматологической диагностики.

Для целей диагностики кариеса созданы два прибора: QLF (Inspector Research Systems, Нидерланды) и Diagnodent (KaVo, Германия). Для детектирования поддесневого зубного камня разработан прибор Detectar (Ultradent Products, Inc., США). Эти три прибора и образуют на сегодня основу существующего приборного парка стоматологической флюоресцентной диагностики. Указанные приборы применяются в исследованиях и медицинской практике. Однако относительно их диагностической эффективности отзывы специалистов неоднозначны и даже противоречивы.

Причину этого следует искать в отсутствии обстоятельных всесторонних исследований, которые должны были бы предшествовать разработке приборов. Так, основу приборов образуют два типа лазеров на фиксированных длинах волн: аргоновый лазер на длине волны 488 нм (для QLF) и полупроводниковые лазерные диоды на длинах волн 655 нм и 880 нм (для Diagnodent и Detectar). Выбор таких источников, а также светофильтров для возбуждения и детектирования флюоресценции недостаточно обоснован.

Что касается удаления камня с поверхности зубов, то в последние годы разработана аппаратура абляционного удаления камня с помощью импульсного лазера или ультразвука. Последняя разработка лазерной аппаратуры послойного удаления камня содержит дополнительно устройство обратной связи, которая управляет процессом удаления камня по уровню интенсивности флюоресценции. Такая автоматизированная система является перспективной для применения, поскольку должна исключать влияние ошибок со стороны человека. Однако точность системы пока не высока. В ней, как и в приборе Diagnodent, применяется для возбуждения флюоресценции красный лазерный диод, что, как показано в данной работе, далеко от оптимального решения.

Объектами исследования при диагностике кариеса и пародонтита являются твердые биоткани зуба и зубной камень. Однако начальные изменения в организме, свидетельствующие о его предрасположенности к заболеваниям в ротовой полости, должны проявляться уже на молекулярном уровне и не обязательно только в изменениях состава твердых тканей и камня. В первую

очередь, к таким биологическим тканям следует отнести слюну - прозрачный вязкий секрет слюнных желез, выделяемый в ротовую полость и обладающий бактерицидными свойствами.

Для исследования веществ на молекулярном уровне целесообразно использовать спектроскопию комбинационного рассеяния (КР). С появлением лазеров и их применением в спектрометрах КР этот вид молекулярной спектроскопии стал, пожалуй, сейчас самым мощным средством анализа веществ. Спектроскопия КР неинвазивна, чувствительна и позволяет проводить измерения за короткое время, используя малое количество исследуемого вещества, находящегося в любом агрегатном состоянии. Исследования, в которых используется слюна для диагностики пародонтита с применением спектроскопии КР, ранее не проводились.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы являлась разработка и исследование новых эффективных подходов диагностики кариеса и пародонтита с использованием современных методов оптической спектроскопии биологических тканей. В диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Исследование и оптимизация флюоресцентной диагностики кариеса.

2. Исследование и оптимизация флюоресцентного метода детектирования зубного камня.

3. Разработка и исследование флюоресцентного метода контроля удаления зубного камня.

4. Разработка и исследование метода диагностики пародонтита на основе анализа молекулярного состава слюны с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. .

Научная новизна

1. С помощью лазерных масс-спектрометрических измерений определены изменения элементного состава зуба при кариесе. Показано, что развитие кариеса в первую очередь сказывается на составе органической составляющей твердой ткани.

2. Определены оптические спектры флюоресценции от здоровых и кариозных областей зуба и от микроорганизмов на зубном налете в широком диапазоне длин волн. Установлено, что при развитом кариесе уровень флюоресценции от кариозных областей всегда меньше, чем от здоровых областей при любых длинах волн возбуждения А.ВОз. При скрытой форме начального кариеса флюоресценция при А-воз < 400 нм выше у здоровой эмали, чем у эмали, пораженной кариесом, а при ^поз > 400 нм наоборот. Отличие интенсивностей флюоресценции от здоровой и кариозной областей стремится к максимуму при длинах волн возбуждения <370 нм. Продемонстрирована возможность детектирования начального кариеса невооруженным глазом при облучении ультрафиолетом.

3. Определены оптимальные для дифференциальной оптической диагностики зубного камня спектральные области возбуждения и регистрации флюоресценции. Экспериментально и теоретически показано, что при использрвании системы послойного удаления зубного камня, оснащенной обратной связью с ультрафиолетовым зондирующим источником, риск повреждения тканей зуба может быть практически исключен.

4. Предложен и реализован способ диагностики пародонтита с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) лазерного излучения в слюне. Установлены и идентифицированы характерные линии спектра КР, которые могут служить маркерами для оценки уровня этого заболевания.

5. Показано, что применение резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния слюны позволяет повысить на порядок и более чувствительность

диагностики пародонтита при детектировании линий с волновыми числами 1156 см"1 и 1524 см"1, обусловленных присутствием бета-каротина и ликопина.

Практическая значимость

Результаты, изложенные в диссертационной работе, могут быть использованы для создания новых методов и средств неинвазивной оптической диагностики кариеса и пародонтита на ранней стадии развития этих заболеваний, а также для высокоточного контроля удаления зубного камня при использовании автоматизированных абляционных систем.

Основные положения, выносимые на защиту

1. При развитом кариесе уровень флюоресценции от кариозных областей всегда меньше, чем от здоровых областей при любых длинах волн возбуждения А.воз. При скрытой форме начального кариеса интенсивность флюоресценции при А.поз < 400 нм выше у здоровой эмали, чем у эмали, пораженной кариесом, а при А.ВОз > 400 нм наоборот. Отличие интенсивностей флюоресценции от здоровой и кариозной областей стремится к максимуму при ^.ВОз 370 нм.

2. Оптимальные для дифференциальной оптической диагностики зубного камня спектральные области возбуждения флюоресценции равны 340-370 нм и 620-645 нм, а соответствующие области регистрации флюоресценции равны 410-440 и 670-710 нм. Использование системы послойного удаления зубного камня, оснащенной обратной связью с ультрафиолетовым зондирующим источником на длине волны 369 нм, обеспечивает детектирование границы «камень-корень зуба» на уровне единиц микрон, сводя тем самым риск повреждения тканей зуба до минимума.

3. Способ диагностики пародонтита с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (KP) лазерного излучения в высушенной капле слюны. Маркерами пародонтита могут служить линии с волновыми числами 1033 см-1, 1156 см 1524 см"1 и 1611 см-1.

4. Способ повышения чувствительности диагностики пародонтита при детектировании линий с волновыми числами 1156 см"1 и 1524 см"1, обусловленных присутствием ' каротиноидов, методом резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния слюны.

5. Определение принадлежности каждой из двух основных информативных линий спектра KP 1156 см-1 и 1524 см-1 бета-каротину и ликопину соответственно.

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- Научные сессии МИФИ (2009-2013 гг.); 3 Всероссийская молодежная школа-семинар с международным участием «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», Троицк-Москва, 2009; III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010», Москва, 2010, V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ-5), Троицк, 2012; 18-й, 19-й, 20-й и 21-й Международной конференции по лазерной физике ("LPHYS'09", Барселона, Испания; "LPHYS'10", Фоц до Игуацу, Бразилия; "LPHYS'll", Сараево, Босния и Герцеговина; "LPHYS'12", Калгари, Канада).

Материалы диссертации опубликованы в 24 основных печатных работах, из них 10 статей в рецензируемых журналах из списка ВАК [1-8, 10-11] и 12 тезисов докладов на Международных и Российских конференциях. Журналы, в которых

опубликованы работы [1-3, 5-6, 8, 10-12], включены в базу данных отслеживания цитируемости Scopus; журналы с работами [1-3, 5-6, 10] - в базу Web of Science; журналы с работами [1,4, 7,8,11] - в базу РИНЦ.

Научные журналы:

1. Сухинина, А.В. Флюоресцентная диагностика пародонтита / А.В. Сухинина, С.А. Гончуков, Д.Н. Бахмутов // Краткие сообщения по физике ФИАН. - 2010. -№. 6.-С. 20-22.

2. Bakhmutov, D. Fluorescence spectroscopy of dental calculus / D. Bakhmutov, S. Gonchukov, A. Sukhinina // Laser Physics Letters. - 2010. - V. 7 (5). - P. 384 -387.

3. Gonchukov, S. Fluorescence detection of dental calculus / S. Gonchukov, T. Biryukova, A. Sukhinina, Yu. Vdovin // Laser Physics Letters. - 2010. - V. 7 (11). -P. 812-816.

4. Гончуков, C.A. Диагностика пародонтита с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния слюны / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, Д.Н. Бахмутов, С.А. Минаева // Медицинская физика. - 2011. - № 4(52). - С. 27-31.

5. Gonchukov, S. Raman spectroscopy of saliva as a perspective method for periodontitis diagnostics / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, S. Minaeva // Laser Physics Letters. - 2012. - V. 9 (1). - P. 73-77.

6. Gonchukov, S. Periodontitis diagnostics using resonance Raman spectroscopy on saliva / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, T. Biryukova et.al. // Laser Physics Letters. - 2013. - V. 10 (7). - 075610. - doi:10.1088/1612-2011/10/7/075610.

7. Янушевич, O.O. Флюоресцентная светодиодная спектроскопия зубного камня / О.О. Янушевич, С.А. Гончуков, Д.Н. Бахмутов, А.В. Сухинина // Ортодонтия. -2010.-№. 1.- С. 22-23.

8. Бахмутов, Д.Н. Выявление зубного камня с помощью лазерной флюоресценции / Д.Н. Бахмутов, С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, О.О. Янушевич // Стоматология. - 2010. - Т. 89 (3). - С. 27-29.

9. Флюоресцентная диагностика в стоматологии: учебное пособие / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина-М.: НИЯУ МИФИ, 2010. - 32 с: ил.

10. Gonchukov, S.A. Fluorescence diagnostics of dental diseases / S.A. Gonchukov, A.V. Sukhinina // Lasers in Medical Science. - 2010. - V. 25(1). - P. 44-45.

11. Бахмутов, Д.Н. Флюоресцентный контроль удаления зубного камня / Д.Н. Бахмутов, С.А. Гончуков, Т.В. Лонкина, А.В. Сухинина // Стоматология. -2012-Т. 91(6). - С. 22-24.

12. Gonchukov S. Noninvasive control of dental calculus removal: qualification of two fluorescence methods / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, T. Biryukova // Journal of Physics: Conf. Ser. - 2013 - V. 414 (012018). - P. 1-7.

Тезисы докладов:

1. Sukhinina, A.V. Fluorescence diagnostics of periodontitis / A.V. Sukhinina, D.N. Bakhmutov, S.A Gonchukov // 18th International Workshop on Laser Physics (LPHYS'09) Barcelona, Spain. - 2009. - Book of abstracts. - P. 233.

2. Сухинина, А.В. Флюоресцентная диагностика пародонтита / А.В. Сухинина, С.А. Гончуков, Д.Н. Бахмутов // 3 Всероссийская молодежная школа-семинар с междунар. участием «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики» ФИАН, Москва, г. Троицк. -2009.-С.57.

3. Гончуков, С.А. Флюоресцентная диагностика пародонтита / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина // Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2009. - 2009. - Т. 2. -С. 58.

4. Сухинина, А.В. Оптимизация спектроскопических параметров флюоресцентной диагностики пародонтита / А.В. Сухинина, С.А. Гончуков,

Д.Н. Бахмутов, О.О. Янушевич // Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2010. - 2010. - Т. 1. - С. 108.

5. Сухинина, А.В. Оптимизация параметров флюоресцентной диагностики пародоптита / Сухинина А.В., Гончуков С.А. // III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010», Москва, МГУ.-2010.

6. Sukhinina A.V. Dental calculus detection using fluorescence / A.V. Sukhinina, S.A. Gonchukov, D.N. Bakhmutov // 19th International Workshop on Laser Physics (LPHYS'10) Foz do Iguacu, Brazil. - 2010. - Book of Abstracts. - P. 153.

7. Gonchukov, S.A. Fluorescence diagnostics of dental diseases / S.A. Gonchukov, A.V. Sukhinina // Laser Florence International conference (LF'10) Florence, Italy. -2010.

8. Гончуков, С.А. Флюоресцентная диагностика в стоматологии / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина // Сборник трудов НИЯУ МИФИ-2011. -2011. - Т. 1. - С. 228.

9. Sukhinina, A. Raman spectroscopy of saliva as a perspective method for periodontitis diagnostics / A. Sukhinina, S. Gonchukov, D. Bakhmutov, and S. Bochkova // 20th International Workshop on Laser Physics (LPFIYS'll) Sarajevo, Bosnia and Herzegovina. - 2011. - Book of Abstracts. - P. 12.

10. Гончуков, С.А. Флюоресцентная диагностика в стоматологии / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, С.А. Минаева // Сборник трудов НИЯУ МИФИ-2012. - 2012. -Т. 2.-С. 171.

11. Гончуков, С.А. Диагностика пародонтита с помощью рамановской спектроскопии слюны / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, Д.Н. Бахмутов, С.А. Минаева // Сборник материалов V Троицкой конференции «Медицинская

^ физика и инновации в медицине (ТКМФ-5). - 2012. - Т. 1. - С. 178-180.

12. Gonchukov, S.A. Comparative analysis of using ultraviolet and red light excitation sources for sensitive fluorescent diagnostics of periodontitis / S.A. Gonchukov, A.V. Sukhinina and D.N. Bakhmutov // 21th International Workshop on Laser Physics (LPIIYS'12) Calgary, Canada. - 2012. - Book of Abstracts. - P. 12.

Патенты:

1. Устройство контроля удаления зубного камня. Полезная модель Заявка № 2013123121/14(034146) от 22.05.2013 Решение о выдаче патента получено 14 августа 2013. С.А. Гончуков, A.B. Сухинина, Д.Н. Бахмутов, Т.А. Гончукова, Т.В. Лонкина.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и библиографии. Общий объем диссертации - 117 страниц, включая 32 рисунка и 3 таблицы. Библиография включает 159 наименований на 16 страницах.

Глава 1

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЗУБОВ

Стоматологические заболевания относятся к наиболее распространенным заболеваниям человека. Так, по данным ВОЗ считается, что каждый взрослый, а также 80% детей имеют те или иные признаки пародонтита - инфекционно-воспалительного заболевания пародонта, протекающего с разрушением зубодесневого соединения и межальвеолярных перегородок. Другим распространенным стоматологическим заболеванием является кариес - болезнь, развивающаяся внутри эмали зуба и приводящая к его разрушению. Весьма существенно, что развитие стоматологических болезней может провоцировать также появление заболеваний полости рта, уха, носа, органов пищеварения. Коварство пародонтита и кариеса связано с тем, что они развиваются вначале без каких либо внешних проявлений и болевых ощущений, и поэтому обнаруживаются, когда являются уже основательно запущенными.

Диагностика кариеса и пародонтита основана на изменении физических свойств биоткани при развитии патологий. Отличие по структуре и химическому составу позволяет использовать различные методы исследования. Современные же методы лечения позволяют полностью исключить развитие стоматологических болезней, если они детектируются на ранней стадии развития. Поэтому вопрос ранней диагностики стоматологических заболеваний играет первостепенное значение.

1.1. Строение и элементный состав зубов

Зубы относятся к самым твердым биологическим тканям организма. 32 зуба

человека отличаются по форме: резцы, клыки, малые и большие коренные (премоляры и моляры). Различают три анатомических части зуба: коронку, шейку и корень (рисунок 1.1., а). Шейка представляет собой место перехода коронки в корень. Коронка имеет эмалевый покров, который у шейки прикреплен к слизистой оболочке десны. Тем самым создается непрерывность покровных биотканей. Корень погружен в альвеолу челюсти и представляет опорную часть зуба.

Рисунок 1.1. Схематическое изображение двукорневого зуба в норме (а), с кариесом (б) и зубным камнем (в): 1- эмаль, 2- дентин, 3- десна, 4- пульпа, 5-корень, 6- сосуды и нервы, 7- зубной камень, 8- пародонтальный карман.

Основную массу зуба составляет дентин. В коронке дентин покрыт эмалью, а в шейке и корне - цементом. Внутри зуба имеется полость - корневой канал, заполненный зубной мякотью, или пульпой, обеспечивающей питание и рост зуба. Пульпа состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей нервные окончания и кровеносные и лимфатические сосуды. Дентин образуется клетками одонтобластами, которые формируются из клеток пульпы. Дентин уступает эмали по твердости, но значительно плотнее и тверже цемента и кости. 64% его массы составляют минеральные соли, а на долю органических соединений приходится примерно 28%, 8% - вода.

Сформировавшаяся эмаль - самая твердая эпителиальная ткань организма. Она состоит из плотно прилегающих друг к другу тонких волокон - эмалевых призм размером от 3 до 6 мкм. В процессе созревания эмали накапливаются минеральные компоненты, клетки эмали (энамелобласты) отмирают, и зрелая эмаль становится очень твердой бесклеточной структурой, не содержащей регуляторных белков. По химическому составу эмаль представляет собой ткань, наиболее богатую во всем организме неорганическими солями (около 96%). Органических соединений в эмали около 2%.

Цемент обеспечивает непосредственную связь зуба с тканью альвеолы через пограничную мембрану. Вырабатывается цементобластами, которые, погружаясь в цемент, превращаются в цементоциты. Клетки содержатся в слоях цемента, расположенных в области корня зуба. В области шейки слои цемента более тонкие и клеток не содержат. Химический состав цемента: органические вещества - около 30%, фосфорнокислый кальций - 57%, углекислый кальций - 8%.

Несмотря на различия, твердые ткани имеют много общего. Их минеральную основу составляют апатиты, имеющие общую формулу Са1о(Р04)бХ2, где X представлен анионами ОН" (гидроксиапатит) или Б1-(фторапатит). Гидроксиапатит редко встречается в неживой природе, но в биологических объектах является главным компонентом минеральной фазы твердых тканей (> 75%).

На рисунке 1.2. представлен элементный состав эмали зуба. Определение элементного состава в пробах было выполнено на лазерном энерго-масс-анализаторе (ЭМАЛ) с лазерно-плазменным источником ионов [1]. Измерения были проведены со здоровой эмалью и эмалью, пораженной кариесом. Как видно, содержание кальция, кислорода и фосфора, входящих в структуру гидроксиапатита, является преобладающим в эмали.

Са О Р Ыа С Мд N Р С1 Э Бг К А1 71 Си Ре Сг Мп

Рисунок 1.2. Элементный состав здоровой (черный цвет) и кариозной (серый цвет) эмали

1.2. Механизмы развития кариеса и пародонтита

Как уже говорилось, к наиболее распространенным стоматологическим заболеваниям относятся кариес и пародонтит. Сложность биохимических процессов, протекающих в живом организме, а также трудность их экспериментального исследования, особенно на начальной стадии развития патологии, не позволяют в полной мере выяснить этиологию этих болезней.

В настоящее время признано, что кариес является результатом разрушающего действия микроорганизмов зубного налета [2, 3]. В образовании зубного налета на поверхности зубов участвуют как микроорганизмы, обитающие в полости рта, и продукты их жизнедеятельности, так и белки слюны и клетки слущенного эпителия. С развитием кариеса микроорганизмы проникают в пульпу

и вызывают ее воспаление - пульпит. Эта стадия кариеса сопровождается сильной болыо. Обращение к врачу становится неизбежным.

Организм имеет собственные средства борьбы с образованием зубного налета. В первую очередь это слюна - прозрачный вязкий секрет слюнных желез, выделяемый в ротовую полость. Антибактериальное действие слюны реализуется через систему иммуноглобулинов, препятствующих колонизации бактерий и, по-видимому, усиливающих бактериальный фагоцитоз. Другим фактором защиты являются секреторные белки слюны, которые покрывают поверхность зубов защитным белковым слоем. Однако по мере накопления зубного налета влияние слюны на эмаль ослабевает, а влияние метаболитов зубного налета возрастает.

Накопившаяся молочная кислота растворяет связующее вещество между призмами эмали, образуются микрощели, которые позволяют бактериям проникнуть внутрь эмали. С развитием кариеса эмаль теряет К, Б, Ъп, Б, 8г, А1, Си и Сг, в то время как содержание С1, К, 11 и Мп заметно увеличивается (рисунок 1.2.). Хотя содержание Са практически не изменяется, существенно, что в результате диссоциации органических кислот, продуцируемых микроорганизмами, появляются мобильные ионы водорода. Они активно взаимодействуют с кристаллами гидроксиапатита, замещая другие ионы, в первую очередь ионы кальция. В результате такой деминерализации структура эмали разрушается.

В значительной степени изменения затрагивают органическую часть эмали (углерод и азот). Что касается органики, то это главным образом коллаген (>90%), протеогликаны (около 1%), неколлагеновые белки и фосфолипиды (до 8%). Если говорить образно, то прочность тканей зубов можно сравнить с железобетоном. Кристаллы гидроксиапатита играют роль жесткого каркаса, а коллаген и протеогликаны отвечают за эластичность.

Итак, очаг кариеса находится внутри эмали (рисунок 1.1.,б). Вначале он не затрагивает дентин и внешнюю поверхность коронки зуба. Со временем проявляется очаговая деминерализация эмали - белые или коричневые меловые пятна на поверхности. Такое состояние принято считать ранним кариесом, хотя

это название вряд ли можно считать правильным, поскольку кариес уже вышел на поверхность зуба. Процесс же развития кариеса на самой ранней стадии проходит внутри эмали и обычными способами визуализации не детектируется. Лечение на стадии появления пятен на поверхности зуба требует уже «ремонтно-восстановительных работ», то есть деструктивного воздействия на эмаль и последующего пломбирования. Необходимость разработки чувствительных эффективных средств диагностики начального кариеса очевидна, так как современные реминерализирующие средства эффективны на самой начальной стадии развития болезни, когда можно полностью остановить развитие этой болезни [2-5]. В настоящее время рассматривается также возможность использования нанотехнологии для лечения зубов [6].

Пародонтит - инфекционно-воспалительное заболевание пародонта, приводящее к разрушению зубодесневого соединения и межальвеолярных перегородок. Развитие пародонтита сопровождается ростом камней на зубах (рисунок 1.1.,в). Внутри зубного камня находятся микроорганизмы, жизнедеятельность которых приводит к нарушению целостности пародонта и даже к потере зуба. С развитием пародонтита наблюдаются нарушения зубодесневых соединений, воспалительная инфильтрация десны, рассасывание костной ткани, приводящее к образованию пародонтального кармана, обнажаются шейки и даже корни зубов. В результате возникает кровоточивость десен, появляется патологическая подвижность зубов, запах изо рта [2, 3].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сухинина, Алина Викторовна, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Флюоресцентная диагностика в стоматологии: учебное пособие / С.А. Гончуков, A.B. Сухинина - М.: НИЯУ МИФИ, 2010. - 32 с: ил.

2. Боровский, Е.В. Терапевтическая стоматология / Е.В. Боровский, B.C. Иванов Ю.М. Максимовский, Л.Н. Максимовская / М.: Медицина, 1998. -736 с: ил.

3. Основы стоматологической биохимии: учебное пособие для студентов мед. ВУЗов / Т.П. Вавилова, И.Н. Марокко, Ю.А. Петрович М. [и др.] - М : МГМСУ, 2001.- 139 с.

4. Жаркова, O.A. Реминерализирующая терапия с использованием GC Tooth Mousse / Жаркова, O.A., Лобкова О.С. // Современная стоматология. - 2011. -№. 2.-С. 42-45.

5. Попруженко, Т.В. Профилактика кариеса зубов с использованием средств, содержащих фториды, кальций и фосфаты: учеб.-метод, пособие / Т.В. Попруженко, М.И. Кленовская - Минск: БГМУ, 2010. - С. 42-43.

6. Saunders, S.A. / Current practicality of nanotechnology in dentistry / S.A. Saunders // Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry. - 2009. - V.l. - P. 47-61.

7. Боровский, Е.В. Диагностика ранних форм кариеса зубов / Е.В. Боровский, Л.А. Аксамит, П.А. Леус // Стоматология. - 1976. - № 6. - С. 14-16.

8. Ефанов, О.И. Электроодонтодиагностика / О.И. Ефанов // Стоматология. -1974. -№.4.-С. 68-71.

9. Электрометрические методы в диагностике, прогнозировании, профилактике, лечении основных поражений твердых тканей зубов: Метод. Рекомендации / Г.Г Иванова, В.К. Леонтьев, Т.Н. Жорова / Омск : ОГМА, 1996.-9 с.

10. Suzuki, J. Acoustic mineral density measurement to evaluate clinical demineralized lesions / J. Suzuki, Y. Yamada, S. Omata, E. Ito et.al. // Interface Oral Health Science. - 2009. - P. 279-280.

11. Abraham, J. Spectrochemical analysis of dental calculus by synchrotron radiation X-ray fluorescence / J. Abraham, M. Grenon, H.J. Sanchez et.al. // Anal. Chem. -

2002. - V. 74(2). - P. 324-329.

12. Sim, Y.C. Frequency-dependent characteristics of terahertz radiation on the enamel and dentin of human tooth / Y.C. Sim, I. Maeng, J. Son // Current Applied Physics. - 2009. - V. 9(5). - P. 946-949.

13. Тучин, B.B. Оптическая биомедицинская диагностика / B.B Тучин / М.: Физматлит, 2007 в 2 т., 1 т. - 560 е., 2 т. - 368 с: ил.

14. Prasad, P.N. Introduction in Biophotonics / P.N. Prasad / New Jersey, Wiley,

2003.-593 с: ил.

15. Schmidt, W. Optical Spectroscopy in Chemistry and Life Sciences / W. Schmidt / Weinheim, Wiley, 2005. - 369 с: ил.

16. Peltola, J. Fiber optics transillumination in caries diagnosis / J. Peltola and J. Wolf// Proc. Finn. Dent. Soc. - 1981. - V. 77. - P. 240-244.

17. Karlsson, L. Caries Detection Methods Based on Changes in Optical Properties between Healthy and Carious Tissue / L. Karlsson // International Journal of Dentistry.-2010.-V. 2010: 270729.-P. 1-9.

18. Roth, K.K.-F. Absorption of infrared radiation by human dental hard substances / K.K.-F. Roth, E.W. Duczynski, H.-J. v.d. Heide, B. Struve // Proc. SPIE. -1993. - V. 2080.-P. 20-25.

19. Darling, C.L. Optical properties of natural caries lesions in dental enamel at 1310-nm / C.L. Darling, D. Fried // Lasers in Dentistry XI, Proc SPIE. - 2005. -V. 5687.-P. 34-41.

20. Darling, C.L. Light scattering properties of natural and artificially demineralized dental enamel at 1310 nm / C.L. Darling, G.D. Huynh, D. Fried // Journal of Biomedical Optics. - 2006. - V. 11 (3). - P. 1-11.

21. Darling, C.L. Near-IR Polarization Imaging of Sound and Carious Dental Enamel / C.L. Darling, J.J. Jiao, C. Lee et.al. // Proc. Soc. Photo. Opt. Instrum. Eng. -2010. -P.7549-75490.

22. Прикладная лазерная медицина: Учебное и справочное пособие // Под ред. Х.П. Берлиена, Г.Й. Мюллера: Пер. с нем., М.: Интерэксперт, 1997. - 336 с.

23. Руководство по оптической когерентной томографии / Под ред. Н.Д. Гладковой, Н.М. Шаховой, A.M. Сергеева. - М.: Физматлит, 2007. - 296 е.: ил.

24. Schmitt, J.M. Optical Coherence Tomography (OCT): a review / J.M. Schmitt // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 1999. - V. 5 (4). - P. 1205-1215.

25. Freitas, A.Z. Determination of dental decay rates with optical coherence tomography / A.Z. Freitas, D.M. Zezell, M.P. Mayer et.al. // Laser Physics Letters. - 2009. - V. 6 (12). - P. 896-900.

26. Ozari, Y. Medical Application of Raman Spectroscopy / Y. Ozari // Appl. Spectroscopy Reviews. - 1988.-V. 24 (3).-P. 259-312.

27. Garden, A. Application of vibration spectroscopy to the study of mineralized tissues (review) / A. Garden // J. Biomed. Opt. - 2000. - V. 5. - P. 259-268.

28. Ager, J.W. On the Increasing Fragility of Human Teeth with Age: A Deep-UV Resonance Raman Study / J.W. Ager, R.K. Nalla, G. Balooch et al. // Journal of Bone and Mineral Research. -2006. - V. 21 (12).-P. 1879-1887.

29. Otto, C. Applications of Micro-Raman Imaging in Biomedical Research / C. Otto, C.J. Grauw, J.J. Duindam et al. // Journal of Raman Spectroscopy. - 1998. -V. 28 (2-3).-P. 143-150.

30. Wentrup-Byrne, E. Fourier Transform Raman Microscopic Mapping of the Molecular Components in a Human Tooth / E. Wentrup-Byrne, C.A. Armstrong, R.C. Armstrong, B.M. Collins // Journal of Raman Spectroscopy. - 1998. - V. 28 (2-3).-P. 151-158.

31. Soares, L.E.S. Molecular analysis of Er:YAG laser irradiation on dentin / L.E.S. Soares, A. Brugnera Jr., F. Zanin et al. // Braz. Dent. J. - 2006. - V. 17 (1). -P.15-19.

32. Choo-Smith, L.P. Hewko M, Sowa MG. Emerging Raman Applications and Techniques in Biomedical and Pharmaceutical Fields / L.P. Choo-Smith, M. Hewko, M.G. Sowa // Emerging Dental Applications of Raman Spectroscopy. -2010.-P. 263-284.

33. Ко, А.С. Early dental caries detection using a fibre-optic coupled polarization-resolved Raman spectroscopic system / A.C. Ко, M. Hewko, M.G. Sowa et.al. // Optics Express. - 2008. - V. 16(9). - P. 6274-6284.

34. Набиев, И.Р. Гигантское комбинационное рассеяние и его применение к изучению биологических молекул / И.Р. Набиев, Р.Г. Ефремов, Т.Д. Чуманов // Успехи физ. наук. - 1988. - № 154 (3). - С. 459-494.

35. Лёвшин Л.В. Люминесценция и ее применения / Л.В. Лёвшин, А.М Салецкий / М.: Изд. МГУ, 1989. - 280 с: ил.

36. Hof, М. Fluorescence Spectroscopy in Biology advanced methods and their applications to membranes, proteins, DNA, and cells / M. Hof, R. Hutterer, V. Fidler / Berlin, Springer, 2005. - 305 p.

37. Sinyaeva, M. Fluorescence Diagnostics in Dentistry / M. Sinyaeva, A. Mamedov, S. Vasilchenko et.al. // Laser Physics. - 2004. - V. 14 (8). - P. 11321140.

38. Borisova, E. Laser-induced fluorescence study of caries model in vitro / E. Borisova, T. Uzunov, L. Avramov // Laser Medical Science. - 2006. - V. 21. - P. 34-41.

39. Bjelkhagen, H. Early detection of enamel caries by the luminescence excited by visible laser light / H. Bjelkhagen, F. Sundstrom, B. Angmar-M°ansson et.al. // Swedish Dental Journal. - 1982. - V. 6 (1). - P. 1-7.

40. Sundstrom, F. Laser-induced fluorescence from sound and carious tooth substance: spectroscopic studies / F. Sundstrom, K. Fredriksson, S. Montan et.al. // Swedish Dental Journal. - 1985. - V. 9 (2). - P. 71-80.

41. de Josselin de Jong, E. A new method for in vivo quantification of changes in initial enamel caries with laser fluorescence / E. de Josselin de Jong, F. Sundstrom, H. Westerling et.al. // Caries Research. - 1995. - V. 29 (1). - P. 2-7.

42. Borisova, E.G. Early differentiation between caries and tooth demineralization using laser-induced autofluorescence spectroscopy / E.G. Borisova, T.T Uzunov, L.A. Avramov // Lasers Surg. Med. - 2004. - V. 34(3). - P. 49-53.

43. Stubel, II. Die Fluorezenz tierische Gewbe in ultraviolettun Licht / H. Stubel // P. flingers Arch. Ges. Physiol. - 1911.-V. 141.-P. 1-14.

44. Alfano, R. Laser scattering, fluorescence and absorption spectroscopy of human teeth with/without caries / R. Alfano, W. Lam, H. Zarrabi, M. Alfano et.al. // IEEE J. of QE-20. - 1984. - V. 20 (12). -P. 1512-1515.

45. Пилат, T.JI. Кинетика формирования минерализованных зубных отложений / Т.Д. Пилат, Ю.Б. Фатахов // Стоматология. - 1988. - № 3. - С. 11-13.

46. Pippin, D.J. Inter rater agreement on subgingival calculus detection following scaling / D.J. Pippin, P. Feil // J. Dent. Educ. - 1992. - V. 56. - P. 322-326.

47. Sherman, P.R. The effectiveness of subgingival scaling and root planning. I. Clinical detection of residual calculus / P.R. Sherman, L.H. I-Iutchens, L.G. Jewson et.al. // J. Periodontol. - 1990. - V. 61 (1). - P. 3-8.

48. Tugnait, A. The usefulness of radiographs in diagnosis and management of periodontal diseases: a review / A. Tugnait, V. Clerehugh, and P.N. Hirschmann // J. Dent. - 2000. - V. 28 (4). - P. 219-226.

49. Buchalla, W. Fluorescence spectroscopy of dental calculus / W. Buchalla, A.M. Lennon, Т. Attin // J. Periodont. Res. - 2004. - V. 39. - P. 327-332.

50. Dolowy, W.C. Fluorescence of dental calculus from cats, dogs, and humans and of bacteria cultured from dental calculus / W.C. Dolowy, M.L. Brandes, M. Gouterman et.al. // J. Vet. Dent. - 1995. - V. 12. - P. 105-109.

51. Сухинина, A.B. Флюоресцентная диагностика пародонтита / A.B. Сухинина, C.A. Гончуков, Д.Н. Бахмутов // Краткие сообщения по физике ФИАН. - 2010. - №. 6. - С. 20-22.

52. Gonchukov S. Fluorescence diagnostics o.f dental diseases / S. Gonchukov, A. Sukhinina // Laser in Medical Sciences. - 2010. - V. 25 (1). - P. 44-45.

53. Kurihara, E. Detection of subgingival calculus and dentine caries by laser fluorescence / E. Kurihara, T. Koseki, K. Gohara, et.al. // J. Periodont. Res. -2004.-V. 39.-P. 59-65.

54. Krause, F. The possibility of detecting subgingival calculus by laser-fluorescence in vitro / F. Krause, A. Braun, M. Frentzen // Lasers Med. Sci. - 2003. - V. 18. -P. 32-35.

55. Folwaczny, M. Subgingival calculus detection with fluorescence induced by 655 nm InGaAsP diode laser radiation / M. Folwaczny, R. Heym, A. Mehl et.al. // J. Periodontol. - 2002. - V. 73 (4). - P. 597-601.

56. Tung, O.H. Detection of Subgingival Calculus through Oral Gum in Vitro Using Two-Photon Fluorescence Microscopy / O.H. Tung, S.Y. Lee, Y.L. Lai and H.F. Chen // 30th Annual International IEEE EMBS Conference, Vancouver, Canada -2008.- P. 4051-4054.

57. Tsuda, H. Raman spectra of human dental calculus / H. Tsuda, J. Arends // J. Dent. Res. - 1993. - V. 72 (12). - P. 1609-1613.

58. Tsuda, II. Raman spectroscopy in dental research: a short review of resent studies. / H. Tsuda, J. Arends // Adv. Dent. Res. - 1997. - V. 11 (4). - P. 539547.

59. Low, S.B. Clinical considerations in non surgical mechanical therapy / S.B. Low // Periodontology 2000. - 1995. - V. 9. - P. 23-26.

60. Clerehugh, V. The effect of subgingival calculus on the validity of clinical probing measurements / V. Clerehugh, R. Abdeia, P.S. Hull // J. Dent. - 1996. -V. 24.-P. 329-333.

61. Анализ данных лучевых методов исследования на основе принципов доказательной медицины: учебное пособие / А.Ю. Васильев, А.Ю. Малый, Н.С. Серов - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 32 е..

62. Lussi, A. DIAGNOdent: an optical method for caries detection / A. Lussi, R. Hibst, and R. Paulus // Journal of Dental Research. - 2004. - V. 83 (supplement 1).-P. C80-C83.

63. Hibst, R. Development of a diode laser-based fluorescence caries detector / R. Hibst and R. Gall // Caries Res. - 1998. - V. 32 (4). - P. 294.

64. Hibst, R. Caries detection by red excited fluorescence: investigations on fluorophores / R. Hibst, R. Paulus // Caries Res. - 1999. - V. 33. - P. 295.

65. Конев, C.B. Фотобиология / C.B. Конев, И.Д. Волотовский // Минск, БГУ, 1974.-350 с: ил.

66. Hibst, R. Molecular basis of red excited caries fluorescence / R. Hibst, R. Paulus // Caries Res. - 2000. - V. 34. - P. 323.

67. Koenig, K. Laser-induced autofluorescence for medical diagnosis / K. Koenig, H. Schneckenburger // J. Fluoresc. - 1994. - V. 4. - P. 17^0.

68. Chu, C.H. Clinical diagnosis of fissure caries with conventional and laser-induced fluorescence techniques / C.H. Chu, E.C. Lo and D.S.You // Lasers in Medical Science.-2010.-V. 25 (3).-P. 1-8.

69. Reis, A. Performance of methods of occlusal caries detection in permanent teeth under clinical and laboratory conditions / A. Reis, F.M. Mendes, V. Angnes et.al. // Journal of Dentistry. - 2006. - V. 34 (2). - P. 89-96.

70. Schwarz, F. Influence of fluorescence-controlled Er:YAG laser radiation, the Vector system and hand instruments on periodontally diseased root surfaces in vivo / F. Schwarz, K. Bieling, S. Venghaus et.al. // J. Clin. Periodontol. - 2006. -V. 33 (3).-P. 200-208.

71. Aoki, A. Lasers in nonsurgical periodontal therapy / A. Aoki, K.M. Sasaki, H. Watanabe, I. Ishikawa // Periodontology 2000. - 2004. - V. 36 - P. 59-97.

72. Chung, S.H. Surgical applications of femtosecond lasers / S.H. Chung, E. Mazur // J. Biophoton. - 2009. - V. 2 (10). - P. 557-572.

73. Foteini, V. Microbiological findings after periodontal therapy using curettes, Er: YAG laser, sonic, and ultrasonic scalers / V. Foteini, Derdilopoulou, Jo".

Nonhoff, K. Neumann, A.M. Kielbassa // J Clin Periodontol. - 2007. - V. 34 - P. 588-598.

74. Eberhard, Jo". Efficacy of subgingival calculus removal with Er: YAG laser compared to mechanical debridement: an in situ study / Jo" rg Eberhard, H. Ehlers, W. Falk et.al // J Clin Periodontol. - 2003. - V. 30. - P. 511 -518.

75. Folwaczny, M. The effect of working tip angulation on root substance removal using Er:YAG laser radiation: an in vitro study / M. Folwaczny, L. Thiele, A. Mehl, R. Hickel // J Clin Periodontol. - 2001. - V. 28. - P. 220-226.

76. Kraft, J.F. Calculus removal on a root cement surface by ultrashort laser pulses / J.F. Kraft, K. Vestentoft, B.H. Christensen et.al. // Applied Surface Science. -2008.-V. 254.-P. 1895-1899.

77. Schwarz, F. Laser application in non-surgical periodontal therapy: a systematic review / F. Schwarz, A. Aoki, J. Becker, A. Sculean // J Clin Periodontol. - 2008. -V. 35.-P. 29-44.

78. Freeman, E. The repositioned flap / E. Freeman, G.P. Pearson // Ontario Dentist. - 1978.-V. 55.-P. 13-17.

79. Roberts-Harry, E.A. Subgingival calculus: where are we now? A comparative review / E.A. Roberts-Harry, V. Clerehugh // J Dent. - 2000. - V. 28. - P. 93102.

80. Lang, N.P. Indications and rationale for non-surgical periodontal therapy / N.P. Lang // Int Dent J. - 1983. - V. 33. - P. 127-136.

81. Rees, J.S. An in vitro assessment of the dentine lost during instrumentation using the Periosonic system / J.S. Rees, M. Addy, J. Hughes // J. Clinical Periodontology. - 1999. - V. 26 (2). - P. 106-109.

82. Meissner, G. Influence of handling-relevant factors on the behaviour of a novel calculus-detection device / G. Meissner, B. Oehme, J. Strackeljan , T. Kocher // J. Clin. Periodontol. - 2005. - V. 32 (3). - P. 323-328.

83. Krause, F. Evaluation of selective calculus removal by a fluorescence feedback-controlled Er: YAG laser in vitro / F. Krause, A. Braun, O. Brede et.al. // J Clin Periodontol. - 2007. - V. 34. - P. 66-71.

84. Schwass, D.R. Evaluating the efficiency of caries removal using an Er:YAG laser driven by fluorescence feedback control / D.R. Schwass, J.W. Leichter, D.G Puiton, M.V. Swain // Arch Oral Biol. - 2013. - V. 58(6). - P. 603-610.

85. Бахмутов, Д.Н. Флюоресцентный контроль удаления зубного камня / Д.Н. Бахмутов, С.А. Гончуков, Т.В. Лонкина, А.В. Сухинина // Стоматология. -2012-Т. 91(6). - С. 22-24.

86. Gonchukov S. Noninvasive control of dental calculus removal: qualification of two fluorescence methods / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, T. Biryukova //Journal of Physics: Conf. Ser. - 2013 - V. 414 (012018). - P. 1-7.

87. Meisner, G. A new system to detect residual subgingival calculus: in vitro detection limits / G. Meisner, B. Oehme, J. Strackeljan, and T. Kocher // J. Clin. Periodontol.-2006.- V. 33.-P. 195-199.

88. Ньюнхем, Р.Э. Свойства материалов / Р.Э. Ньюнхем /Москва-Ижевск и Oxford University Press, 2007. - 652 с: ил.

89. Рез, И.С. Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике И.С. Рез, Ю.М. Поплавко / М.: 1989. - 287 с: ил.

90. Chiou, L.-J. The association of psychosocial factors and smoking with periodontal health in a community population / L.-J. Chiou, Y.-H. Yang, H.-C. Hung et.al. // J. Periodont. Res. - 2010. - V. 45 (1). - P. 16-22.

91. Bakhmutov, D. Early dental caries detection by fluorescence spectroscopy / D. Bakhmutov, S. Gonchukov, O. Kharchenko, O. Nikiforova, et.al. // Laser Physics Letters. - 2004. - V. 1 (11). - P. 565-569.

92. Бахмутов, Д.Н. Диагностика раннего кариеса невооруженным глазом / Д.Н. Бахмутов, О.В. Войтенок, С.А. Гончуков, О.И. Харченко // Альманах клинической медицины. - 2008. - Т. 17 (1). - С. 35-38.

93. Bakhmutov, D. Early caries naked-eyed examination / D. Bakhmutov, S. Gonchukov, O. Kharchenko, O. Voytenok et.al. // Laser Physics Letters. - 2008. -V. 5 (5).-P. 375-378.

94. Bakhmutov, D. Fluorescence spectroscopy of dental calculus / D. Bakhmutov, S. Gonchukov, A. Sukhinina // Laser Physics Letters. - 2010. - V. 7 (5). - P. 384 -387.

95. Янушевич, O.O. Флюоресцентная светодиодная спектроскопия зубного камня / 0.0. Янушевич, С.А. Гончуков, Д.Н. Бахмутов, А.В. Сухинина // Ортодонтия. - 2010. - №. 1.- С. 22-23.

96. Бахмутов, Д.Н. Выявление зубного камня с помощью лазерной флюоресценции / Д.Н. Бахмутов, С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, О.О. Янушевич // Стоматология. - 2010. - Т. 89 (3). - С. 27-29.

97. Gonchukov, S. Fluorescence detection of dental calculus / S. Gonchukov, T. Biryukova, A. Sukhinina, Yu. Vdovin // Laser Physics Letters. - 2010. - V. 7 (11).-P. 812-816.

98. Kotoku, Y. Bactericidal effect of a 405-nm diode laser on Porphyromonas gingivalis / Y. Kotoku, J. Kato, G. Akashi, Y. Hirai, K. Ishihara // Laser Physics Letters. - 2009. - V. 6 (5). - P. 388-392.

99. Qin, Y.L. Real-time detection of dental calculus by blue-LED-induced fluorescence spectroscopy / Y.L. Qin, X.L. Luan, L.J Bi., Z. Lu et.al. // J. of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2007. - V. 87 (2). - P. 88-94.

100. Bortolatto, J.F. Effects of LED-laser hybrid light on bleaching effectiveness and tooth sensitivity: a randomized clinical study / J.F. Bortolatto, N. Pretel, C.S. Neto, M.F. Andrade et.al. // Laser Physics Letters. - 2013. - V. 10 (8). - 085601.

101. Тучин, B.B. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях / В.В. Тучин / М.: Физматлит, 2010. - 488 е.: ил.

102. Шуберт, Ф.Е. Светодиоды / Ф.Е. Шуберт / Пер.с англ. Под ред. А.Э. Юновича. М.: Физматлит, 2008. - 496с.

103. Справочник по лазерам / под. ред. A.M. Прохорова - М.: Советское радио, 1978.-Т. 2.-401 е.: ил.

104. Huang, D. Optical Coherence Tomography / D. Huang, E.A. Swanson, C.P. Lin et. al. // Science. - 1991. - V. 254. - P. 1178-1181.

105. Schmitt, J.M. Optical Coherence Tomography (OCT): a review / J.M. Schmitt // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 1999. - V. 5 (4). - P. 1205-1215.

106. Геликонов, B.M. Когерентная оптическая томография микронеоднородностей биоткани / B.M. Геликонов, Г.В. Геликонов, Н.Д. Гладкова и др. //Письма в ЖЭТФ. - 1995. - Т. 61(2). - С. 149-153.

107. Swanson, Е.А. In vivo retinal imaging by optical coherence tomography / E.A. Swanson, J.A. Izatt, M.R. Нее et. al. // Optics Letters. - 1993. - V. 18 (21). - P. 1864-1866.

108. Schmitt, J.M. An optical coherence microscope with enhanced resolving power in thick tissue / J.M. Schmitt, S.L. Lee, K.M. Yung // Opt. Communications. - 1997. -V. 142.-P. 203-207.

109. Lin, C.F. Extremely broadband AlGaAs/GaAs superlumiscent diodesw / C.F. Lin and B.L. Lee // Appl. Phys. Lett. - 1997.-V. 71 (12).-P. 1598-1600.

110. Bouma, B.E. High-resolution optical coherence tomographic imaging using a mode-locked Ti:A1203 laser source / B.E. Bouma, G.J. Tearney, S.A. Boppart et. al. // Opt. Lett. - 1995. - V. 20. - P. 1486-1488.

111. Schwarz, F Influence of fluorescence-controlled Er:YAG laser radiation: Vector system and hand instruments on periodontally diseases root surfaces in vivo / F. Schwarz, K. Bieling, S. Venghaus et.al. // J. Clin. Periodontol. - 2006. - V. 33. -P. 200-208.

112. Hibst, R. Experimental study of the application of the Er:YAG laser on dental hard substances: Measurement of the ablation rate / R. Hibst, U. Keller // Laser Surg. Med. - 1989. - V. 9. - P. 338-344.

113. Walsh J.T. Er: YAG laser ablation of tissue: effect of pulse duration and tissue type on thermal damage / J.T. Walsh, T.J. Flotte, Т.Е. Deutsch // Laser Surg. Med. - 1989 - 1989. - V. 9. - P. 314-326.

114. Sinyaeva, M.L. Laser ablation of dental materials using a microsecond Nd:YAG laser / M.L. Sinyaeva, M.N. Siniavsky, V.P. Pashinin et.al. // Laser Physics. -2009.-V. 19 (5).-P. 1056-1060.

115. Кондратов, А.П., Основы физического эксперимента и математическая обработка результатов измерений / А.П. Кондратов, Е.В. Шестопалов — М.: Атомиздат, 1977. - 200с.

116. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев - М.: Наука, Главная редакция физ.-.мат. литературы, 1970. — 108 с.

117. Pretel, Н. Evaluation of dental pulp repair using low level laser therapy (688 nm & 785 nm) morphologic study in capuchin monkeys / H. Pretel, J.A. Oliveira, R.F. Lizarelli, and L.T. Ramalho // Laser Physics Letters. - 2009. - V. 6 (2). - P. 149-158.

118. Oliveira, C.F. Effect of low-level laser irradiation on odontoblast-like cells / C.F. Oliveira, J. Hebling, P.P.C. Souza et.al. // Laser Physics Letters. - 2008. - V. 5 (9).-P. 680-685.

119. Clavijo, E.M.A. Clinical efficiency of low-level diode laser in reducing dentin hypersensitivity / E.M.A. Clavijo, V.R.G. Clavijo, M.C. Bandeca et.al. // Laser Physics. - 2009. - V. 19 (10). - P. 2041-2044.

120. Шатохина, С. Морфологическая картина ротовой жидкости: диагностические возможности / С. Шатохина, С. Разумовская и В. Шабалин // Стоматология. - 2006. - Т. 4. - С. 14-17.

121. Kaufman, Е. Analysis of saliva for periodontal diagnosis - a review / E. Kaufman and I. Lamster// J. Clin. Periodontol. - 2000. - V. 27. -P. 453-465.

122. Chiappin, S. Saliva specimen: A new laboratory tool for diagnostic and basic investigation / S. Chiappin, G. Antonelli, R. Gatti, and E.F. De Palo. // Clin. Chim. Acta. - 2007. - V. 383. - P. 30-40.

123. Kinney, J. Oral fluid-based biomarkers of alveolar bone loss in periodontitis / J. Kinney, C. Ramseier, and W. Giannobile // Ann NY Acad. Sci. - 2007. - V. 1098.-P. 230-251.

124. Rai, B. Biomarkers of periodontitis in oral fluids /В. Rai, S. Kharb, R. Jain, and S. Anand // J. Oral Science. - 2008. - V.50. - P. 53-56.

125. Saygun, I. Salivary infectious agents and periodontal disease status / I. Saygun, N. Nizam, I. Keskiner, V. Bal et.al. // J. Periodont. Res. - 2011. - V.46 (2). - P. 235-239.

126. Aps, J. Flow cytometry as a new method to quantificy the cellular content of human saliva and its relation to gingivitis / J. Aps, K. Van den Maagdenberg, J. Delanghe, and L. Martens // Clinica Chimica Acta. - 2002. - V. 321. - P. 35-41.

127. Slots, J. Bacterial and viral pathogens in saliva: disease relationship and infectious risk/J. Slots and H. Slots//Periodontology 2000. - 2011. - V. 55(1). — P. 48-69.

128. Paju, S. Detection of Multiple Pathogenic Species in Saliva Is Associated with Periodontal Infection in Adults / S. Paju, P. Pussinen, L. Suominen-Taipale, M. Hyvonen et.al. // J. Clin. Microb. - 2009. -V. 47 (1). - P. 235-238.

129. Raj, P.A. Novel molecules for intra-oral delivery of antimicrobials to prevent and treat oral infectious diseases / P.A. Raj, L. Rajkumar, A. R. Dentino // Biochem. J. - 2008. - V. 409. - P. 601-609.

130. Денисов, А. Муцины слюны / А. Денисов // Стоматология. - 2006. - T.7. -С. 15-20.

131. Miller, С. Current developments in salivary diagnostics /С. Miller, J. Foley, and A. Bailey // Biomark. Med. - 2010. - V. 4. - P. 171 -189.

132. Сущинский, M.M., Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов - М.: Наука, 1969. - 771с.

133. Пентин, Ю.А. Основы молекулярной спектроскопии / Ю.А. Пентин, Г.М. Курамшина - М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 398 е.: ил.

134. Бенуэлл, К. Основы молекулярной спектроскопии: пер. с англ. Е.Б. Гордона / К. Бенуэлл. - М.:Мир, 1985. - 382 е.: ил.

135. Movasaghi, Z. Raman spectroscopy of biological tissues / Z. Movasaghi, S. Rehman, I. Rehman // Appl Spectr Reviews. - 2007. - V. 42. - P. 493-541.

136. Farquharson, S. Analysis of 5-fluorouracil in saliva using surface-enhanced Raman spectroscopy / S. Farquharson, C. Shende, F. Inscore, P. Maksymiuk et.al. // J. Raman Spectrosc. - 2005. - V. 36. - P. 208-212.

137. Virkler, К. Forensic body fluid identification: The Raman spectroscopic signature of saliva / K. Virkler and I. Lednev//Analyst. - 2010. - V. 135.-P. 512-517.

138. Qu, D. New Method for Screening Drug Addicts Based on Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Technology / D. Qu, Y. Wang, A. Chen, W. Zheng et.al. // 4th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, Chengdu.-2010.-P. 1-3.

139. Inscore, F. Detection of Drugs of Abuse in Saliva by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy / F. Inscore, C. Shende, A. Sengupta, H. Huang et.al. // Appl. Spectrosc. -2011. - V. 65.-P. 1004-1008.

140. Anyu, C. Detecting Narcotic Usage Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy on Saliva Samples / C. Anyu, H. Lin, L. Jinghua, C. ZiJian et.al. // IFMBE Proc. - 2009. - V. 25(VII). - P. 71-74.

141. Kah, J.C.Y. Early diagnosis of oral cancer based on the surface plasmon resonance of gold nanoparticles / J.C.Y. Kah, K.W. Kho, C.G.L. Lee, C.J.R. Sheppard et.al. // Intern. Journ. of Nanomedicine. - 2007. - V. 2(4). - P. 785-798.

142. Yan, W. Preliminary study on the quick detection of Acquired Immune Deficiency Syndrome by saliva analysis using surface enhanced Raman spectroscopic technique / W. Yan, H. Lin, L. Jinghua, Q. Dian et.al. // Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. - 2009. - P.885-887.

143. Fleishmann, M. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode / M. Fleishmann, P.J. Hendra, A.J. McQuillan // Chem. Phys. Lett. - 1974. - V.26. -P.163-166.

144. Darvin, M. Influence of two different IR radiators on the antioxidative potential ofthe human skin / M. Darvin, A. Patzelt, M. Meinke et.al. // Laser Phys. Lett. -2009.-V. 6.-P. 229-234.

145. Kim, S.-C. Antioxidant profile of whole saliva after scaling and root planning inperiodontal diseases / S.-C. Kim, O.-S. Kim, O.-J. Kim, Y.-J. Kim, and H.J.Chung // J. Periodontal Implant Sci. - 2010. - V. 40. - P. 164-171.

146. Чеснокова, Н.П. Молекулярно-клеточные механизмы индукции свободнорадикального окисления в условиях патологии / Н.П. Чеснокова,

Е.В. Понукалина, М.Н. Бизенкова, Г.В. Афанасьева // Современные проблемы науки и образования. - 2006. - №. 6 - С. 21-26.

147. Чемикосова Т.С., Гуляева О.А. Оценка уровня свободно-радикального окисления путем изучения состава ротовой жидкости // Проблемы стоматологии. - 2007. - № 2. - С. 9 - 10.

148. Krinsky, N.I. The antioxidant and biological properties of the carotenoids. N.I. Krinsky // Ann. N.Y. Acad. Sci. - 1998. - V. 854. - P. 443-447.

149. Woodall, A.A. Carotenoids and protection of phospholipids in solution or in liposomes against oxidation by peroxyl radical / A.A. Woodall, G. Britton, M.J. Jackson // Biochim. Biophys. Acta. - 1997. - V. 1336. - P. 575-586.

150. Эмануэль, H. M. Торможение процессов окисления жиров / Н. М. Эмануэль, Ю. Н. Лясковская / М.: Пищепромиздат, 1961. - 359 с.

151. Эмануэль, Н. М. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе / Н.М. Эмануэль, Е.Т. Денисов, З.К. Майзус / М.: Наука, 1965.-375 с.

152. Palozza, P. Prooxidant effects of beta-carotene in cultured cells / P. Palozza, S. Serini, F. Di Nicoulo et. al. // Mol. Aspects Med. - 2003. - V. 24. - P. 353-362.

153. Darvin, M. E. Determination of Beta Carotene and Lycopene Concentrations in Human Skin Using Resonance Raman Spectroscopy / M. E. Darvin, I. Gersonde, H. Albrecht, S. A. Gonchukov // Laser Physics. - 2005. - V. 12 (2). - P. 295299.

154. Дарвин, M.E. Влияние инфракрасного излучения на содержание каротиноидов в коже человека / М.Е. Дарвин, Л. Застров, С.А. Гончуков, Ю. Ладеманн // Оптика и спектроскопия. - 2009. - Т. 107 (6). - С. 967-971.

155. Карнаухов, В.Н. Биологические функции каротиноидов / В.Н. Карнаухов. М.: Наука, 1988.-241с.

156. Рамановская спектроскопия каротиноидов: учебное пособие / С.А. Гончуков, М.Е. Дарвин, Ю. Ладеманн - М.: НИЯУ МИФИ, 2012. - 36 с: ил.

157. Гончуков, С.А. Диагностика пародонтита с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния слюны / С.А. Гончуков, А.В. Сухинина, Д.Н.

Бахмутов, С.А. Минаева // Медицинская физика. - 2011. - № 4(52). - С. 2731.

158. Gonchukov, S. Raman spectroscopy of saliva as a perspective method for periodontitis diagnostics / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, S. Minaeva // Laser Physics Letters. - 2012. - V. 9 (1). - P. 73-77.

159. Gonchukov, S. Periodontitis diagnostics using resonance Raman spectroscopy on saliva / S. Gonchukov, A. Sukhinina, D. Bakhmutov, T. Biryukova et.al. // Laser Physics Letters. - 2013. - V. 10 (7). - 075610. - doi: 10.1088/16122011/10/7/075610.