RU2652749C1

RU2652749C1 - Method for recording activity of masticatory muscles of the maxillofacial system

Info

Publication number: RU2652749C1
Application number: RU2017112168A
Authority: RU
Inventors: Андрей Викторович Евсеев; Виктория Рудольфовна Шашмурина; Виталий Андреевич Правдивцев; Елена Васильевна Пожилова; Ольга Андреевна Евсеева
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2018-04-28

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used in dentistry, neurology and physiology of the maxillofacial system. Perform computer registration of motor activity of the masticatory muscles. To do this, use an elastic retainer, which is a hemisphere with a diameter of 10–12 cm, made of elastic material. Retainer is fixed in the area of the crown. Through the latch, a tape is preliminarily passed through which a piezoceramic electric sensor is placed in the chin area.

EFFECT: method allows to improve the quality of the recorded curve, which is achieved due to the used sensor attachment.

1 cl, 4 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в стоматологии, неврологии и физиологии челюстно-лицевой системы, а именно для изучения особенностей динамики сокращения жевательной мускулатуры челюстно-лицевой системы у больных с нарушениями речевой функции, а также с дискоординацией глотательного акта. Изобретение может быть использовано на практических занятиях по нормальной физиологии в медицинских вузах и колледжах для наглядной и быстрой демонстрации моторики жевательной мускулатуры у человека.The invention relates to medicine and can be used in dentistry, neurology and physiology of the maxillofacial system, namely to study the dynamics of the reduction of the masticatory muscles of the maxillofacial system in patients with impaired speech function, as well as with discoordination of swallowing. The invention can be used in practical exercises in normal physiology at medical universities and colleges for a visual and quick demonstration of the motility of chewing muscles in humans.

Существуют разные способы записи моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы, среди которых наиболее известным и простым считается способ регистрации движений нижней челюсти в ходе жевательного акта, предложенный И.С. Рубиновым (Рубинов И.С. Физиологические основы стоматологии. - Л.: Медицина, 1954. - С. 59-65).There are different ways of recording the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system, among which the most famous and simplest is the method of recording the movements of the lower jaw during the chewing act, proposed by I.S. Rubinov (Rubinov I.S. Physiological basis of dentistry. - L.: Medicine, 1954. - P. 59-65).

Способ Рубинова И.С. заключается в том, что к подбородочной области лица при помощи эластической повязки с градуированной шкалой крепится резиновый баллон. Баллон воздушной передачей соединяется с капсулой Марея, контактирующей с писчиком, обеспечивающим запись на барабане пружинного кимографа мастикациограммы - кривой, отражающей движение нижней челюсти человека при жевании.Method Rubinova I.S. lies in the fact that a rubber balloon is attached to the chin of the face with an elastic bandage with a graduated scale. The balloon is connected by air transmission to the Marey capsule in contact with the writer, recording on the drum of a spring kimograph a masticogram - a curve reflecting the movement of the lower jaw of a person when chewing.

Недостатками способа Рубинова И.С. являются архаичность записи, производящейся с помощью механических средств, относительная сложность подготовительной процедуры приведения конструкции в рабочее состояние, необходимость тщательной подгонки деталей системы к каждому испытуемому в зависимости от анатомических особенностей челюстно-лицевой системы; затратный формат обработки кривых, записанных на бумажной ленте.The disadvantages of the method Rubinova I.S. are the archaic nature of the recording made by mechanical means, the relative complexity of the preparatory procedure for bringing the structure into working condition, the need for careful fitting of system parts to each test subject, depending on the anatomical features of the maxillofacial system; costly format for processing curves recorded on paper tape.

Также существует способ компьютерной регистрации моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы, результатом которого является кривая импедансмастикациограмма, отражающая изменение полного сопротивления той или иной жевательной мышцы пропускаемому через нее низкоамплитудному высокочастотному переменному току (патент №2561332 РФ, МПК А61В 5/095. Способ регистрации моторной работы жевательной мускулатуры у человека / Брук Т.М. и др.; заявитель и патентообладатель: ГБОУ ВПО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России; заявка №2014133247, опубл. 27.08.2015. Бюл. №24). Несмотря на то что кривая, регистрируемая данным способом, во многом характеризует индивидуальные особенности жевательного акта у человека, у способа есть существенные недостатки, главным из которых является то, что в ходе обследования регистрируется не моторная активность жевательных мышц, а динамика изменения в них кровообращения, что является производной от натурального жевательного акта.There is also a method for computer recording the motor activity of the masticatory muscles of the maxillofacial system, the result of which is an impedance-mastikaciogram curve that reflects the change in the impedance of a particular masticatory muscle transmitted through it by low-amplitude high-frequency alternating current (RF patent No. 2561332, IPC АВВ 5/095. Registration method motor work of chewing muscles in humans / Brook T.M. et al .; Applicant and patent holder: Smolensk State Medical University "Ministry of Health of Russia; application No. 2014133247, publ. 08/27/2015. Bull. No. 24). Despite the fact that the curve recorded by this method largely characterizes the individual characteristics of a chewing act in a person, the method has significant drawbacks, the main of which is that during the examination it is not the motor activity of the chewing muscles that is recorded, but the dynamics of changes in their blood circulation, which is a derivative of a natural chewing act.

Техническим результатом предлагаемого способа являются упрощение процедуры регистрации моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы, компьютерная регистрация процесса, облегчение обработки и оценки графического материала, получаемого в цифровом формате с помощью программного обеспечения, разработанного для современных полиграфов.The technical result of the proposed method is to simplify the procedure for recording motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system, computer registration of the process, facilitating the processing and evaluation of graphic material obtained in digital format using software developed for modern polygraphs.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что осуществляют регистрацию моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы с помощью пьезокерамоэлектрического датчика компьютерного полиграфа, при этом пьезокерамоэлектрический датчик размещают в подбородочной области, а эластичный фиксатор ленты датчика - на темени.The essence of the proposed method lies in the fact that they record the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system using a piezoelectric sensor of a computer polygraph, while the piezoelectric sensor is placed in the chin region, and the elastic retainer of the sensor tape is placed on the crown.

Способ осуществляют следующим образом. Пьезокерамоэлектрический датчик полиграфа располагают в подбородочной области, а затем ленту датчика закрепляют в области темени посредством фиксатора, представляющего собой полусферу диаметром 10-12 см, выполненную из эластичного материала (резины), сквозь который через два отверстия предварительно пропускают ленту датчика.The method is as follows. The piezoelectric ceramic sensor of the polygraph is placed in the chin area, and then the sensor tape is fixed in the crown area using a clamp, which is a hemisphere with a diameter of 10-12 cm, made of elastic material (rubber) through which the sensor tape is preliminarily passed through two holes.

Стандартизация исходного натяжения пьезокерамоэлектрического датчика обеспечивается за счет жесткости ленты датчика, что снимает необходимость выполнения котировочных мероприятий.The standardization of the initial tension of the piezoelectric sensor is ensured by the stiffness of the sensor tape, which eliminates the need for quotation measures.

Регистрацию моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы проводят с помощью компьютерного полиграфа любой конструкции. В нашем случае был использован полиграф «Барьер-14» (Россия, АНО ЦОП «Антей») с программным обеспечением «Шериф 6-М» (Россия, АНО ЦОП «Антей»). Функциональное предназначение полиграфа «Барьер-14» заключается в регистрации кривых (дыхание, кровяное давление, объемный пульс, кожное сопротивление, общая двигательная активность), характеризующих особенности психоэмоционального состояния человека, с целью установления факта правдивости ответов на вопросы полиграфолога. Для осуществления записи моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы достаточно применения пьезокерамоэлектрического датчика. Пьезокерамоэлектрический датчик при проведении исследования на полиграфе обеспечивает контроль двигательной активности грудной клетки человека по амплитудным и частотным показателям. Оказалось возможным применение пьезокерамоэлектрического датчика для получения на мониторе компьютера мастикациограммы, идентичной кривой, регистрируемой по методу И.С. Рубинова. При этом результат записи сохраняют в электронном виде.Registration of the motor activity of the masticatory muscles of the maxillofacial system is carried out using a computer polygraph of any design. In our case, we used the Barrier-14 polygraph (Russia, ANO TsOP Antey) with the software Sheriff 6-M (Russia, ANO TsOP Antey). The functional purpose of the Barrier-14 polygraph is to register curves (respiration, blood pressure, volume pulse, skin resistance, general physical activity) characterizing the characteristics of a person’s psychoemotional state in order to establish the truthfulness of answers to questions from a polygraph examiner. To record the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system, the use of a piezoelectric sensor is sufficient. When conducting a polygraph test, a piezoelectric electric sensor provides control of the motor activity of the human chest in terms of amplitude and frequency indicators. It turned out to be possible to use a piezoelectric sensor to obtain a masticogram on a computer monitor that is identical to the curve recorded by I.S. Rubinova. In this case, the recording result is stored in electronic form.

Блок-схема рабочей установки представлена на фиг. 1, где 1 - пьезокерамоэлектрический датчик; 2 - лента датчика; 3 - эластичный фиксатор ленты датчика; 4 - коммутационные провода; 5 - полиграф «Барьер-14»; 6 - компьютер; 7 - монитор компьютера, на который выводится мастикациограмма - 8.A block diagram of a working installation is shown in FIG. 1, where 1 is a piezoelectric sensor; 2 - sensor tape; 3 - elastic clamp tape sensor; 4 - switching wires; 5 - polygraph "Barrier-14"; 6 - computer; 7 - computer monitor, which displays a mastiogram - 8.

На фиг. 2 представлены фотографии, иллюстрирующие процесс регистрации мастикациограммы предлагаемым способом.In FIG. 2 presents photographs illustrating the process of registering a mastiogram by the proposed method.

Процедуру регистрации моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы проводят по следующей схеме. Пьезокерамоэлектрический датчик 1 размещают в подбородочной области с последующей фиксацией ленты датчика 2 в области темени с помощью эластичного фиксатора 3. Коммутационные провода 4 датчика 1 подключают к входному каналу регистрации дыхания полиграфа «Барьер-14» 5, подключенному через USB-порт к компьютеру 6. После активации программы «Шериф 6-М» и введения паспортных данных испытуемого приступают к регистрации процесса жевания.The registration procedure of the motor activity of the masticatory muscles of the maxillofacial system is carried out according to the following scheme. The piezoelectric electric sensor 1 is placed in the chin area with subsequent fixation of the sensor tape 2 in the crown area using an elastic retainer 3. The connecting wires 4 of the sensor 1 are connected to the input channel of the registration of breathing polygraph "Barrier-14" 5, connected via USB to a computer 6. After activating the Sheriff 6-M program and entering the passport data of the subject, they begin to register the chewing process.

В начале исследования осуществляют стартовую запись при отсутствии моторной активности жевательных мышц. В этой ситуации фиксируется базовая линия (изолиния), относительно которой в последующем выносят суждение о характеристиках процесса жевания при проведении жевательных проб и специальных тестов. Для тестового жевания обычно используют хлеб мягкий, хлеб черствый, фундук. Все кривые в реальном масштабе времени наблюдают на экране монитора 7.At the beginning of the study, start recording is performed in the absence of motor activity of the masticatory muscles. In this situation, a baseline (isoline) is fixed, with respect to which a judgment is subsequently made on the characteristics of the chewing process during chewing tests and special tests. For test chewing soft bread, stale bread, hazelnuts are usually used. All curves in real time are observed on the monitor screen 7.

По итогам эксперимента графические результаты сохраняют в памяти компьютера для последующей статистической обработки и анализа.According to the results of the experiment, the graphic results are stored in the computer memory for subsequent statistical processing and analysis.

Пример 1. Испытуемый Н., возраст 18 лет, пол - мужской, здоров. Цель опыта - регистрация моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы при тестовом жевании мягкого хлеба (3,0 г) и черствого хлеба (1,5 г, усушка 50%). Результатами опыта явились типичные записи (фиг. 3), характерные для человека, не страдающего заболеваниями тканей и органов полости рта, с особенностями, обусловленными жеванием пищи разной степени твердости. Форма полученных мастикациограмм во всех жевательных пробах не отличалась от мастикациограммам, записанных по способу И.С. Рубинова. В частности, на кривых легко идентифицируются фаза покоя - I, фаза открытия рта - II, фаза ориентировочного жевания - III, основная фаза жевания - IV, фаза формирования пищевого комка и его последующего проглатывания - V.Example 1. Subject N., age 18 years, gender - male, healthy. The purpose of the experiment is to record the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system during test chewing of soft bread (3.0 g) and stale bread (1.5 g, shrinkage 50%). The results of the experiment were typical records (Fig. 3), characteristic of a person who does not suffer from diseases of tissues and organs of the oral cavity, with features caused by chewing food of varying degrees of hardness. The form of the obtained masticograms in all chewing samples did not differ from the masticograms recorded according to the method of I.S. Rubinova. In particular, the resting phase - I, the phase of opening the mouth - II, the phase of tentative chewing - III, the main phase of chewing - IV, the phase of formation of the food lump and its subsequent swallowing - V are easily identified on the curves.

Пример 2. Испытуемый А., возраст 20 лет, пол - мужской. Диагноз - острый аллергический стоматит. Цель опыта - регистрация моторной активности жевательных мышц челюстно-лицевой системы при тестовом жевании мягкого хлеба (3,0 г) и черствого хлеба (1,5 г, усушка 50%). Результатом опыта явились значительные отклонения показателей мастикациограммы от нормы при жевании твердого хлеба (фиг. 4) - увеличение фазы ориентировочного жевания с 4-х секунд (в норме) до 12-ти секунд; увеличение основной фазы жевания с 17 секунд (в норме) до 25 секунд; уменьшение амплитуды на 42% от нормы и на 34% от показателя, полученного при жевании мягкого хлеба. Полученные данные демонстрируют значительное ухудшение процесса жевания, требующее проведения лечебных мероприятий.Example 2. Subject A., age 20 years, gender - male. The diagnosis is acute allergic stomatitis. The purpose of the experiment is to record the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system during test chewing of soft bread (3.0 g) and stale bread (1.5 g, shrinkage 50%). The result of the experiment was a significant deviation of the mastication indicators from the norm when chewing hard bread (Fig. 4) - an increase in the phase of approximate chewing from 4 seconds (normal) to 12 seconds; an increase in the main phase of chewing from 17 seconds (normal) to 25 seconds; a decrease in amplitude by 42% of the norm and by 34% of the indicator obtained by chewing soft bread. The data obtained demonstrate a significant deterioration in the chewing process, requiring therapeutic measures.

Всего было выполнено 15 регистраций моторной активности жевательной мускулатуры челюстно-лицевой системы у 10 человек (6 мужчин, 4 женщин), не имевших патологических изменений челюстно-лицевой системы, и у 5 человек с различной патологией тканей или органов ротовой полости. Возраст испытуемых составлял от 18 до 23 лет.In total, 15 registrations of motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system were performed in 10 people (6 men, 4 women) who did not have pathological changes in the maxillofacial system, and in 5 people with various pathologies of tissues or organs of the oral cavity. The age of the subjects ranged from 18 to 23 years.

Положительные эффекты предлагаемого способа заключаются в том, что способ обеспечивает быстрое приведение регистрирующей системы в рабочее состояние, устраняет необходимость выполнения котировочных мероприятий, позволяет накапливать цифровые записи в компьютерных базах данных пациентов, облегчая обработку результатов клинических обследований пациентов, например, в ходе изучения пролонгированной во времени адаптации моторного звена систем жевания и речеобразования к новым условиям, создаваемым зубными протезами. В стоматологической практике предлагаемый способ позволит повысить объективность оценки функционального состояния жевательных мышц у человека в норме и патологии.The positive effects of the proposed method are that the method provides a quick bringing the recording system into working condition, eliminates the need for quotation measures, allows you to accumulate digital records in computer databases of patients, facilitating the processing of the results of clinical examinations of patients, for example, during the study of time-delayed adaptation of the motor link of chewing and speech formation systems to new conditions created by dentures. In dental practice, the proposed method will increase the objectivity of assessing the functional state of the masticatory muscles in humans in normal and pathological conditions.

Claims

A method for registering the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system, including a computer recording a curve, characterized in that the computer recording of the motor activity of the chewing muscles of the maxillofacial system is carried out by placing an elastic retainer on the crown of the head, which is a hemisphere with a diameter of 10-12 cm, made of elastic material through which through two openings the tape placed in the chin area of the piezoelectric ceramic sensor of a computer of the polygraph.