Способ определения фторнагрузки по исследованию слюны

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРНАГРУЗКИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СЛЮНЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный медицинский университет(72) Авторы Попруженко Татьяна Вадимовна Терехова Тамара Николаевна Барановская Тамара Григорьевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный медицинский университет(57) Способ определения фторнагрузки по исследованию слюны, заключающийся в том, что проводят сбор семи порций ротовой жидкости, причем каждую собирают в течение пяти минут первую порцию - до приема пищи, шесть остальных - после приема пищи, начиная с 5-й, 15-й, 25-й, 35-й, 45-й и 55-й минуты, для каждой порции измеряют объем, скорость саливации и определяют концентрацию фторида при помощи фторселективного электрода и калибровочной кривой, после чего рассчитывают скорость выведения фторида со слюной до приема пищи и общее количество фторида, выведенного в течение часа после приема пищи, при этом показателями оптимальной фторнагрузки считают следующие для детей концентрация фторида в слюне до приема пищи 0,06-0,11 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи 0,04-0,07 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, 5,0-7,0 мкг для взрослых - концентрация фторида в слюне до приема пищи 0,08-0,15 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи 0,07-0,20 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, 10,0-25,0 мкг, а показателями низкой фторнагрузки считают следующие для детей - концентрация фторида в слюне до приема пищи меньше 0,06 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи меньше 0,04 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, меньше 5,0 мкг для взрослых - концентрация фторида в слюне до приема пищи меньше 0,08 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи меньше 0,07 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, меньше 10,0 мкг. Изобретение относится к области медицины, в частности к лабораторной диагностике. Фториды принимают участие в регулировании процессов де- и реминерализации тканей зуба во время их формирования и в большей степени после прорезывания зубов. На это свойство фторидов опирается ведущее направление коммунальной профилактики кариеса зубов - потребление препаратов и продуктов, содержащих фториды, внутрь. В Рес 12713 1 2009.12.30 публике Беларусь населению рекомендовано потребление фторсодержащей поваренной соли. Профилактический эффект, однако, неизбежно сопровождается риском избыточной фторнагрузки, негативно влияющей на стоматологическое (у детей) и соматическое здоровье. Поэтому одним из важных условий, обеспечивающих эффективность и безопасность системной фторпрофилактики кариеса зубов, является постоянный мониторинг фторнагрузки всего, и особенно детского, населения. Для оценки фторнагрузки существует две принципиальные возможности на основании определения источников фторидов и уровней их потребления на основании изучения биомаркеров фторнагрузки. ВОЗ рекомендовал разработку второго подхода, отнеся к биомаркерам актуальной фторнагрузки кровь, мочу и слюну 1. Известен способ оценки фторнагрузки в режиме реального времени по параметрам содержания фторида в крови 2. Недостатком способа является то, что процедура инвазивного сбора материала для исследования не может быть использована в мониторинге профилактических программ. Наиболее близким к заявляемому является способ оценки фторнагрузки по показателям концентрации и скорости экскреции фторидов с мочой 3. Скорость экскреции фторида с мочой варьируется в течение дня (ночи) в зависимости от времени потребления источников фторида. Для изучения экскреции фторида с мочой (и, соответственно, поступления фторида) сбор мочи должен проводиться, по возможности, в течение 24 часов и продолжаться в течение 2 дней. Недостатком метода, по признанию разработчиков, являются трудности организации сбора материала процедура сбора мочи требует значительного уровня физиологической зрелости детей (для того, чтобы материал не был утрачен), психологической готовности детей старшего возраста, подростков и взрослых к сотрудничеству, добросовестности исследуемых и посредников (при невозможности контроля высока вероятность разведения материала, потеря части материала), громоздкого оборудования и наличия изолированных помещений и т.д. Для определения скорости и объема экскреции фторида с мочой требуется выполнение, как минимум, двух контролируемых процедур сбора мочи, разделенных несколькими часами, что затрудняет реализацию исследования, в том числе в детских коллективах. Порция мочи далеко не всегда может быть получена по требованию, что делает процесс сбора материалов плохо управляемым во времени и затрудняет анализ результатов в связи с конкретными источниками фторнагрузки (фториды, поступившие из различных источников в разное время, накапливаются в одной порции мочи). Слюна является более доступным для исследования материалом. Однако теоретическая база в отношении выведения фторида со слюной в настоящее время только складывается. Известны единичные сообщения о содержании фторида в чистой слюне, смешанной слюне и ротовой жидкости 4, 5, 6. Однако эти сведения, полученные при изучении разных источников (полная слюна, чистая слюна, смешанная слюна) в различных условиях (в покое, в разное время после приема пищи, без знания динамики слюнного клиренса фторида), не представляют собой базы для сравнения и оценки уровня фторнагрузки. Кроме того, во всех названных источниках речь идет только о концентрации фторида в слюне, однако, как установлено исследованиями автора, концентрация фторида в слюне не является прямым отражением содержания фторида в крови, так как зависит не только от фторнагрузки, но, обратным образом, и от скорости саливации. Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности за счет повышения достоверности, сокращения времени сбора материала и упрощения способа. Поставленная задача достигается за счет того, что проводят сбор семи порций ротовой жидкости, причем каждую собирают в течение пяти минут первую порцию - до приема пищи, шесть остальных - после приема пищи, начиная с 5-й, 15-й, 25-й, 35-й, 45-й и 55-й минуты, для каждой порции измеряют объем, скорость саливации и определяют концен 2 12713 1 2009.12.30 трацию фторида при помощи фторселективного электрода и калибровочной кривой, после чего рассчитывают скорость выведения фторида со слюной до приема пищи и общее количество фторида, выведенного в течение часа после приема пищи, при этом показателями оптимальной фторнагрузки считают следующие для детей - концентрация фторида в слюне до приема пищи 0,06-0,11 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи 0,04-0,07 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, 5,0-7,0 мкг для взрослых - концентрация фторида в слюне до приема пищи 0,08-0,15 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи 0,07-0,20 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи 10,0-25,0 мкг, а показателями низкой фторнагрузки считают следующие для детей - концентрация фторида в слюне до приема пищи меньше 0,06 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи меньше 0,04 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, меньше 5,0 мкг для взрослых - концентрация фторида в слюне до приема пищи меньше 0,08 мг/л, скорость выведения фторида со слюной до приема пищи меньше 0,07 мкг/мин, количество фторида, выведенного со слюной в течение часа после приема пищи, меньше 10,0 мкг. Сущность изобретения заключается в оценке фторнагрузки по параметрам слюнного клиренса фторида (по величине скорости выведения фторида со слюной покоя и по количеству фторида, выведенного в течение часа после приема пищи или других системных источников фторидов). Заявляемый способ имеет значительные преимущества в организации полноценного сбора материала для исследования и в возможности контроля фторнагрузки в режиме реального времени. Предлагаемый способ позволяет в течение короткого времени при минимальном объеме оборудования беспрепятственно получить полноценный материал для исследования фторнагрузки у любого человека в любых условиях и, после общепринятого количественного электрохимического анализа материала и простых вычислений, сделать заключение об уровне фоновой фторнагрузки человека (минимум) и о величине системных добавок фторида (максимум), что особенно важно и удобно при мониторинге профилактических программ с использованием фторированной соли. Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен график скорости выведения фторида со слюной взрослыми, потребляющими обычную и фторсодержащую поваренную соль по примеру 1, а на фиг. 2 - график скорости выведения фторида со слюной у детей с различными источниками фторнагрузки по примеру 2. Предложенный способ осуществляется следующим образом. 1. Собирают в градуированные пробирки порции ротовой жидкости, выделяющейся в течение 5 минут одну порцию до приема пищи (не ранее чем через час после предыдущего приема пищи и чистки зубов фторсодержащей пастой) и шесть порций в течение часа после приема пищи (сбор начинают на 5-й, 15-й, 25-й, 35-й, 45-й и 55-й минутах). 2. Измеряют объем ротовой жидкости в каждой порции. 3. Рассчитывают скорость саливации (, мл/мин) для каждой порции как частное объема собранной жидкости (, мл) и продолжительности сбора (, мин)/. 4. Каждый образец ротовой жидкости исследуют на содержание фторида (, мкг/мл) при помощи фторселективного электрода по стандартной методике, рекомендованной для определения фторидов в воде и моче 7 используя полученные данные электрохимического исследования, по калибровочной кривой определяют концентрацию фторида в образце. 5. Для каждого образца рассчитывают скорость выведения фторида со слюной (,мкг/мин) как произведение концентрации фторида в слюне и скорости саливации. 6. Рассчитывают количество фторида (, мкг), выведенного в течение часа после еды,как сумму количества фторида э, выведенного в каждом из 6 эпизодов сбора ротовой 3 12713 1 2009.12.30 жидкости после еды. э рассчитывают как количество фторида, выделенного в течение 5 минут сбора порции слюны и, при помощи экстраполяции данных, следующих ближайших 5 минут (э 10). 7. Сравнивают полученные результаты (, , ) с оценочной шкалой, приведенной в таблице (шкала составлена по результатам исследований автора). Содержание, скорость и объем экскреции фторида со слюной при низкой и оптимальной фторнагрузке Фторид в полной слюне Группыдо еды, до еды, в течение часа после мг/л мкг/мин еды, мкг при низкой фторнагрузке 0,06 0,04 5,0 Дети при оптимальной фтор 0,06-0,11 0,04-0,07 5,0-7,0 нагрузке при низкой фторнагрузке 0,08 0,07 10,0 Взрослые при оптимальной фтор 0,08-0,15 0,07-0,20 10,0-25,0 нагрузке Результаты исследования, свидетельствующие о недостаточном или избыточном уровне фторнагрузки, служат основанием для коррекции ситуации при недостатке необходимо усиление контроля наличия, качества и использования фторсодержащих профилактических продуктов, при избытке - выявление источников и условий для высокой фторнагрузки (избыток фторида в профилактическом продукте и/или избыточное потребление продукта, непреднамеренное проглатывание зубной пасты, высокий уровень фторида в бутилированной или водопроводной воде и т.д.). Пример 1 Способ использован для оценки фторнагрузки двух взрослых людей, использовавших обычную (А) и фторсодержащую (Б) соль. Оба пациента собрали по 7 пятиминутных порций полной слюны в калиброванные пробирки (первую порцию - до еды, остальные - в течение часа после еды, начиная с 5-й минуты через равные интервалы). Объем порций у пациента А составил 8,1, 17,3, 17,1,12,1, 8,0, 7,7, 6,6 мл, у пациента Б - 7,0, 9,7, 10,0, 10,5, 6,8, 7,6, 7,8 мл, скорость саливации,соответственно 1,6, 3,5, 3,4, 1,4, 1,6, 1,53, 1,3 мл/мин у пациента А и 1,4, 2,0, 2,0, 2,1, 1,4,1,5, 1,6 мл/мин у пациента Б. Содержание фторида в порциях ротовой жидкости пациента А находилось на уровне 0,071, 0,065, 0,069, 0,081, 0,073, 0,075, 0,068 мкг/мл, в ротовой жидкости пациента Б - 0,145, 0,201, 0,156, 0,162, 0,156, 0,145, 0,141 мкг/мл, что, с учетом скорости саливации, соответствовало скорости экскреции фторида у пациента А 0,115,0,255, 0,237, 0,197, 0,117, 0,115, 0,089 мкг/мин, у пациента Б - 0,203, 0,391, 0,312, 0,340,0,210, 0,220, 0,220 мкг/мин. Совокупная экскреция фторида с ротовой жидкостью в течение часа после приема пищи у пациента А составила 9,45 мкг, у пациента Б - 17,85 мкг. Сравнение полученных данных со шкалой позволяет сделать следующие выводы. Скорость выведения фторидов со слюной покоя у пациента А (0,115 мкг/мин) свидетельствует о том, что его фоновая нагрузка лежит на нижнем пределе оптимального уровня,тогда как скорость выведения фторидов со слюной покоя у пациента Б (0,203 мкгР/мин) о том, что фоновая нагрузка находится на верхнем пределе оптимума. Количество выведенного в течение часа после приема пищи фторида (9,45 мкг у пациента А и 17,85 мкг у пациента Б) указывает на низкое содержание фторидов в пищевых продуктах и воде, использованной для их приготовления А, и на оптимальное поступление фторидов в случае Б. Результаты исследования позволяют рекомендовать Б продолжить применение фторсодержащей соли, А - начать его. 12713 1 2009.12.30 Пример 2 Трое детей имеют разные источники фторнагрузки А не получает добавок фторида, Б выпивает в течение дня полстакана воды с оптимальным содержанием фторида, В потребляет с рационом фторсодержащую соль. Трое детей собрали по 7 пятиминутных порций полной слюны в калиброванные пробирки (первую порцию - до еды, остальные - в течение часа после еды, начиная с 5-й минуты через равные интервалы). Объем порций слюны у ребенка А составил 2,7, 4,4, 4,9,4,8, 4,8, 3,6, 3,5 мл, у ребенка Б - 2,9, 3,8, 3,25, 3,4, 2,75, 2,5, 2,6 мл, у ребенка В - 3,9, 5,55,5,65, 6,8, 5,85, 5,6, 5,55 мл, следовательно, скорость саливации у ребенка А составила 0,55,0,88, 0,97, 0,96, 0,96, 0,72, 0,71 мл/мин, у ребенка Б - 0,58, 0,75, 0,65, 0,68, 0,55, 0,50, 0,52 мл/мин, у ребенка В - 0,78, 1,11, 1,13, 1,36, 1,17, 1,112, 1,11 мл/мин. Затем было определено содержание фторида в порциях ротовой жидкости у ребенка А - 0,060, 0,065, 0,056, 0,057,0,059, 0,061, 0,059 мкг/мл, у ребенка Б - 0,078, 0,068, 0,065, 0,060, 0,060, 0,063, 0,060 мкг/мл, у ребенка В - 0,074, 0,078, 0,076, 0,076, 0,090, 0,087, 0,080 мкг/мл, что, с учетом скорости саливации, соответствовало скорости экскреции фторидов со слюной у ребенка А 0,037, 0,062, 0,058, 0,055, 0,055, 0,057, 0,040 мкг/мин, у ребенка Б - 0,044, 0,051, 0,045,0,039, 0,040, 0,033, 0,035 мкг/мин, у ребенка В - 0,060, 0,086, 0,081, 0,084, 0,120, 0,089,0,088 мкг/мин. Совокупная экскреция фторида с ротовой жидкостью в течение часа после приема пищи составила у ребенка А 3,35, у ребенка Б - 2,78, у ребенка В - 6,02 мкг. Сравнение полученных данных с параметрами оценочной шкалы позволило сделать следующие выводы. Скорость выведения фторидов в покое у троих детей (в случае А - 0,037 мкг/мин, в случае Б - 0,044 мкг/мин, в случае В - 0,06 мкг/мин) свидетельствует о низкой фоновой фторнагрузке в первом и втором случаях и об оптимальной в третьем. Количество фторида, выведенного детьми в течение часа после приема пищи (соответственно 3,35, 2,78 и 6,02 мкг), свидетельствует о низком поступлении фторида с рационом в первых двух случаях и оптимальном - в последнем. Исследование позволяет считать недостаточной превентивной мерой потребление воды для питья с оптимальным содержанием фторида и рекомендовать А, Б и В потребление фторсодержащей соли. Пример 3 У сельского подростка, обратившегося за ортодонтической помощью к столичному стоматологу, обнаружены признаки умеренного флюороза зубов. Пациенту (натощак) предложили собирать ротовую жидкость в течение 5 минут. Объем порции составил 5,0 мл, следовательно, скорость саливации составила 1,0 мл/мин. Содержание фторида в полной слюне, определенное электрохимическим методом, составило 0,23 мкг/мл следовательно, скорость экскреции фторида со слюной покоя составляет 0,23 мкг/мин. Сравнение полученных данных со шкалой свидетельствует о том, что актуальная фторнагрузка ребенка значительно превышает оптимальный уровень. Результаты исследования послужили основой для большого исследования, позволившего обнаружить неизвестную ранее зону эндемического флюороза и распознать причину существования многолетней проблемы населения зоны - источник воды с 5,5 мг/л. Опыт применения способа для оценки фторнагрузки детей и взрослых в широкой медицинской практике подтвердил его высокую объективность и явные преимущества в сравнении в прототипом (оценкой почечной экскреции) выявлена тесная положительная корреляция между ренальным и слюнным клиренсом фторида (0,98,0,1994 м 0,9636) процесс неинвазивного сбора материала для исследования не вызывает организационных и психологических затруднений, легко контролируется, что позволяет избежать артефактов разработанная теоретическая база позволяет получить достоверные сведения как о фоновой, так и о разовой системной фторнагрузке в режиме реального времени, а также оценить их, что дает возможность вносить адекватные коррективы в уровень фторнагрузки населения, в том числе в связи с программами системной фторпрофилактики. 5. . - 1993. - .35 - 2. - . 157-163. 3. Фторирование молока для профилактики кариеса зубов / Под ред. Г. Пахомова,К. Стефена, И. Баноци. - Женева - Москва. - 1998. - С. 99-102. 4..,.,.//. - 2006. - . 40. -2. - .158-162. 5..,.,.,.,.// . . . . 2004. - .5. -1. - . 41-45. 6..,.,.,// . - 2005. - . 38. -3. .199-204. 7.,,,..1995 29 26-34. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6