RU2157145C1

RU2157145C1 - Method for recording noises in the cases of temporomandibular articulation disease

Info

Publication number: RU2157145C1
Application number: RU2000102117A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Трезубов; А.И. Лопотко; Е.А. Булычева
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves transforming acoustic signal into electric one and then recording and measuring it. The acoustic signal is taken from the external acoustic meatus closed with obturator. The electric signal is recorded in three-dimensional coordinate system of time- frequency-intensity. EFFECT: enhanced accuracy in recording acoustic noises. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для регистрации шумов при заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) с целью диагностики патологии и оценки эффективности проводимой терапии. The invention relates to medicine, namely to dentistry, and can be used to register noise in diseases of the temporomandibular joint (TMJ) in order to diagnose pathology and evaluate the effectiveness of the therapy.

Известен способ регистрации шумов при заболеваниях ВНЧС, заключающийся в пальпации передней стенки наружного слухового прохода при различных движениях нижней челюсти (В.А. Хватова. Диагностика и лечение нарушений функциональной окклюзии. Нижний Новгород, Изд-во НГМА, 1996 г., стр.42). Результаты регистрации носят субъективный характер, без надлежащей как качественной, так и количественной оценки. There is a method of recording noise in diseases of TMJ, consisting in palpation of the anterior wall of the external auditory meatus with various movements of the lower jaw (V.A. Khvatova. Diagnosis and treatment of functional occlusion disorders. Nizhny Novgorod, Publishing House of the Novosibirsk State Medical Academy, 1996, p. 42 ) Registration results are subjective in nature, without proper both qualitative and quantitative assessment.

Известен способ регистрации шумов при заболеваниях ВНЧС, включающий аскультацию с помощью стетофонендоскопа, отоскопа, устанавливаемого на наружную поверхность скулового отростка вблизи козелка уха (Т.Ф. Дзанагова. Фонография в диагностике заболеваний височно-нижнечелюстного сустава. Сб. трудов Этиология и патогенез основных стоматологических заболеваний. М., Московский ордена Трудового Красного знамени медицинский стоматологический институт им. Н. А. Семашко. Министерство здравоохранения РСФСР, 1977 г., стр. 145-147). Результаты регистрации также носят субъективный характер, способ не позволяет выявить шумы, интенсивностью ниже порога слышимости обследующего врача. There is a method of recording noise in diseases of TMJ, including ascultation using a stethophonendoscope, an otoscope installed on the outer surface of the zygomatic process near the tragus of the ear (TF Dzanagova. Phonography in the diagnosis of diseases of the temporomandibular joint. Sat. Etiology and pathogenesis of major dental diseases M., Moscow Order of the Red Banner of Labor Medical Dental Institute named after N. A. Semashko, Ministry of Health of the RSFSR, 1977, pp. 145-147). The registration results are also subjective, the method does not allow to detect noise with an intensity below the hearing threshold of the examining doctor.

Известен способ регистрации шумов при заболеваниях ВНЧС путем преобразования звукового сигнала в электрический с помощью микрофона, установленного на наружную поверхность скулового отростка вблизи козелка уха, и записи его в двух координатах, отображаемой на компьютере (А. Я. Вязьмин. Дифференциальная диагностика и комплексное лечение больных при дисфункции височно-нижнечелюстного сустава. Автореферат дисс. на соиск. ст. д.м.н. 1999 г., стр 30-33). Способ позволяет объективно количественно и качественно регистрировать шумы при заболеваниях ВНЧС. There is a method of recording noise in TMJ diseases by converting a sound signal into an electric signal using a microphone installed on the outer surface of the zygomatic process near the ear tragus, and recording it in two coordinates displayed on a computer (A. Ya. Vyazmin. Differential diagnosis and complex treatment of patients with dysfunction of the temporomandibular joint. Abstract of dissertation for the Ph.D. MD 1999, pp. 30-33). The method allows to objectively quantitatively and qualitatively record noise in diseases of the TMJ.

К недостаткам известного способа регистрации шумов при заболеваниях ВНЧС следует отнести недостаточную точность. The disadvantages of the known method of recording noise in diseases of TMJ include insufficient accuracy.

Задачей изобретения является создание способа регистрации шумов при заболеваниях ВНЧС, имеющего более высокую точность. The objective of the invention is to provide a method for recording noise in diseases of the TMJ, with higher accuracy.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе регистрации шумов при заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава путем преобразования звукового сигнала в электрический, его записи и измерения, согласно изобретению звуковой сигнал снимают из наружного слухового прохода, закрытого обтуратором. The problem is solved in that in the known method of recording noise in diseases of the temporomandibular joint by converting an audio signal into an electric signal, recording and measuring it, according to the invention, the audio signal is removed from the external auditory canal closed by the obturator.

Для повышения информативности способа целесообразно записывать электрический сигнал в трехкоординатной системе время-частота-интенсивность. To increase the information content of the method, it is advisable to record an electrical signal in a three-coordinate system time-frequency-intensity.

Наружный слуховой проход, закрытый обтуратором, является пространством, которое наименее рассеивает шумы височно-нижнечелюстного сустава и воспринимает побочные окружающие шумы, поэтому звуковой сигнал снимают из наружного слухового прохода, закрытого обтуратором, он имеет более высокую точность. Наши исследования показали, что интенсивность шума, измеренная из наружного слухового прохода, на 7 -10 дБ выше, чем при размещении микрофона на наружной поверхности скулового отростка вблизи козелка уха. The external auditory meatus closed by the obturator is the space that scatters the sounds of the temporomandibular joint least and perceives secondary ambient noise, therefore, the sound signal is removed from the external auditory meatus closed by the obturator, it has higher accuracy. Our studies showed that the noise intensity measured from the external auditory canal is 7 -10 dB higher than when placing a microphone on the outer surface of the zygomatic process near the ear tragus.

Запись электрического сигнала в трехкоординатной системе частота-интенсивность-время в виде динамической спектрограммы в режиме объемного или плоскостного спектров позволяет разложить данный спектр на частоты и определить, на какой из них был максимум или минимум интенсивности. При этом можно соизмерять эти пики интенсивности шумов со временем фаз движения нижней челюсти. Это повышает информативность способа. Recording an electrical signal in a three-coordinate system frequency-intensity-time in the form of a dynamic spectrogram in the mode of volumetric or planar spectra allows you to decompose this spectrum into frequencies and determine which of them had a maximum or minimum intensity. In this case, these peaks of noise intensity can be measured with the time of the phases of movement of the lower jaw. This increases the information content of the method.

На фиг. 1 изображена блок схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 и 3 - спектрограммы регистрируемых шумов по примеру 1. In FIG. 1 shows a block diagram of a device for implementing the method; in FIG. 2 and 3 - spectrograms of the recorded noise in example 1.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Для регистрации шумов височно-нижнечелюстного сустава используют устройство, содержащее микрофон 1, преобразующий звуковой сигнал в электрический, звуковод 2 и обтуратор 3 наружного слухового прохода. Для записи и анализа акустических шумов используют компьютер 4, подключенный к выходу микрофона 1. Предварительно, перед регистрацией шумов пациента обучают совершать вертикальные и трансверзальные движения нижней челюстью в пределах заданного временного интервала (в среднем 2,5 секунды). В наружный слуховой проход вводят обтуратор 1, пациент осуществляет движения нижней челюстью, при этом одновременно осуществляют запись спектрограммы в трехкоординатной системе время-частота-интенсивность в режиме объемного или плоскостного спектров (в последнем случае уровень интенсивности сигнала приводят к определенному цвету). To register the noise of the temporomandibular joint using a device containing a microphone 1 that converts an audio signal into an electric one, a sound guide 2 and an obturator 3 of the external auditory canal. For recording and analysis of acoustic noise, a computer 4 is used, connected to the output of microphone 1. Previously, before recording the noise of a patient, they are trained to perform vertical and transverse movements with their lower jaw within a given time interval (2.5 seconds on average). Obturator 1 is introduced into the external auditory meatus, the patient performs movements with the lower jaw, while simultaneously recording a spectrogram in a three-coordinate system time-frequency-intensity in the mode of volumetric or planar spectra (in the latter case, the signal intensity level leads to a certain color).

Способ иллюстрируется следующим примером. The method is illustrated by the following example.

Больная К. , 23 года, обратилась с жалобами на щелканье в области височно-нижнечелюстных суставов и боль справа. При целенаправленном опросе выяснилось, что щелканье в суставе появилось 4-5 месяцев назад, при широком открывании рта во время откусывания яблока. Сначала щелканье было малозаметным, и больная не обращала на него особого внимания. Постепенно суставный звук усиливался и стал заметен окружающим. Возникновение боли наблюдалось в течение последнего месяца и чаще всего во время функциональных движений нижней челюсти. Больная к врачам ранее не обращалась, лечение не проводилось. Объективно: прикус ортогнатический, зубные ряды интактные, движения нижней челюсти зигзагообразны, со смещением в правую сторону. При широко открытом рте расстояние между центральными зубами составляет 54 мм. При пальпации височно-нижнечелюстных суставов через наружные слуховые проходы щелканье определялось в фазе широкого открывания и начальной фазе закрывания полости рта. Пальпация височно-нижнечелюстного сустава и собственно жевательной мышцы справа болезненна, слева - безболезненна. При миотонометрическом исследовании было выявлено, что тонус покоя правой собственно жевательной мышцы составил 50 ед., левой - 45 ед., тонус сжатия с обеих сторон одинаков и составил 190 ед. На томограммах височно-нижнечелюстных суставов при закрытом рте изменений не обнаружено. При широком открывании рта наблюдается двустороннее выхождение головок нижней челюсти за вершины суставных бугорков. Была проведена регистрация шумов в височно-нижнечелюстном суставе по описанной выше методике. Для записи и анализа акустических шумов использовали компьютер IBM PC/AT 486SX 40 МГц со встроенной интерфейсной платой (ЦАП - АЦП) и двумя усилителями на входе и выходе. Для оценки акустических характеристик суставных шумов использовали пакет программного обеспечения "Универсальный спектрограф-осциллограф" (УСО) "БиоОптима". Исследование в режиме объемного спектра акустических шумов (фиг. 2) позволило качественно и количественно определить не только шумы щелкающего характера длительностью до 128,5 мс с уровнем интенсивности 21 дБ с частотой от 50 до 2500 Гц при отдельных составляющих до 4000 Гц и максимумом частоты 400-500 Гц, но и похрустывание, по-видимому, связанное с начальными морфологическими изменениями суставного диска, находящееся ниже порога слышимости, на всех фазах движения нижней челюсти с уровнем интенсивности 3-4 дБ длительностью 76 мс, с частотой от 50 до 500 Гц, с максимумом частоты от 100 до 300 Гц. Диагноз: дисфункция височно-нижнечелюстных суставов с сочетанными симптомами щелканья, хруста и боли. Привычный двусторонний вывих нижней челюсти. Patient K., 23 years old, complained of clicks in the temporomandibular joints and pain on the right. A focused survey revealed that clicking in the joint appeared 4-5 months ago, with wide opening of the mouth while biting an apple. At first, the clicking was hardly noticeable, and the patient did not pay much attention to him. Gradually, the articular sound intensified and became noticeable to others. The occurrence of pain was observed during the last month and most often during the functional movements of the lower jaw. The patient has not previously consulted doctors, no treatment has been carried out. Objectively: the bite is orthognathic, the dentition is intact, the movements of the lower jaw are zigzag, with a shift to the right. With a wide open mouth, the distance between the central teeth is 54 mm. On palpation of the temporomandibular joints through the external auditory canals, the clicking was determined in the phase of wide opening and the initial phase of closing the oral cavity. Palpation of the temporomandibular joint and of the chewing muscle proper is painful on the right, painless on the left. A myotonometric study revealed that the resting tone of the right chewing muscle itself was 50 units, the left - 45 units, the compression tone on both sides was the same and amounted to 190 units. On tomograms of the temporomandibular joints with a closed mouth, no changes were detected. With wide opening of the mouth, there is a bilateral exit of the heads of the lower jaw beyond the tops of the articular tubercles. Noise was recorded in the temporomandibular joint according to the method described above. For recording and analysis of acoustic noise, we used an IBM PC / AT 486SX 40 MHz computer with an integrated interface board (DAC - ADC) and two amplifiers at the input and output. To assess the acoustic characteristics of articular noise, the BioOptima Universal Spectrograph-Oscilloscope (USO) software package was used. The study in the volumetric spectrum spectrum of acoustic noise (Fig. 2) made it possible to qualitatively and quantitatively determine not only clicking noise with a duration of up to 128.5 ms with an intensity level of 21 dB with a frequency of 50 to 2500 Hz with individual components up to 4000 Hz and a maximum frequency of 400 -500 Hz, but also a crunch, apparently associated with initial morphological changes in the articular disc, below the auditory threshold, at all phases of the movement of the lower jaw with an intensity level of 3-4 dB for 76 ms, with a frequency of 50 to 500 Hz , with a maximum frequency of 100 to 300 Hz. Diagnosis: dysfunction of the temporomandibular joints with combined symptoms of clicking, crunching and pain. Familiar bilateral dislocation of the lower jaw.

Было проведено следующее лечение:
1) использование разобщающей зубные ряды пластмассовой каппы для нижней челюсти с целью распрямления сморщенного диска и релаксации жевательных мышц сроком на 6 месяцев;
2) аутотренинг, направленный на ограниченное открывание рта;
3) физиотерапия - УВЧ (3 сеанса), ультразвук (10 сеансов) на область височно-нижнечелюстных суставов с обеих сторон.The following treatment was carried out:
1) the use of a plastic mouth guard uncoupling the dentition for the lower jaw in order to straighten the wrinkled disk and relax the masticatory muscles for a period of 6 months;
2) auto-training aimed at limited opening of the mouth;
3) physiotherapy - UHF (3 sessions), ultrasound (10 sessions) on the region of the temporomandibular joints on both sides.

Через месяц исчезли боли и суставные шумы в виде хруста, подтверждаемые повторным исследованием по предлагаемому способу. Но шумы щелкающего характера (фиг. 3) остались, причем всего лишь с незначительными изменениями в сторону снижения уровня интенсивности до 16 дБ, частоты от 50 до 1500 Гц, в отдельных случаях до 3000 Гц, с максимумом частоты 250 Гц и длительностью 57 мс. В связи с этим, для дальнейшего лечения был использован несъемный аппарат Миллер, ограничивающий расстояние между резцами до 20 мм. A month later, the pain and articular murmur in the form of a crunch disappeared, confirmed by repeated research on the proposed method. But the clicking noise (Fig. 3) remained, with only minor changes in the direction of decreasing the intensity level to 16 dB, the frequency from 50 to 1500 Hz, in some cases to 3000 Hz, with a maximum frequency of 250 Hz and a duration of 57 ms. In this regard, for further treatment, a non-removable Miller apparatus was used, limiting the distance between the incisors to 20 mm.

После проведенного полугодового лечения аппарат Миллер был снят, больная повторно обследована. При объективном осмотре характер движения нижней челюсти носил нормальный прямолинейный характер, при широко открытой полости рта расстояние между центральными зубами составило 28 мм, пальпация сустава и жевательных мышц безболезненна. Данные миотонометрического исследования регистрировали тонус покоя, равный 42 ед. с каждой стороны, а тонус сжатия, равный 190 ед. На томограмме при широко открытом рте головка нижней челюсти находилась на заднем скате суставного бугорка, вблизи вершины. Акустические шумы, выявляемые с помощью предлагаемого способа, не регистрировались. Больная чувствует себя хорошо, жалоб не предъявляет. After a six-month treatment, the Miller apparatus was removed, the patient was re-examined. With an objective examination, the nature of the movement of the lower jaw was normal rectilinear in nature, with a wide open oral cavity, the distance between the central teeth was 28 mm, palpation of the joint and chewing muscles is painless. Myotonometric data recorded a resting tone of 42 units. on each side, and a compression tone of 190 units. On the tomogram with a wide open mouth, the head of the lower jaw was located on the posterior slope of the articular tubercle, near the apex. Acoustic noises detected using the proposed method were not recorded. The patient feels well, no complaints.

По предлагаемому способу регистрации шумов при заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава было обследовано 83 пациента с акустическими шумами в ВНЧС, среди которых щелканье наблюдалось у 52 больных, а сочетание хруста и щелканья у 31 человека. Регистрация суставных шумов позволила квалифицировать их как акустические шумы щелканья и сочетание хруста со щелканьем, которые существенно отличались по своим характеристикам. По частотным параметрам оба спектра были низкочастотными. Но для группы больных с сочетанным симптомом хруста и щелканья - спектр частот был более широкополосным, многокомпонентным и длительным по времени, так как наблюдался как при вертикальных, так и горизонтальных движениях нижней челюсти и на всем протяжении ее фаз. According to the proposed method for recording noise in diseases of the temporomandibular joint, 83 patients with acoustic noise in the TMJ were examined, among which clicking was observed in 52 patients, and a combination of crunching and clicking in 31 people. Registration of articular noise made it possible to qualify them as acoustic click noise and a combination of crunch and click, which significantly differed in their characteristics. In terms of frequency parameters, both spectra were low-frequency. But for a group of patients with a combined symptom of crunching and clicking, the frequency spectrum was more broadband, multicomponent and longer in time, since it was observed both with vertical and horizontal movements of the lower jaw and throughout its phases.

Для больных с симптомом щелканья, у которых диагностирован привычный вывих или подвывих сустава, возникающий только при вертикальных движениях нижней челюсти, частотный спектр был однокомпонентным, менее широкополосным и менее длительным по времени. Если диагностирован привычный вывих или подвывих суставного диска, то акустический шум носил одиночный характер, но возникал не только при вертикальных, но и горизонтальных движениях нижней челюсти. For patients with a symptom of clicking, who have been diagnosed with a habitual dislocation or subluxation of the joint that occurs only with vertical movements of the lower jaw, the frequency spectrum was one-component, less broadband and less time-consuming. If the usual dislocation or subluxation of the articular disc was diagnosed, then the acoustic noise was solitary, but it occurred not only with vertical, but also horizontal movements of the lower jaw.

Использование предлагаемого способа регистрации шумов при заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава позволяет повысить точность и информативность исследования, осуществлять оценку проводимой терапии. Using the proposed method for recording noise in diseases of the temporomandibular joint allows to increase the accuracy and information content of the study, to evaluate the ongoing therapy.

Claims

1. A method for recording noise in diseases of the temporomandibular joint by converting an audio signal into an electric signal, recording and measuring it, characterized in that the audio signal is removed from the external auditory canal closed by the obturator.

2. The method according to claim 1, characterized in that the electrical signal is recorded in a three-coordinate system time-frequency-intensity.