УДК: 535.375.5

Применение спектроскопии комбинационного рассеяния в диагностике заболеваний тканей зуба

Тимченко Е.В., Тимченко П.Е., Жердева Л.А., Волова Л.Т., Бурда А.Г.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Тимченко Е.В., Тимченко П.Е., Жердева Л.А., Волова Л.Т., Бурда А.Г. Применение спектроскопии комбинационного рассеяния в диагностике заболеваний тканей зуба // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 5. С. 59–64.

Timchenko E.V., Timchenko P.E., Zherdeva L.A., Volova L.T., Burda A.G. Use of Raman spectroscopy for diagnosis of disease in dental tissue [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 5. P. 59–64.

Ссылка на англоязычную версию:

E. V. Timchenko, P. E. Timchenko, L. A. Zherdeva, L. T. Volova, and A. G. Burda, "Use of Raman spectroscopy for diagnosis of disease in dental tissue," Journal of Optical Technology. 83(5), 313-317 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000313

Аннотация:

С использованием экспериментального стенда, позволяющего бесконтактно и неинвазивно исследовать поверхность зубов и кариозных полостей, получены спектры комбинационного рассеяния образцов зубных эмали, дентина и цемента, а также кальцификатов пульпы зуба. На основе анализа спектров исследовано распределение минеральных и органических компонентов здоровых твердых тканей зуба и при поражении их кариесом, а также исследованы кальцификаты пульпы зуба. Введены критерии идентификации данных типов патологий. Соотношение интенсивностей в твердых тканях на волновых числах 1069 и 870 см−1 остается постоянным даже при образовании кариеса, в то же время кальцификаты зуба с дегенерацией пульпы характеризуются ростом соотношения на этих волновых числах, что может быть использовано в диагностике фиброзного пульпита. Для эмали характерно усиление замещения гидроксильной группы на анион (СO3)2− в апатите при уменьшения замещения аниона (PO4)3− на (СO3)2−. При патологических процессах, таких как кариес и кальцификация, наблюдается обратный процесс.

Ключевые слова:

спектроскопия, комбинационное рассеяние, растровая электронная микроскопия, зуб, кариес, кальцификаты пульпы зуба

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ.

Коды OCIS: 170.5660, 170.4580

Список источников:

1. Бостон Д.Б. Новый подход к лечению фиссурного кариеса // Клинич. стоматология. 2007. № 2. С. 24–29.
2. Казеко Л.А., Тихонова С.М., Пустовойтова А.А. Современные подходы в диагностике кариозной болезни // Стоматологический журнал. 2007. № 3. С. 251–255.
3. Тихонова С.М. Выявление групп населения с наивысшей интенсивностью кариозной болезни // Стоматологический журнал. 2002. № 4. С. 52–53.
4. Ramakrishnaiah R., Rehman G., Basavarajappa S., Khuraif A., Durgesh B., Khan A., Rehman I. Applications of Raman spectroscopy in dentistry: Analysis of tooth structur // Appl. Spectrosc. Rev. 2015. V. 50. № 4. P. 332–350.
5. Miyazaki M., Onose H., Moore B. Analysis of the dentin-resin interface by use of laser Raman spectroscopy // Dent. Mater. 2002. V. 18. P. 576–580.
6. Мандра Ю.В., Ивашов А.С., Вотяков С.Л., Киселева В.В. Возможности применения рамановской микроспектроскопии для исследования структурных особенностей твердых тканей зубов человека // Экспериментально-клиническая стоматология. 2011. № 1. С. 24–28.
7. Ruddle C. Cleaning and shaping the root canal system // eds. Pathways of the Pulp. 2002. P. 231–292.
8. Timchenko E.V., Timchenko P.E., Volova L.T., Ponomareva Yu.V., Taskina L.A. Raman spectroscopy of the organic and mineral structure of bone grafts // Quant. Electron. 2014. V. 44. № 7. P. 696–699.
9. Zhao J., Lui H., Mclean D.I., Zeng H. Automated autofluorescence background subtraction algorithm for biomedical Raman spectroscopy // Soc. Appl. Spectrosc. 2007. V. 61. № 11. P. 1225–1232.
10. Rehman I., Movasaghi Z., Rehman S. Vibrational spectroscopy for tissue analysis / Series in Medical Physics and Biomedical Engineering. CRC Press Taylor & Franci, 2012. P. 271.
11. Mandair G., Morris M. Contributions of Raman spectroscopy to the understanding of bone strength // BoneKEy Reports. 2015. V. 4. Р. 620–625.
12. Buchwald T., Kozielski M., Szybowicz M. Determination of collagen fibers arrangement in bone tissue by using transformations of Raman spectra maps // Spectroscopy: An International Journal. 2012. V. 27. № 2. P. 107–117.
13. Климашина Е.С. Синтез, структура и свойства наноразмерных карбонатзамещенных гидроксиапатитов для создания резорбируемых биоматериалов // Сб. научн. работ победителей конкурса научно-исслед. работ студентов и аспирантов в области химических наук и наук о материалах в рамках Всероссийского фестиваля науки (30 июля–15 августа 2011 г.). 2011. Т. 1. C. 67–85.
14. Eidelman N., Boyde A., Bushby A., Howell P., Sun J., Newbury D., Miller F., Robey P., Rider L. Microstructure and mineral composition of dystrophic calcification associated with the idiopathic inflammatory myopathies // Arthritis Res. Ther. 2009. V. 11. № 5. P. 1–21.
15. Le May O., Kaqueler J. Electron probe micro-analysis of human dental pulp stones // Scanning microsc. 1993. V. 7. № 1. Р. 267–271.