Необходимость ранней и точной диагностики заболеваний органов и тканей челюстно-лицевой области человека при оказании стоматологической помощи, а также при судебно-медицинской экспертизе живых лиц продолжает оправдывать риск применения таких опасных методов лучевой диагностики, как ультразвуковое и рентгеновское исследование [9, 10]. Более того, в последние годы сфера применения методов рентгеновской компьютерной томографии в медицинской практике России расширяется, что позволяет им лидировать по продажам услуг. Однако становится все более очевидным невозможность лишения рентгеновских и ультразвуковых методов лучевой диагностики их агрессивного воздействия на организм.
При этом человек относится к теплокровным животным и чувствует себя комфортно в условиях с температурой воздуха в пределах +24–26 °С, в связи с чем в этих условиях живой человек сам является источником излучения – источником тепла [3, 12, 18, 19, 20]. Это обстоятельство создает уникальную возможность лучевой диагностики тела человека без его дополнительного облучения какими-либо лучами, поскольку для этого достаточно лишь правильно анализировать исходящие от него тепловые (инфракрасные лучи) [12, 13, 14, 15, 17]. Тем более что уже создан прибор, а именно – тепловизор, обеспечивающий такого рода задачи [5, 7, 8]. Однако особенности динамика теплоизлучения лица человека в норме и при введении в полость рта различных предметов, а также пищи, воды и воздуха при разной температуре пока окончательно не разработаны [8].
Цель исследования – разработка инфракрасной диагностики жевательных мышц и слюнных желез.
Материалы и методы исследования
В условиях стоматологической клиники «РеСто» города Ижевска в инфракрасном диапазоне спектра излучения определена динамика теплоизлучения щек у 25 здоровых взрослых добровольцев в норме, во время и после приема внутрь питьевой воды, жевания орехов и вдыхания воздуха открытым ртом. Исследования проведены с помощью тепловизора NEC TH91XX (США) в диапазоне температуры +25–36 °С в помещении с температурой воздуха +24–25 °C. Обработка данных, полученных с помощью тепловизора, произведена с использованием программ Thermography Explorer и Image Processor.
Статистическая обработка результатов проведена с помощью программы BIOSTAT по общепринятой методике [4, 6].
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты наших исследований доказывают высокую безопасность и достаточную информативность инфракрасной термографии при проведении диагностики оголенной поверхности лица у взрослых людей. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что инфракрасный метод лучевой диагностики лишен агрессивного влияния на пациентов и медицинских работников, участвующих в инфракрасной термографии. Такая высокая безопасность метода обусловлена исключением дополнительного воздействия на людей электромагнитных колебаний [9, 10]. Дело в том, что инфракрасная термография основана на анализе естественного теплового излучения, исходящего от организма.
Полученный нами опыт свидетельствует о том, что значительным преимуществом инфракрасной термографии щек является возможность получения точной и срочной информации об особенностях теплового излучения лица без физического контакта с человеком. Более того, применение тепловизора обеспечивает получение достоверной и точной информации с расстояния в несколько метров от объекта без специальных мер защиты пациентов и медицинских работников. Особенно важным является также то, что инфракрасное тепловидение является абсолютно безопасным для пациентов и медицинского персонала не только при однократном и кратковременном применении метода, но и при непрерывном многочасовом мониторинге лица.
Показано, что методу инфракрасной термографии щек в норме, при жевании пищи, либо при введении в полость рта пищи, воды и/или воздуха присущи следующие преимущества: независимость от внешних условий, бесконтактность, бесшумность, скрытность получения информации для исследуемого объекта и его соседей, портативность, возможность многочасового непрерывного мониторинга и «бесконечного» наблюдения за несколькими пациентами одновременно, независимость от освещенности объекта, высокая скорость получения информации, длительность ее хранения в «цифровом» варианте, возможность ее моментального анализа с помощью компьютерной обработки и возможность транспортировки и передачи данных на большое расстояние по электронной почте.
Полученные нами результаты позволили установить следующее. Во-первых, у всех здоровых людей в области лица выявляется 3 зоны локальной гипотермии: одна – в области носа, две – с обеих сторон от нее. Боковые зоны гипотермии расположены в области щек. После введения в полость рта пищи, воды и вдыхания открытым ртом воздуха при комнатной температуре (+24–25 °С), температура кожи носа и щек снижается по всей их площади относительно равномерно. Так, при активном вдыхании воздуха открытым ртом 5 мин температура кожи носа и щек уменьшается соответственно на 0,7 ± 0,07 и 0,4 ± 0,09 °С (Р ≤ 0,05, n = 25). После введения в полость рта пищи и воды при комнатной температуре без актов жевания локальная температура кожи щек и носа в наших исследованиях изменялась разнонаправлено в разные отрезки времени. При жевании грубой пищи температура кожи в области носа повышается равномерно по всей площади носа на 1,7 ± 0,1 °С (Р ≤ 0,05, n = 25), а температура кожи в области щек меняет свою равномерность на мозаичность симметрично с правой и левой стороны (рис. 1).
Сравнение инфракрасных термограмм правых и левых щек, выполненных в группе здоровых добровольцев в норме (до введения в полость рта пищи, воды или воздуха), а также до жевания не выявило достоверных различий.
В качестве примера приводим инфракрасные термограммы правой стороны лицевой части головы здоровой девушки, демонстрирующие наличие зоны локальной гипотермии в области щеки и носа до и после приема пищи. Кроме этого видно, что прием пищи, осуществленный в условиях комнатной температуры, повышает температуру кожи лица. Причем, температура в области щеки повышается неравномерно. Температура щеки в области проекции жевательных мышц, участвующих в жевании принятой пищи, повышается более значительно, чем в соседних областях щеки. В частности, температура кожи щек повышается после приема пищи в области проекции жевательных мышц на 1,4 ± 0,2 °С, а за их пределами – на 0,3 ± 0,05 °С (Р ≤ 0,05, n = 25).
Помимо этого, нами получены результаты, свидетельствующие о том, что локальная температура кожи носа и щек зависит от температуры воздуха, пищи и воды, вводимых в ротовую полость. Показано, что введение их в рот холодными понижает, а введение их теплыми повышает температуру кожи лица в области щек.
а 
б 
Рис. 1. Инфракрасные термограммы правой стороны головы здоровой девушки О., выполненные до (а) и через 10 минут после жевания (б) грубой пищи при температуре +24–+25 °С
Имеющийся у нас опыт убеждает, что наиболее вероятное прикладное медицинское значение может иметь инфракрасная термография щек, осуществляемая при введении в полость рта теплой воды, пищи и/или воздуха, так как введение их холодными угрожает здоровью людей из-за вероятности развития простудных заболеваний.
В качестве примера приводим инфракрасные термограммы лицевой части головы здоровой девушки, выполненный до и через 5 минут после введения в полость рта 50 мл питьевой воды при температуре +40 °С (рис. 2).
Как следует из приведенных инфракрасных термограмм, введение в ротовую полость взрослой здоровой девушки 20 мл воды при температуре +40 °С способствует повышению температуры кожи ее щеки без осуществления актов жевания. При этом температура повышается неравномерно по поверхности щеки. Причем, первой формируется зона локальной гипертермии в области проекции слюнной железы.
Проведенный нами анализ инфракрасных термограмм показал, что введение в ротовую полость теплой воды способствует развитию зоны локальной гипертермии овальной формы, в которой уровень температуры превышает температуру соседних областей щеки в среднем на 0,9 ± 0,15 °С (Р ≤ 0,05, n = 25).
Таким образом, жевание грубой пищи, имеющей комнатную температуру, повышает температуру кожи щек преимущественно и наиболее существенно в области проекции жевательных мышц, принимавших участие в процессе жевания. С другой стороны, введение в полость рта воды, пищи и/или воздуха теплыми (при температуре выше температуры тела человека) способно повысить температуру кожи лица в области проекции слюнных желез.
Следовательно, инфракрасная термография и тепловизорный мониторинг теплового излучения кожи щек в норме, при жевании пищи, а также при введении в полость рта твердых, жидких и газообразных веществ с различной температурой дает надежду на разработку технологий безопасной лучевой диагностики жевательных мышц и слюнных желез у здоровых людей. Предполагается, что инфракрасная термография щек может оптимизировать диагностику и лечение гипертонуса жевательных мышц при миогенных болевых феноменах лица в стоматологической практике [1, 2].
а 
б 
Рис. 2. Инфракрасные термограммы правой стороны головы здоровой девушки С., выполненные до (а) и через 3 минуты после введения в рот (б) 20 мл питьевой воды при температуре +40 °С
Рецензенты:
Ураков А.Л., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и клинической фармакологии ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Ижевск;
Вавилов А.Ю., д.м.н., доцент кафедры судебной медицины ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Ижевск.
Работа поступила в редакцию 17.10.2013.