Способ определения активности гальванического элемента при гальваническом синдроме и заболеваниях слизистой оболочки рта

Широкое использование в современной стоматологии металлических конструкций, к которым относятся дентальные имплантаты, металлические и металлокерамические зубные протезы, металлические штифты, вкладки и т.д., создает риск появления во рту гальванического элемента, являющегося источником постоянного электрического тока [1]. Электродвижущая сила такого элемента будет определяться разностью электрохимических потенциалов металлических конструкций, образующих гальваническую пару [2]. Гальванический ток, протекающий во рту, может привести к появлению комплекса неприятных ощущений, получивших название «гальванический синдром» или, как данное состояние именуют за рубежом, синдром «жжения полости рта» [3, 4]. Кроме того, длительное раздражение слизистой оболочки постоянно протекающим во рту гальваническим током может привести к развитию различных заболеваний слизистой оболочки, в том числе предраковых [5, 6]. При этом, по нашим наблюдениям, развитие заболеваний слизистой оболочки рта не всегда сопровождается наличием ощущений, характерных для гальванического синдрома. В связи с этим субъективные ощущения не могут служить критерием наличия или отсутствия гальванического тока во рту [7]. Вероятность появления гальванического элемента во рту является достаточно высокой, а распространенность гальванического синдрома и заболеваний слизистой оболочки рта, обусловленных раздражающим действием гальванического тока, — относительно редкое явление [8, 9]. Учитывая это обстоятельство, нами было предпринято данное исследование, в ходе которого мы не только выявляли гальванические элементы во рту, но и определяли их активность.

Цель работы — изучение эффективности способа определения активности гальванического элемента при отсутствии и наличии гальванического синдрома и заболеваний слизистой оболочки рта, развитие которых может быть связано с раздражающим действием постоянного электрического тока.

Было проведено определение активности гальванических элементов у 150 пациентов, у которых во рту были обнаружены металлические конструкции с большой разностью электрохимических потенциалов, способные образовать гальванический элемент. Возраст пациентов находился в диапазоне от 32 до 86 лет и составил в среднем 58,3±6,38 года. Мужчин было 39,3%, женщин — 60,7%. У всех обследованных во рту было две металлических конструкции и более, срок изготовления последней из которых был не менее 1 года до начала проведения нашего исследования. У обследованных пациентов были обнаружены: одиночные металлокерамические и металлические коронки — 411, металлокерамические и металлические зубные протезы — 397, имплантаты — 163, металлические вкладки — 108, металлические штифты — 136, балочные металлические конструкции — 14.

Проведение данного исследования было одобрено Комитетом по этике Медицинского института ФГАОУ ВО «РУДН им. Патриса Лумумбы», выписка из протокола №26 от 21.03.2024.

В зависимости от наличия или отсутствия гальванического синдрома и заболеваний слизистой оболочки рта пациенты были разделены на три группы (по 50 человек в каждой). Первую группу составили пациенты без заболеваний слизистой оболочки рта и с отсутствием жалоб, характерных для гальванического синдрома. Во вторую группу вошли пациенты без признаков патологических изменений слизистой оболочки рта, но имевшие жалобы, характерные для гальванического синдрома, а именно глоссалгию и стомалгию, проявлявшиеся жжением слизистой оболочки рта на фоне постоянного привкуса металла, кислоты во рту, извращения вкуса и т.д. Третья группа состояла из пациентов, имевших клинически определяемые заболевания слизистой оболочки рта, развитие которых могло быть связано с раздражающим действием постоянного электрического тока. В целом 21 пациенту был поставлен диагноз «красный плоский лишай», 17 — «веррукозная форма лейкоплакии», 12 — «ограниченный гиперкератоз слизистой оболочки рта». Пациенты всех групп были сопоставимы по полу и возрасту.

Для обнаружения металлических конструкций, которые могли образовать гальванический элемент, определяли электрохимический потенциал каждой металлической конструкции и вычисляли разность полученных потенциалов. Данное исследование проводили согласно патенту на полезную модель №214859 U1 Российской Федерации «Устройство для измерения электрохимических потенциалов в полости рта» от 17.11.2022.

Определение активности гальванического элемента проводили с помощью регистрации водородных показателей жидкости десневой борозды в области металлических конструкций, составлявших гальваническую пару, согласно патенту на изобретение Российской Федерации №2805119 «Способ выявления гальванических пар несъемных металлических конструкций, расположенных во рту» от 11.11.2023. Водородный показатель жидкости десневой борозды регистрировали по изменению цвета индикаторной полоски pHSCAN (Россия), помещенной в десневую борозду возле исследуемой конструкции.

Статистическую обработку результатов проводили общепринятыми статистическими методами с помощью стандартного блока статистических программ Microsoft Excel и SPSS Statistics 23. Результаты оценивали как достоверные при значениях p<0,05. Для визуализации данных использовались средства пакета Microsoft Office.

В результате измерения электрохимических потенциалов металлических конструкций у пациентов всех исследуемых групп были обнаружены разнородные металлы с высокой разностью электрохимических потенциалов, значительно превышающей минимальную разность, достаточную для образования гальванического элемента, которая, по данным литературы, составляет 50 мВ. В первой группе разность электрохимических потенциалов была 129±24,7 мВ, во второй — 138±35,3 мВ, в третьей — 135±19,8 мВ. Разность электрохимических потенциалов конструкций, составлявших гальваническую пару, не имела статистически достоверных различий между группами (p>0,05).

Однако следует отметить, что раздражающее воздействие на слизистую оболочку рта оказывает не разность электрохимических потенциалов, а протекающий постоянный электрический ток. При этом сила тока определяется не только разностью электрохимических потенциалов, но и электросопротивлением. При высоком электросопротивлении, связанном с пассивацией поверхности электродов, образующих гальваническую пару (что может быть обусловлено образованием пленок из оксидов и солей), электрический ток может не появиться вовсе. Таким образом, на поверхности электродов гальванического элемента электрохимические процессы будут затруднены, а сам элемент перейдет в пассивное состояние.

В том случае, если гальванический элемент находится в активном — «рабочем» — состоянии, на поверхности электродов, составляющих гальваническую пару, будут протекать электрохимические процессы: на аноде — окисление, на катоде — восстановление. При этом водородный показатель жидкости возле анода будет смещаться в кислую сторону, а возле катода — в щелочную. Активность гальванического элемента находится в прямой зависимости от разности водородных показателей жидкостей вокруг электродов, составляющих гальваническую пару. Учитывая то обстоятельство, что жидкость десневой борозды находится в непосредственном контакте с металлической конструкцией, измерение водородных показателей десневой жидкости возле металлических конструкций, образующих гальваническую пару, позволяет судить об активности гальванического элемента.

В первой группе, где у всех 50 больных жалобы и патологические изменения слизистой оболочки рта отсутствовали, лишь у 8% пациентов была обнаружена существенная разница водородных показателей жидкости десневой борозды возле металлических конструкций, составлявших гальваническую пару (p<0,05). Возле конструкций, являвшихся катодом, значения водородного показателя составили 7,5±0,37, а возле конструкций, являвшихся анодом, — 6,4±0,29. У 92% больных первой группы достоверной разницы водородных показателей десневой жидкости возле пар металлических конструкций обнаружено не было (p>0,05). Водородные показатели составили 6,6±0,26 и 6,9±0,35 соответственно.

У 12% больных второй группы, у которых имелись жалобы, характерные для гальванического синдрома, но при этом видимые патологические изменения слизистой оболочки не определялись, достоверной разницы (p>0,05) водородных показателей десневой жидкости возле металлических конструкций, составлявших гальваническую пару, выявлено не было. Водородный показатель возле предполагаемого анода составлял 6,5±0,21, у катода — 6,9±0,43. При этом у 88% пациентов этой группы водородный показатель десневой жидкости возле металлических конструкций, являвшихся катодом, был смещен в щелочную сторону и составил 7,9±0,42, а возле конструкций, являвшихся анодом, — в кислую сторону и составил 6,3±0,31, т.е. водородные показатели десневой жидкости возле конструкций, составлявших гальваническую пару, имели значительные достоверные отличия (p<0,05).

В третьей группе, где имелись заболевания слизистой оболочки рта, у 86% пациентов при измерении водородного показателя десневой жидкости была обнаружена разница значений pH от 0,7 до 1,5 единиц. Значения водородных показателей возле катода составили 7,8±0,29, а возле анода — 6,3±0,22 (p<0,05). При этом лишь у 18% от общего числа пациентов третьей группы и 20,9% больных этой группы, у которых была обнаружена большая разница водородных показателей десневой жидкости, составлявших гальваническую пару, отмечались субъективные ощущения, характерные для гальванического синдрома. У 14% больных третьей группы разность водородных показателей возле конструкций, составлявших гальваническую пару, не превышала 0,5 единиц измерения (возле катода — 7,0±0,28, возле анода — 6,6±0,31).

Таким образом, измерение водородных показателей десневой жидкости возле металлических конструкций, образующих гальваническую пару, позволяет эффективно оценить активность гальванического элемента.

В первой группе, где у всех пациентов жалобы и патологические изменения слизистой оболочки рта отсутствовали, у 92% обследованных гальванический элемент находился в пассивном состоянии. Иная картина наблюдалась во второй и третьей группах. При наличии гальванического синдрома у 88% больных гальванический элемент находился в активном состоянии, а при заболеваниях слизистой оболочки рта, развитие которых могло быть связано с раздражающим действием постоянного электрического тока, у 86% пациентов гальванический элемент на момент исследования находился в активном состоянии.

Проведенное нами исследование свидетельствует, что при подозрении на наличие в полости рта гальванического элемента недостаточно проводить только лишь измерение электрохимических потенциалов металлических конструкций, составляющих гальваническую пару. Большая разность этих потенциалов свидетельствует лишь о возможности появления во рту гальванического тока.

Способ выявления активности гальванического элемента в полости рта, заключающийся в измерении водородных показателей десневой жидкости возле металлических конструкций, образующих гальваническую пару, позволяет объективно оценить, в пассивном или активном состоянии находится гальванический элемент. При отсутствии гальванического синдрома и заболеваний слизистой оболочки рта частота обнаружения активных гальванических элементов составила лишь 8%, в то время как при наличии гальванического синдрома — 88%, а при заболеваниях слизистой оболочки рта — 86% (p<0,05).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.