Способ диагностики хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа у пациентов с замещающими съемными протезами Российский патент 2024 года по МПК G01N33/68 G01N33/573 G01N33/487 

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для диагностики наличия хронического воспаления слизистой под съемным протезом у пациентов с приобретенными дефектами челюстей.

В настоящее время много исследований посвящено профилактике и прогнозированию воспалительного процесса на слизистой полости рта. Использование замещающего протеза, для реабилитации пациентов после удаления зубов и резекции челюсти, по-прежнему считается эффективным методом лечения [1]. Однако, ортопедическая конструкция может проявлять побочные эффекты. В результате избыточной нагрузки замещающего протеза нарушается процесс заживления послеоперационной раны [2]. Увеличение местных параметров иммунных маркеров свидетельствует о наличии воспалительного процесса в зоне дефекта [3]. Такими параметрами, молекулами-мессенджерами иммунной системы являются цитокины. Обзор литературы Ghallab N.A. в 2018 года насчитал более 90 различных компонентов, которые были исследованы в качестве перспективных диагностических маркеров воспалительных заболеваний пародонта [4]. По данным анализа литературы один биомаркер не имеет прогностического преимущества перед другим и рекомендуется комбинация двух или более биомаркеров [5]. Следовательно, важно не столько определение того или иного биомаркера, а выведение так называемого коэффициента сбалансированности местного иммунитета ротовой полости.

Интерлейкин-8 (IL8) является провоспалительным цитокином. Он направляет нейтрофилы в очаг воспаления, что проявляется в повышении местной концентрации этого цитокина [6] и сохраняется в течение относительно длительного времени в очаге воспаления [7]. Интерлейкин-10 (IL10) является противовоспалительным цитокином, концентрация которого повышается в ответ на повышенные уровни провоспалительных цитокинов. Среди всех противовоспалительных цитокинов IL-10 обладает одним из наиболее мощных противовоспалительных свойств [8]. Противовоспалительный IL-10 и трансформирующий фактор роста бета (TGF-β1) имеют решающее значение для долгосрочного выживания популяций стволовых клеток и клеток-предшественников в большинстве тканей [9]. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) экспрессируется как в клетке, так и на поверхности клеточной мембраны для регенерации и создания сосудистой системы при заживлении ран [10]. Высокое содержание VEGF в слюне здоровых людей и снижение его уровня при воспалении указывает на важную роль этого белка в процессе репарации тканей послеоперационного дефекта [11].

Определение концентрации сета из наиболее информативных маркеров местного воспаления представляется, на наш взгляд, особенно перспективной профилактикой ошибок и послеоперационных осложнений на этапе ортопедической реабилитации пациента.

Рассмотрим несколько аналогов. Ближайшим аналогом выбран:

1. Способ прогнозирования клинического течения послеоперационного периода у пациентов с перфорацией верхнечелюстного синуса, возникшей при операции экстракции зуба на верхней челюсти (РФ патент №2760991, G01N 33/50, 16.02.2021)

Преимуществами и признаками данного способа, которые совпадают с признаками предлагаемого способа, являются неинвазивный сбор исследуемого материала и использование ИФА для выявления изменений концентрации С-реактивного белка. К достоинствам ИФА-метода можно отнести высокую чувствительность, специфичность, воспроизводимость, унифицированность, дешевизну.

Недостатком является двукратное определение концентрации С-реактивного белка; забор проводится непосредственно перед операцией по закрытию ороантрального сообщения и на 3-й день после операции, только в этом случае достигается ожидаемый технический результат; данный способ может указать только на риске развития послеоперационных осложнений, но не диагностировать наличие заболевания.

2. Способ дифференциальной диагностики образования слизистой оболочки ретромолярной области по содержанию биомаркеров в ротовой жидкости пациента (РФ патент №2777180, G01N 33/50, 05.03.2022).

Преимуществом данного способа является доступность, относительная простота применения благодаря использованию ротовой жидкости в качестве материала исследования, дешевизна в сравнении с лабораторно-инструментальными методами диагностики. В качестве биомаркеров выбирают тканевой ингибитор металлопротеиназы 1 / tissue inhibitor of metalloproteinase 1 (ТИМП 1 / TIMP 1) и тканевой ингибитор металлопротеиназы 2 / tissue inhibitor of metalloproteinase 2 (ТИМП 2 / TIMP 2). Недостатком данного способа является возможность диагностики воспалительного процесса только в ретромолярной области и на более поздних этапах. Данный способ помогает диагностировать наличие только плоскоклеточного рака слизистой оболочки ретромолярной области.

3. Способ прогнозирования возникновения злокачественных новообразований (РФ патент №2465590, G01N 33/48, 17.02.2011)

Преимуществом данного способа является доступность, относительная простота применения благодаря использованию слюны в качестве материала исследования, дешевизна в сравнении с лабораторно-инструментальными методами диагностики. В качестве иммунных маркеров используют интерлейкин-1, интерлейкин-6, фактор некроза опухоли.

Недостатками данного способа являются неинформативность исследуемых маркеров в отношении хронического воспаления слизистой под протезом, ограниченный круг показаний применения – только в целях прогнозирования возникновения злокачественных новообразований.

Нами предложен способ неинвазивный диагностики наличия хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа путем определения концентрации наиболее информативных маркеров воспаления в ротовой жидкости пациента.

Технический результат изобретения: выявление наличия хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа путем определения концентрации набора маркеров местного воспаления (IL8, IL10, TGF-β1, VEGF) в ротовой жидкости пациента.

Для достижения технического результата было проведено исследование, в которое вошли 83 пациента старше 30 лет. Из них 43, имеющих дефект челюсти после удаления зубов и 40 здоровых пациентов для определения референтных значений. Пациентам с приобретенными дефектами были изготовлены замещающие съемные протезы сразу после оперативного вмешательства. Оценка развития хронического воспаления проводилась путем сбора анамнеза, клинического обследования и определения концентрации маркеров местного воспаления (IL8, IL10, TGF-β1, VEGF) методом ИФА через три месяца после протезирования. Наборы реактивов, используемые в работе: IL-8 - ИФА - БЕСТ, IL-10 - ИФА - БЕСТ, TGFβ1- ИФА - БЕСТ, VEGF - ИФА - БЕСТ производства закрытого акционерного общества "Вектор-Бест" г. Новосибирск. Концентрации этих биомаркеров в слюне значительно различаются у здоровых людей и пациентов с хроническим воспалением слизистой, что подтверждает его диагностическую и прогностическую ценность. В результате клинических экспериментов были определены цифровые значения нормы данных цитокинов в слюне. За норму содержания биомаркера IL-8 в слюне принимают значения 260,0 ± 5,0 пг/мл (t-критерий: p <0,05). За норму содержания биомаркера IL-10 в слюне принимают уровень 8,4 ± 1,2 пг/мл (t-критерий: p <0,05). За норму содержания биомаркера TGFβ1 в слюне принимают уровень 49,3 ± 7,2 пг/мл (t-критерий: p <0,05). За норму содержания биомаркера VEGF в слюне принимают уровень 60,8 ± 3,2 пг/мл (t-критерий: p <0,05). Повышение порогового уровня нормы связано с активацией гуморального иммунитета в ответ на хроническое воспаление.

Таблица 1. Референтные значения маркеров хронического воспаления пациентов контрольной группы

Маркеры воспаления Норма IL-8 260,0 ± 5,0 пг/мл IL-10 8,4 ± 1,2 пг/мл TGFβ1 49,3 ± 7,2 пг/мл VEGF 60,8 ± 3,2 пг/мл

Увеличение референтных значений нормы IL8, IL10, TGF-β1, VEGF сопровождалось наличием жалоб пациента на боли при жевании и дискомфорт при использовании замещающего протеза, а также клиническими проявлениями в большинстве случаев: гиперемией, отеком, наличием декубитальных язв. Ключевой особенностью увеличения исследуемых показателей маркеров воспаления являлось наличие вялотекущего процесса реэпитализации слизистой оболочки в области избыточного или недостаточного воздействия замещающего протеза. Это дало основание предполагать, что фактор, индуцирующий секрецию цитокинов связан с несостоятельностью ортопедической конструкции замещающего протеза. Вероятность развития хронического воспалительного процесса в слизистой оболочке полости рта после оперативного вмешательства находится в прямой зависимости от воздействия на нее базиса замещающего съемного протеза. Общеизвестно, что после операции в процессе заживления протезное ложе меняется. Чем выше соответствие базиса замещающего протеза существующему протезному ложу, тем быстрее проходит процесс реэпитализации слизистой оболочки.

Количественное определение цитокинов IL8, IL10, TGF-β1, VEGF являлось ведущим фактором в принятии клинических решений по поводу коррекции протеза или его замене, а также позволило определить точные сроки постоянного протезирования.

Статистический анализ был проведён путем построения уравнения множественной регрессии, основной целью которого является построение модели с большим числом факторов, определив при этом влияние каждого из них в отдельности на моделируемый показатель. В результате было получено уравнение следующего вида:

Y = 27.2642 - 0.07067X1 - 0.00771X2 + 0.00454X3, где:

Y - это показатель VEGF,

X1 - это показатель IL-8,

X2 - это показатель IL-10,

X3 - это показатель TGFβ1.

Анализ парной корреляции показал наличие сильной линейной связи между переменными X1 и Y, а также не сильной, либо умеренной линейной связи между переменными X2 и Y, X3 и Y, X1 и X2, X1 и X3, X3 и X2.

С целью дальнейшего статистического анализа были посчитаны частные коэффициенты корреляции.

Коэффициент частной корреляции отличается от простого коэффициента линейной парной корреляции тем, что он измеряет парную корреляцию соответствующих признаков (y и xi) при условии, что влияние на них остальных факторов (xi) устранено. На основании частных коэффициентов можно сделать вывод об обоснованности включения переменных в регрессионную модель. Если значение коэффициента мало или он незначим, то это означает, что связь между данным фактором и результативной переменной либо очень слаба, либо вовсе отсутствует, поэтому фактор можно исключить из модели.

Анализ частных коэффициентов корреляции показал, что связь между переменными X1 и X2 усиливается при вводе в модель как переменной Y, так и переменной X3. Одновременно с этим, связь между переменными X1 и X3 усиливается при вводе в модель переменной Y и X2. Значения частных коэффициентов корреляции отражены в Табл. 2.

Дальнейший анализ проводился путем добавления в формулу фактических показателей маркеров IL-8, IL-10 и TGFβ1 в качестве переменных Х1, Х2 и Х3 соответственно, в результате чего были получены расчетные показатели Y_расч. каждого из пациентов, участвовавших в исследовании. Сравнительный анализ показал, что в 100% случаев у здоровых пациентов показатель Y_расч составил 15% ± 2% от фактического показателя воспаления VEGF, при этом у пациентов с наличием хронического воспаления протезного ложа показатель Y_расч превышает 17% от фактического показателя воспаления VEGF в 100% случаев. Таким образом, референтное значение показателя Y_расч составляет 15% ± 2% от фактического показателя воспаления VEGF.

Для подтверждения статистической значимости всех полученных результатов статистического анализа были посчитаны значения t-критерия Стьюдента (t_набл) для каждого из показателей. Сравнение полученных значений t-критерия Стьюдента с критическими значениями t-критерия Стьюдента (t_крит) показали статистическую значимость результатов статистического анализа.

Таблица 2. Частные коэффициенты корреляции

Частный к-т корреляции Значение коэффициента t_крит t_набл Вывод R x1 x2 / y 0,463 2,329 3,300 t_набл > t_крит, гипотеза о равенстве 0 коэффициента корреляции отклоняется, коэффициент корреляции статистически значим R x1 x2 / x3 0,555 2,329 4,220 R x1 x3 / y 0,367 2,329 2,500 R x1 x3 / x2 0,396 2,329 2,730

Проводя анализ мультиколлинеарности при проверке значимости полученных парных коэффициентов корреляции с помощью t-критерия Стьюдента опираясь на то, что коэффициенты, для которых значения t-статистики по модулю больше найденного критического значения, считаются значимыми, выявлено, что связь между (y и x1), (y и x2) является существенной. Наибольшее влияние на результативный признак оказывает фактор x1 (r = -0.706), значит, при построении модели он войдет в регрессионное уравнение первым.

Клинический пример №1

Пациент М., 54 года, имеет жалобы на боли в области 45, 46 зубов при использовании частичного съемного протеза нижней челюсти (Фиг.1). Объективно: слизистая оболочки в области 45, 46 зубов бледно-розового цвета, умеренно увлажнена, без патологических изменений. Срок ношения протеза более трех месяцев. Значения активности маркеров воспаление составили: IL – 8 – 190,19 пг/мл, IL – 10 – 18,76 пг/мл, TGFβ1 – 39,12 пг/мл, VEGF – 13,06 пг/мл. Расчет данных: Y_расч = 27,2642 – 0,07067*190,19 - 0,00771*18,76 + 0,00454*39,12 = 13,85 пг/мл, что составляет 106% от фактического показателя VEGF и не входит в диапазон нормы.

Заключение: количественное изменение референтных значений исследуемых маркеров воспаления подтверждают клинический диагноз: хроническое воспаление слизистой в области 45, 46 зубов, обусловленное травматической окклюзией. Была проведена коррекция базиса замещающего протеза, скорректированы контакты на жевательной поверхности протеза.

Клинический пример №2

Пациент В., 34 года, жалобы на дискомфорт во время жевания под частичным протезом верхней челюсти. Объективно: слизистая под протезом бледно-розового цвета, без патологических изменений. Значения активности маркеров воспаления составили: IL – 8 – 257,88 пг/мл, IL –10 – 7,75 пг/мл, TGFβ1 – 60,77 пг/мл, VEGF – 65,09 пг/мл. Расчет данных: Y_расч = 27,2642 – 0,07067*257,88 – 0,00771*7,75 + 0,00454*60,77 = 9,26, что составляет 14% от фактического показателя VEGF и соответствует диапазону нормы.

Заключение: полученное результаты указывают на отсутствие хронического воспаления слизистой протезного ложа и подтверждает недостаток адаптации к замещающему протезу. Даны рекомендации носить замещающий протез на ночь в течение трех дней, повторный прием.

Приведенные примеры подтверждают высокую информативность предлагаемого способа диагностики хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа у пациентов с замещающими съемными протезами даже, когда клинические проявления еще не выражены или выражены незначительно.

Источники информации:

1. Yeung C., Leung K.C.M., Yu O.Y., Lam W.Y.H., Wong A.W.Y., Chu C.H. Prosthodontic Rehabilitation and Follow-Up Using Maxillary Complete Conventional Immediate Denture. Clin Cosmet Investig Dent. 2020 Oct 23; 12:437-445. doi: 10.2147/CCIDE.S271304. PMID: 33122954; PMCID: PMC7591000.

2. Moldovan O., Rudolph H., Luthardt R.G. Biological complications of removable dental prostheses in the moderately reduced dentition: a systematic literature review. Clin Oral Investig. 2018; 22(7): 2439-2461. doi:10.1007/s00784-018-2522-y.

3. Raziyeva K., Kim Y., Zharkinbekov Z., Kassymbek K., Jimi S., Saparov A. Immunology of Acute and Chronic Wound Healing. Biomolecules. 2021 May 8; 11(5):700. doi: 10.3390/biom11050700. PMID: 34066746; PMCID: PMC8150999.

4. Ghallab N.A. Diagnostic potential and future directions of biomarkers in gingival crevicular fluid and saliva of periodontal diseases: Review of the current evidence. Arch Oral Biol. 2018; 87:115-124. doi:10.1016/j.archoralbio.2017.12.022.

5. Almehmadi A.H., Alghamdi F. Biomarkers of alveolar bone resorption in gingival crevicular fluid: A systematic review. Arch Oral Biol. 2018; 93:12-21. doi:10.1016/j.archoralbio.2018.05.004

6. Citrin D.E., Hitchcock Y.J., Chung E.J., Frandsen J., Urick M.E., Shield W., et al. Determination of cytokine protein levels in oral secretions in patients undergoing radiotherapy for head and neck malignancies. Radiat Oncol. 2012; 7:64. doi: 10.1186/1748-717X-7-64.

7. Remick D.G. Interleukin-8. Crit Care Med. 2005; 33(12 Suppl):S466-S467. doi: 10.1097/01.ccm.0000186783.34908.18.

8. Parkin G.M., Kim S., Mikhail A., Malhas R., McMillan L., Hollearn M., Granger D.A., Mapstone M., Yassa MA, Thomas E.A. Associations between saliva and plasma cytokines in cognitively normal, older adults. Aging Clin Exp Res. 2023 Jan; 35(1):117-126. doi: 10.1007/s40520-022-02292-9. Epub 2022 Nov 1. PMID: 36319939; PMCID: PMC9816252.

9. Lemos D.R., Babaeijandaghi F., Low M., Chang C.K., Lee S.T., Fiore D., Zhang R.H., Natarajan A., Nedospasov S.A., Rossi F.M. Nilotinib reduces muscle fibrosis in chronic muscle injury by promoting TNF-mediated apoptosis of fibro/adipogenic progenitors. Nat Med. 2015; 21:786-794.

10. Deng Y., Zhang X., Simons M. Molecular controls of lymphatic VEGFR3 signaling. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2015; 35(2):421-429. doi:10.1161/ATVBAHA.114.304881.

11. Sosnin D.Y., Gileva O.S., Sivak E.Y., Daurova F.Y., Gibadullina N.V., Korotin S.V. Klin Lab Diagn. 2019; 64(11): 663-668. doi:10.18821/0869-2084-2019-64-11-663-668.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для диагностики хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа у пациентов с замещающими съемными протезами. Определяют концентрацию маркеров местного воспаления IL8, IL10, TGF-β1, VEGF методом иммуноферментного анализа в ротовой жидкости пациента через три месяца после изготовления замещающего протеза. Последующий расчет проводят согласно уравнению:

Y_расч = 27.2642 - 0.07067X1 - 0.00771X2 + 0.00454X3, где:

X1 – показатель IL-8, пг/мл;

X2 – показатель IL-10, пг/мл;

X3 – показатель TGFβ1, пг/мл;

Y – показатель VEGF, пг/мл. При Y_расч ≥ 17% от фактических значений Y диагностируют наличие хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа. Способ обеспечивает возможность выявления наличия хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа за счет определения концентрации набора маркеров местного воспаления: IL-8, IL-10, TGFβ1, VEGF в ротовой жидкости пациента. 1 ил., 2 табл., 2 пр.

Способ диагностики хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа у пациентов с замещающими съемными протезами, заключающийся в определении концентрации маркеров местного воспаления IL8, IL10, TGF-β1, VEGF методом иммуноферментного анализа в ротовой жидкости пациента через три месяца после изготовления замещающего протеза, характеризующийся последующим расчетом согласно уравнению:

Y_расч = 27.2642 - 0.07067X1 - 0.00771X2 + 0.00454X3, где:

X1 – показатель IL-8, пг/мл;

X2 – показатель IL-10, пг/мл;

X3 – показатель TGFβ1, пг/мл;

Y – показатель VEGF, пг/мл,

при Y_расч ≥ 17% от фактических значений Y диагностируют наличие хронического воспаления слизистой оболочки протезного ложа.