Не имеющая аналогов в РФ система использует полупроводниковые лазеры вместо рентгеновского излучения, что позволяет анализировать состояние зубов пациента прямо в кресле дантиста.
15.08.2025
Кариес зубов – наиболее распространенное заболевание полости рта человека, встречающееся, по разным оценкам, у 95–99 % населения. Эффективность лечения кариозных поражений во многом зависит от стадии развития патологического процесса, что требует разработки новых методов и аппаратуры для быстрой и ранней диагностики кариеса.
«Мы разработали макет недорогого прибора для экспресс-диагностики кариеса на ранних стадиях. В отличие от рентгеновских аппаратов, предназначенных для диагностики заболеваний челюстно-лицевой области, данный прибор использует полупроводниковые лазерные диоды, излучение которых абсолютно безопасно и может применяться в лечении пациентов любой категории без каких-либо ограничений. Кроме того, прибор прост в эксплуатации, имеет небольшие габариты и вес».
На начальном этапе исследований ученые ЛЭТИ подобрали параметры лазерного излучения с оптимальными характеристиками для определения наличия кариеса. Образцами для экспериментов послужили хирургически удаленные зубы с различной степенью кариозного поражения. В результате были выбраны два типа излучения (с длинами волн ~400 и ~650 нанометров). Спектры флуоресценции зубов, индуцированной лазерным излучением, изучались с помощью компактной портативной спектрометрической системы, разработанной в ЛЭТИ.
На основании проведенных экспериментов ученые собрали прототип прибора для диагностики кариеса. Он состоит из двух полупроводниковых лазеров (с длинами волн 405 и 635 нанометров), а для регистрации сигнала используются фотодиоды с оптическими фильтрами. Информация с устройства может передаваться на персональный компьютер через USB. Интерпретацией полученных данных занимается специальное программное обеспечение.
Разработанное устройство проходило испытания на хирургически удаленных зубах человека, которые разделили на несколько групп, исходя из наличия кариеса. В первую группу вошли зубы, удаленные не более двух дней назад. В этой группе были выделены две подгруппы: заведомо здоровые зубы, не пораженные кариозным заболеванием в какой-либо форме, и зубы, пораженные кариесом, с внешними проявлениями заболевания в виде черных пятен на поверхности.
«Результаты экспериментов показали хорошую точность диагностики кариеса с помощью нашего устройства. Однако необходимы дополнительные клинические испытания устройства для установления четких и надежных критериев связи между регистрируемой интенсивностью флуоресценции и состоянием зубов, включая степень кариеса. Сейчас мы ищем финансирование для дальнейшего совершенствования нашего прибора. Долгосрочная цель – выход на рынок и внедрение в стоматологические центры».
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Biomedical Engineering. Кроме того, на программное обеспечение для анализа данных получены свидетельства о регистрации программ ЭВМ № 2021669467 (Программа для контроля флюоресценции объектов «FluCtrl») и № 2021669663 (Программа для контроля и визуализации результатов флюоресценции объектов «FluCtrlPC»).
Разработка ведется в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».
