Разработали мобильное приложение для ежедневной оценки состояния жевательных мышц. Предполагается, что система позволит проводить диагностику и оценку течения бруксизма, височно-нижнечелюстного синдрома и других нарушений работы зубочелюстной системы без использования клинических методов диагностики.
Новый электромиографический датчик и мобильное приложение для диагностики и оценки течения бруксизма, височно-нижнечелюстного синдрома и других нарушений работы зубочелюстной системы
Первый опытный образец состоит из небольшого беспроводного электромиографического датчика (ЕМГ-датчика), устанавливаемого на нижней челюсти, и мобильного приложения. Разработкой системы занималась группа ученых из нескольких стран.
«Подобные беспроводные устройства для диагностики расстройств и клинических исследований будут все чаще и чаще применяются в стоматологии», — говорит автор работы, д.с.н. Мауро Фарелла. «Эти датчики удобны не только для оценки состояния работы височно-нижнечелюстного сустава или пищевых привычек, но также позволять диагностировать ночной и дневной бруксизм. А как известно, данное состояние не всегда легко выявить у пациента».
Д-р Фарелла возглавляет факультет ортодонтии в стоматологической школе Университета Отаго в городе Дунедин в Новой Зеландии.
Незаметная запись мышечной активности
В медицине ЕМГ-устройства используют для записи сокращений жевательных мышц, чтобы отследить или выявить различные нарушения работы височно-нижнечелюстной системы. До недавнего времени исследования проводились при помощи крупного оборудования в лабораториях и больницах, либо применялись портативные устройства, оборудованные громоздкими приемниками, либо соединяющимися проводом.
В связи с вышеупомянутыми неудобствами было проблематично проводить дневную оценку активности жевательных мышц у пациентов с нарушением работы височно-нижнечелюстного сустава. Именно поэтому д-ру Фарелла пришла идея разработки компактного и беспроводного ЕМГ-датчика.
«В течение дня могут возникать эпизоды нефункциональной активности мышц, со временем суммарное действие таких эпизодов приводит к перенапряжению жевательной мышцы и височно-нижнечелюстного сустава. На данный момент электрическая активность жевательных мышц челюсти остается плохо изучена, поскольку как правило эпизоды нефункциональной активности возникают в дневное время. Также не до конца понятно, какая нагрузка считается физиологической, а какая – уже патологической».
Авторы работы предложили собирать данные об активности жевательных мышц в дневного время с помощью беспроводного ЕМГ-датчика размером 2,8 см x 3,5 см. Устройство с полусферическим выступом снаружи прикрепляют к жевательной мышце для записи активности мышц во время сокращений. Датчик оснащен литий-ионной батареей. Его вес составляет около 5,7 грамма.
ЕМГ-датчик передает данные на мобильное приложение, где происходит автоматическая запись, калибровка и визуализация активности мышц. Приложение регулярно напоминает пользователю записать полезную для диагностики информацию, например, время приема пищи, сна, питья.
«Беспроводной датчик передает данные на мобильное приложение, в котором сразу же отображается график мышечной активности. Данная система в перспективе будет применятся для диагностики дневного бруксизма. Отмечается, что медицина сделала шаг на пути к лечению данного заболевания, так как недавно в другом исследовании была доказана эффективность ЕМГ биологической обратной связи и когнитивно-поведенческой терапии для снятия симптоматики дневного бруксизма».
Удобное устройство с высокой результативностью
Д-р Фарелла и его коллеги провели сравнительное клиническое исследование ЕМГ-датчика с обычным электромиографом (система Quad Bio Amp, ADInstruments). В небольшом исследовании приняли участие 12 здоровых пациентов, у которых в течение последних месяцев не отмечались лицевые боли, головные боли.
В лаборатории провели тесты с помощью ЕМГ-оборудования. Во время тестирования участникам предлагали выполнить различные мышечные упражнения, как жевать жвачку, зажимать между зубами каппу и др. Для регистрации сокращений мышц использовали беспроводной ЕМГ-датчик и обычным электромиограф.
Ученые отметили, что запись активности мышц с помощью двух устройств практически не отличалась. Оба устройства зарегистрировали 13 эпизодов мышечного сокращения у всех участников. Тем не менее, беспроводному датчику сложнее было регистрировать сокращение мышц во время некоторых испытаний, например, когда участникам предлагали улыбаться или слабо соприкоснуть зубы.
«Небольшие расхождения на двух диаграммах эпизодов мышечных сокращений, записанных с помощью двух устройств, вероятно обусловлены небольшой разницей в предварительной обработке и усилении ЕМГ-сигналов с помощью исследуемых устройств. Отметим, что разница амплитудных колебаний записей ЕМГ с помощью разных устройств была незначительной и не имела клинической значимости. Вышеупомянутые различия не повлияли на выявление эпизодов мышечного сокращения у участников исследования», — пишут авторы.
Несмотря на то, что перед началом исследования у участников не отмечалось расстройств височно-нижнечелюстного сустава или жевательных мышц, в ходе тестирования у некоторых пациентов обнаружили эпизоды атипичной работы жевательных мышц. Авторы отмечают, что на данный момент основная задача состоит в том, чтобы провести границу между нормальной дневной мышечной активность и патологической на основе долгосрочного ЕМГ-тестирования.
На данном этапе проводят исследование активность жевательных мышц у пациентов с болью, вызванной височно-нижнечелюстным синдромом. Также устройство применяют для исследования детей с расстройствами приема пищи и пациентов с затрудненным глотанием, перенесшим инсульт. Д-р Фарелла отмечает, что они рассматривают возможности сделать аппарат еще тоньше.
«Чтобы оценить, какие показатели мышечного сокращения можно считать нормой, а какие – патологией, нам необходимо собрать данные большой группы пациентов и контрольной группы. Мы надеемся найти способ удешевить производство устройства и уменьшить его габариты».
