Contact Thermometry Of Gum And Oral Mucosa Tissues As A Method Of Rapid Assessment Of Dental Health: A Cross-Sectional Study

Full Text

Обоснование

Заболевания полости рта, включая кариес, пародонтит и онкопатологии, поражают более 3,5 миллиарда человек в мире [1]. Патологии пародонта и слизистой оболочки полости рта затрагивают до 90% взрослого населения, при этом около 50% случаев пародонтита диагностируются на поздних стадиях из-за отсутствия выраженных симптомов в начале заболевания. Ранняя диагностика осложнена недостатком объективных и неинвазивных методов выявления начальных стадий воспаления. Кроме того, опросы Американской стоматологической ассоциации (ADA) показывают, что около 30% пациентов избегают посещения стоматолога из-за страха перед болезненными и инвазивными процедурами [2, 3]. Малоинвазивные методы диагностики способны решить эти проблемы, обеспечивая раннее выявление патологий, снижая стресс у пациентов и позволяя экономить средства за счет профилактики серьезных осложнений [4].

В последние десятилетия в стоматологии предпринимались попытки использовать термометрические методы. Известны подходы с применением термографии для оценки жизнеспособности тканей при лечении злокачественных новообразований [5], использование термометрии в сочетании с рН-метрией при флегмонах челюстно-лицевой области [6], а также термометрия протезного ложа в ортопедической стоматологии [7]. Однако эти методы ориентированы на онкологическую практику, диагностику уже развившихся гнойных процессов или узкоспециализированные задачи, требуют дорогостоящего оборудования и не адаптированы для рутинной экспресс-оценки воспалительных заболеваний пародонта. Но существуют и более актуальные способы термометрии десны, например, в составе метода оценки эффективности озонотерапии у пациентов с пародонтитом [8]. К недостаткам метода можно отнести отсутствие стандартизированных точек измерения, референсных значений и алгоритмов диагностики. Следует отметить, что в литературе описаны также подходы к бесконтактной инфракрасной термометрии (термографии) слизистой оболочки полости рта, в частности, в исследовании Е.А. Дурново с соавт. (2013) [9]. Однако данный метод требует специализированного оборудования, включая инфракрасные термометры (ИК-камеры) и не всегда доступен для рутинной экспресс-диагностики в условиях амбулаторного стоматологического приёма.

Рабочая гипотеза:

Температура тканей десны и слизистой оболочки рта определяется двумя основными факторами:

1.Состоянием регионарной микроциркуляции, которая изменяется при воспалении (сосудистые реакции → повышение температуры) и при ишемических нарушениях (снижение интенсивности кровотока → гипотермия).

2.Функциональным состоянием зубочелюстной системы, поскольку жевательная нагрузка, мышечный гипертонус и дисфункция височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) влияют на гемодинамику пародонта через нейрогенные и биомеханические механизмы, что может проявляться стойкой температурной асимметрией между симметричными участками даже при отсутствии локального воспаления

Цель исследования

Повышение эффективности ранней диагностики воспалительных и невоспалительных патологических состояний челюстно-лицевой области путем разработки и обоснования способа экспресс-оценки состояния тканей десны и слизистой оболочки рта на основе контактной термометрии.

Методы

Дизайн исследования

Исследование выполнено как одномоментное (поперечное) наблюдательное с элементами проспективного динамического наблюдения на части выборки.

Условия проведения исследования

Исследование выполнено на базе Междисциплинарного стоматологического центра Института стоматологии ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет) в период с 2024 по 2026 г. В исследование включено 150 пациентов в возрасте от 25 до 70 лет, обратившихся за стоматологической помощью. В качестве предмета анализа выступили клинические параметры, характеризующие состояние тканей и органов полости рта. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет), протокол №240 от 20.05.2024.

Критерии соответствия (отбора)

Критерии включения: возраст: от 18 лет, наличие первых (и/или вторых) моляров верхней и нижней челюсти, наличие центральных резцов верхней и нижней челюсти.

Критерии невключения: прием лекарственных препаратов, относящихся к группам: НПВП, кортикостероиды, иммуносупрессоры, влияющие на систему свертывания крови; наличие в анамнезе гепатита B/C или ВИЧ-инфекции; прохождение химио-, радио- или цитокинотерапии в течение 5 лет до начала исследования; аллергия на металлы и сплавы; беременность и период лактации; несогласие с условиями протокола исследования.

Критерии исключения в ходе исследования: подача добровольного письменного отказа от продолжения работы по протоколу; возникновение ситуаций, ассоциированных с риском для жизни и здоровья участника; развитие у пациента нозологий, входящих в перечень критериев невключения; появление клинической необходимости в применении терапевтических методик, не предусмотренных дизайном исследования; нарушение медикаментозного режима, выразившееся в использовании запрещенных препаратов; наступление иных условий, делающих невозможным дальнейшее соблюдение регламента протокола.

Описание вмешательства (методика термометрии)

Измерения проводили цифровым контактным термометром RGK CT-11 (Китай, Госреестр №80519-20) с выносным пуговчатым датчиком (термопара TR-01S), диапазон измерений от –40 до +260 °C, шаг шкалы 0,1 °C (рис. 1). Диаметр рабочей части зонда 1,5 мм. Измерения выполняли в двух ключевых зонах десны в пределах зубочелюстного сегмента (рис. 2):

1.Краевая десна — участок десны, прилегающий к шейке зуба.

2.Альвеолярная десна (вершина свода преддверия полости рта) — подвижная часть слизистой апикальнее слизисто-десневой границы, в месте перехода слизистой оболочки челюсти в слизистую щеки (или губы).

Для каждого пациента выбирали 6 зубочелюстных сегментов (рис.3), в которых проводили измерения:

1 и 2 точки – в области первых моляров верхней челюсти справа и слева.

3 и 4 точки – в области первых моляров нижней челюсти справа и слева.

5 и 6 точки – в области центральных резцов верхней и нижней челюсти.

Обоснование выбора контактной термометрии

Несмотря на существование бесконтактных ИК-методов [12], в настоящем исследовании предпочтение отдано контактной термометрии по следующим причинам:

1.Возможность точечного измерения в строго заданных анатомических зонах (диаметр датчика 1,5 мм) без усреднения температуры с прилежащих участков, что критически важно для оценки градиента между краевой и альвеолярной десной;

2.Независимость от расстояния до объекта, влажности слизистой и коэффициента излучения тканей, которые могут искажать данные ИК-термографии;

3.Низкая стоимость и доступность оборудования для широкого внедрения в клиническую практику.

Если первый моляр или центральный резец отсутствовал, выбирали соседние зубы (моляр и резец). Для измерения выбирали симметричные участки челюстей.

Время измерения в каждой точке составляло не менее 5 секунд до стабилизации показаний. Результаты фиксировали в регистрационной карте, после чего рассчитывали разницу температур (ΔT) между альвеолярной и краевой десной. Для оценки симметрии проводили аналогичные измерения на противоположной стороне челюсти, вычисляли коэффициент асимметрии (разность температур между симметричными участками).

Исходы исследования

Методы регистрации исходов

Для оценки стоматологического статуса всем пациентам проводили следующие клинические исследования:

1.Стоматологический осмотр с записью зубной формулы;

2.Оценка уровня гигиены полости рта по индексу зубной бляшки Silness-Loe;

3.Оценка кровоточивости десны при зондировании по индексу BoP;

4.Оценку глубины пародонтального зондирования с помощью пародонтального зонда 1 поколения типа UNC-15.

Статистические процедуры

Статистический анализ проведён с использованием программ SPSS Statistics v.26.0 (IBM Corp., США) и MedCalc v.20.0 (MedCalc Software, Бельгия). Проверка нормальности распределения количественных переменных выполнена с помощью критерия Шапиро–Уилка. Распределение показателя ΔT (разница температур между альвеолярной и краевой десной) отличалось от нормального (p<0,05), поэтому для описания центральной тенденции и вариации использовали медиану и межквартильный размах (IQR). Для абсолютных значений температуры, которые подчинялись нормальному распределению (p>0,05), применяли среднее арифметическое и стандартное отклонение (M±SD).

Сравнение групп

Для оценки различий термометрических показателей между клиническими группами (интактный пародонт, гингивит, пародонтит) использовали непараметрический критерий Краскела–Уоллиса с последующим попарным сравнением по критерию Данна с поправкой Бонферрони. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.

Корреляционный анализ

Взаимосвязь между термометрическими параметрами (ΔT, температура краевой десны) и клиническими индексами (BoP, глубина пародонтального зондирования), а также возрастом оценивали с помощью коэффициента корреляции Пирсона. Перед его применением для каждой пары переменных была подтверждена двумерная нормальность распределения (критерий Маллиа–Кэмпбелла). Корреляции интерпретировали как слабые при |r|<0,3, умеренные при 0,3≤|r|<0,7 и сильные при |r|≥0,7. Для всех корреляций указан 95% доверительный интервал.

Диагностическая точность

Для определения пороговых значений ΔT, оптимально разделяющих «норму» и «воспаление», проведён ROC-анализ. Вычислены площадь под ROC-кривой (AUC) с 95% доверительным интервалом (95% ДИ), чувствительность, специфичность, положительная и отрицательная прогностическая ценность. Оптимальную точку отсечения выбирали по индексу Юдена (максимум суммы чувствительности и специфичности). Аналогично определён порог ΔT <0,3 °C для выявления нарушений микроциркуляции (ишемический тип) в группе пациентов с сосудистой патологией и возрастной инволюцией.

Воспроизводимость метода

Для оценки внутри- и межоператорской надёжности измерений проведён анализ 30 повторных измерений на 10 пациентах с интервалом 24 часа. Рассчитан внутриклассовый коэффициент корреляции (ICC) с использованием двухфакторной модели абсолютного согласия. Значения ICC >0,9 интерпретировали как отличную воспроизводимость.

Анализ динамических изменений

У пациентов с ежедневным мониторингом ΔT (n=22) изменения во времени оценивали дескриптивно (расчёт среднего прироста, стандартного отклонения) без проверки гипотез ввиду малого числа наблюдений.

Во всех статистических процедурах использовали двусторонние критерии, уровень значимости принимали равным 0,05.

Результаты

Характеристики выборки

В исследование включено 150 пациентов: 82 женщины и 68 мужчины, средний возраст 46,3±12,1 года.

На основании клинических данных и данных анамнеза сформированы три группы:

Группа 1 (интактный пародонт без функциональных нарушений, n=69) — интактный пародонт

(BoP<10%, глубина зондирования ≤3 мм, отсутствие потери прикрепления), отсутствие

функциональных нарушений по данным объективного стоматологического обследования и анамнеза.

Группа 2 (функциональные нарушения зубочелюстной системы без воспалительных заболеваний

пародонта, n=43) — здоровый пародонт (BoP<10%, глубина зондирования ≤3 мм, возможна потеря

прикрепления), но с наличием функциональных нарушений (парафункции жевательных мышц,

дисфункция ВНЧС, окклюзионные перегрузки) без клинических признаков воспаления пародонта.

Группа 3 (хронический пародонтит, n=38) — пациенты с диагнозом хронический пародонтит (легкой,

средней и тяжелой степени). В этой группе функциональные нарушения могли присутствовать, но не

являлись критерием отбора.

Распределение по клиническим группам обосновано рабочей гипотезой и представлено в табл. 1.

Основные результаты исследования

Референсные значения и диагностические пороги

На основании анализа 1800 измерений (по 2 зоны в 6 зубочелюстных сегментах у каждого пациента)

определены нормативные показатели температуры десны и разницы между зонами (табл. 2).

Установлено, что температура десны в области резцов статистически значимо ниже, чем в области

моляров, во всех клинических группах.

Разница температур между молярами и резцами (градиент) составила в среднем 0,5–0,6 °C для краевой десны и 0,4–0,5 °C для альвеолярной десны во всех группах (p<0,001). Значение ΔT в области резцов также было несколько ниже, чем в области моляров, но направленность различий между клиническими группами сохранялась: при пародонтите ΔT выше, чем в норме, как для моляров, так и для резцов (p<0,001).

Попарные сравнения:

ΔT в группе 3 значимо выше, чем в группах 1 и 2 (p<0,001), при этом между группами 1 и 2 различий по ΔT нет (p=0,42). Коэффициент асимметрии (рис.4) в группе 2 значительно выше, чем в группе 1 (p<0,001) и чем в группе 3 (p<0,01).

Корреляционный анализ

Проведен корреляционный анализ Пирсона между термометрическими показателями и клиническими индексами (табл. 3). Наиболее сильные связи выявлены между ΔT и индексом кровоточивости (рис. 5) (r=0,59; p<0,001), а также ΔT и глубиной пародонтального зондирования (r=0,57; p<0,001). Обратная корреляция ΔT с возрастом (r=−0,52; p<0,001) подтверждает возрастное снижение микроциркуляторного резерва.

Дополнительные результаты исследования

Диагностическая точность метода

ROC-анализ (рис. 6) для ΔT при различении «норма-воспаление» (Группа 1 + Группа 2 – Группа3) показал AUC = 0,89 (95% ДИ 0,84–0,94). Оптимальная точка отсечения ΔT = 0,52°C обеспечивает чувствительность 84% и специфичность 82%. Для выявления функциональных нарушений (сравнение Групп 1 – Группа2) по коэффициенту асимметрии AUC = 0,93 (95% ДИ 0,87–0,98). Порог асимметрии >1,2°C даёт чувствительность 86% и специфичность 88%.

Воспроизводимость

Внутриклассовый коэффициент корреляции для повторных измерений ΔT составил 0,94 (95% ДИ 0,89–0,97), для абсолютной температуры краевой десны — 0,96, что свидетельствует об отличной воспроизводимости метода.

Динамическое наблюдение

У 22 пациентов с пародонтитом проведен ежедневный мониторинг ΔT в течение 7–14 дней. У 10 из них, получавших противовоспалительную терапию, отмечено снижение ΔT в среднем на 0,2±0,1 °C к 7-му дню. У 5 пациентов без лечения исходно повышенная ΔT оставалась стабильной или увеличивалась. В одном клиническом случае прирост ΔT на 0,6 °C за неделю предшествовал выявлению трещины корня.

На рис.7 показаны индивидуальные траектории ΔT у трёх пациентов с различным течением процесса.

Опишите все нежелательные явления/реакции, возникшие в ходе проведения исследования вмешательства. В качестве нежелательных следует рассматривать любые связанные со здоровьем события (болезни, травмы, незапланированные оперативные вмешательства, изменения лабораторных показателей), связь которых с проводимым вмешательством (профилактическим, диагностическим, лечебным или любым другим) не может быть исключена. Отсутствие нежелательных явлений также должно быть отмечено.

Обсуждение

Резюме результатов исследования

В ходе исследования установлено, что контактная термометрия позволяет объективно дифференцировать нормальное состояние тканей пародонта, воспалительные изменения и функциональные нарушения зубочелюстной системы. Определены ключевые сравнительные параметры (внутрисегментарный температурный градиент и межсегментарная асимметрия), которые обладают высокой диагностической точностью. Показано, что при воспалении доминирует увеличение разницы температур между краевой и альвеолярной десной, тогда как при функциональных нарушениях (без воспаления) выявляется стойкая температурная асимметрия симметричных участков. Динамическое наблюдение за температурными показателями позволяет прогнозировать обострение воспалительного процесса и оценивать ответ на терапию. Предложенный метод является быстрым, неинвазивным и пригодным для рутинного скрининга.

Интерпретация результатов исследования

Результаты исследования подтверждают рабочую гипотезу о том, что контактная термометрия с оценкой ΔT и коэффициента асимметрии позволяет дифференцировать воспалительные, ишемические и функциональные состояния тканей пародонта.

Полученные данные согласуются с патофизиологическими представлениями: при воспалении доминирует повышение ΔT (r=0,59 с BoP и 0,57 с глубиной зондирования), что отражает гиперемию и увеличение интенсивности кровотока. При функциональных нарушениях (мышечный гипертонус, асимметричная нагрузка) возникает регионарное нарушение микроциркуляции, проявляющееся стойкой асимметрией без изменения средних температур. Возрастная инволюция и сосудистые нарушения (сахарный диабет, атеросклероз) приводят к снижению абсолютной температуры и уменьшению ΔT.

ROC-анализ показал высокую диагностическую точность как для ΔT (AUC=0,89), так и для коэффициента асимметрии (AUC=0,93). Пороговые значения, полученные в исследовании (ΔT>0,5°C для воспаления, асимметрия>1,2°C для функциональных нарушений), могут быть рекомендованы для использования в клинической практике.

Сравнение с известными методами [5–8] демонстрирует преимущества предлагаемого подхода: стандартизация зон измерения, учёт функциональных нарушений, простота оборудования и высокая воспроизводимость (ICC>0,94).

Полученные в исследовании референсные интервалы (температура краевой десны 34,0–34,5 °C, ΔT 0,3–0,5 °C) не следует рассматривать как универсальные нормативы, применимые к каждому пациенту без учёта индивидуальных особенностей. Абсолютная температура тканей полости рта подвержена значительным меж- и внутрииндивидуальным колебаниям, обусловленным множеством факторов: температурой окружающей среды, приёмом пищи, физической активностью, временем суток, скоростью слюноотделения, анатомической локализацией (различия между молярами и резцами до 0,6 °C), возрастом и наличием системных заболеваний [10–12]. В связи с этим ключевое диагностическое значение имеют не изолированные значения абсолютной температуры, а сравнительные характеристики, которые нивелируют влияние внешних и конституциональных факторов:

Внутрисегментарное сравнение — разница температур между краевой и альвеолярной десной (ΔT). Обе зоны находятся в идентичных условиях окружающей среды и кровоснабжения, поэтому их разность отражает локальный физиологический градиент. В норме этот градиент составляет 0,3–0,5 °C и обусловлен различиями в васкуляризации и функциональной нагрузке. Его увеличение (>0,5 °C) указывает на воспалительную гиперемию, а уменьшение (<0,3 °C) — на ишемические нарушения микроциркуляции. Использование ΔT позволяет исключить влияние системных факторов, таких как общая температура тела или охлаждение слизистой при дыхании.

Межсегментарная асимметрия — сравнение гомологичных участков противоположных сторон челюсти. В норме температура симметричных зон практически одинакова: коэффициент асимметрии не превышает 1,2 °C для моляров и 1,1 °C для резцов. Увеличение асимметрии (>1,2 °C) является высокочувствительным маркером функционального дисбаланса (односторонняя нагрузка, парафункции жевательных мышц, дисфункция ВНЧС, окклюзионные перегрузки), даже при отсутствии клинических признаков воспаления. Асимметрия может оцениваться как по отдельным зонам (краевая-краевая, альвеолярная-альвеолярная), так и по интегральному коэффициенту, что повышает надёжность выявления.

Динамическое наблюдение — оценка изменений ΔT или асимметрии во времени (например, прирост ΔT на ≥0,2 °C за 7 дней) позволяет объективизировать прогрессирование воспалительного процесса или оценить ответ на терапию. Это особенно ценно при стертой клинической картине, когда визуальные признаки отсутствуют, а температурная динамика выступает в роли раннего предиктора обострения.

Предложенный подход, базирующийся на сравнении, а не на абсолютных нормативах, согласуется с принципами персонализированной медицины и позволяет адаптировать диагностику к индивидуальным особенностям пациента. Именно поэтому в настоящей работе мы сознательно избегаем жестких критериев «нормы» в виде единого числового диапазона для всех пациентов, а делаем акцент на выявлении отклонений от физиологических соотношений, свойственных данному человеку. Такой методологический подход повышает специфичность диагностики, снижает риск ложноположительных заключений при случайных колебаниях температуры и обеспечивает воспроизводимость результатов в разных клинических условиях.

Недостатки метода и пути их минимизации. Контактная термометрия не лишена ограничений. Во-первых, выносной пуговчатый датчик требует стерилизации после каждого пациента, что увеличивает время подготовки. Во-вторых, физический контакт датчика со слизистой оболочкой в отдельных случаях может вызывать стрессовую реакцию у пациента, способную влиять на показатели микроциркуляции и давать ложные результаты [13, 14]. Для минимизации данного эффекта в настоящем исследовании перед измерением пациенту объясняли безболезненность и кратковременность процедуры (1–2 минуты), а термометрию проводили после 5-минутного периода адаптации в спокойной обстановке. Кроме того, использование сравнительных показателей (ΔT, коэффициент асимметрии) позволяет частично нивелировать возможные стресс-индуцированные колебания абсолютной температуры.

Ограничения исследования

Одномоментный дизайн не позволяет оценить долгосрочную динамику. Включение пациентов с пародонтитом без учёта сопутствующих функциональных нарушений могло повлиять на показатели асимметрии в этой группе. Кроме того, необходимость стерилизации датчика и возможное влияние стрессовой реакции пациента на результаты измерений (особенно у тревожных лиц) требуют дальнейшего изучения в отдельных выборках. Полученные пороговые значения (ΔT > 0,5 °C, асимметрия > 1,2 °C) нуждаются в валидации на независимых когортах.

Заключение

Предлагаемый способ экспресс-оценки состояния тканей десны и слизистой оболочки рта на основе контактной термометрии позволяет за 1–2 минуты получить объективную информацию о характере микроциркуляторных нарушений. Диагностические критерии (ΔT между краевой и альвеолярной десной, абсолютная температура, коэффициент асимметрии) дают возможность дифференцировать нормальное состояние, воспаление с гиперемией, ишемические нарушения и функциональный дисбаланс. Метод может быть рекомендован для внедрения в клиническую практику в качестве скринингового инструмента, а также для динамического наблюдения за пациентами с заболеваниями пародонта.

Дополнительная информация

Статья подготовлена по результатам диссертационного исследования Д.А. Моисеева.

Благодарности

Благодарю Институт стоматологии и кафедру терапевтической стоматологии Пироговского университета в лице д.м.н., профессора И.С. Копецкого за возможность проведения данного исследования.

Этическая экспертиза

Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет), протокол №240 от 20.05.2024.

Источники финансирования

Источники финансирования отсутствуют.

Раскрытие интересов

Автор заявляет об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Заявление об оригинальности

При создании настоящей работы ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные) не использовались.

Доступ к данным

Доступ к данным по запросу.

Генеративный искусственный интеллект

При создании настоящей работы технологии генеративного искусственного интеллекта не использовались.

About the authors

Denis Moiseev

Author for correspondence.
Email: moiseeff.den@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7811-7741

Head of the Laboratory of Simulation Technologies in Dentistry,

Associate Professor of the Department of Therapeutic Dentistry

Institute of Dentistry

References

Supplementary files