《Sensors》：Real-Time Subjective and Physiological Responses During Dental Treatment: Temporal Characteristics of Skin Temperature and Electrodermal Activity
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牙科治疗可诱发患者的压力和不适；然而，生理反应在治疗过程中如何演变仍不清楚。本研究调查了牙科治疗期间的生理和实时主观反应，重点关注指尖皮肤温度（TMP）和皮肤电活动（EDA）的时间特征及其与主观反应的关系。14名受试者暴露于口外吸引噪声，随后接受牙科洁治。使用
牙科治疗可诱发患者的压力和不适；然而，生理反应在治疗过程中如何演变仍不清楚。本研究调查了牙科治疗期间的生理和实时主观反应，重点关注指尖皮肤温度（TMP）和皮肤电活动（EDA）的时间特征及其与主观反应的关系。14名受试者暴露于口外吸引噪声，随后接受牙科洁治。使用可穿戴传感器连续记录TMP和EDA，同时使用连续主观评分装置评估实时不适（RTD）。在治疗前后进行问卷调查。TMP在仅噪声阶段和治疗阶段下降；在大多数受试者中，最低温度出现在治疗完成后。EDA在治疗期间和治疗后增加，峰值时间和时间进程存在个体间差异。RTD在治疗完成后迅速下降，而生理反应持续到治疗后阶段。结果表明，TMP和EDA表现出不同的时间特征。时间分析提供了阶段平均分析无法获得的关于反应时程、持续性和个体间差异的额外信息。尽管这些发现是探索性的，但它们表明检查连续生理信号衍生的定量指标是否充分代表潜在生理反应的时间进程具有重要意义。
牙科治疗可诱发患者的紧张和不适，全球成年人中牙科恐惧和焦虑的患病率约为15%。若未及时识别和管理，可导致晕厥、高血压和过度换气等急性不良事件。临床上，口内操作期间患者与牙科专业人员沟通受限，而智力障碍、自闭症谱系障碍或沟通障碍人群更难以表达不适，因此实时评估生理和主观反应对安全治疗至关重要。然而，实际牙科治疗包含噪声、振动、口内刺激等多种动态变化的刺激，现有研究对生理反应在治疗过程中如何演变、何时达到峰值、是否持续存在以及如何恢复等问题仍不清楚；连续变化的主观不适与生理反应之间的时间关系也缺乏充分研究。为此，研究人员开展了探索性试验，旨在表征实际牙科治疗中生理反应的时间特征，并考察其与实时主观不适及治疗前后主观评分的关联。
研究人员在14名受试者（其中12名具有有效皮肤温度（TMP）和皮肤电活动（EDA）数据）中同步记录指尖TMP、EDA、心率（HR）和收缩压（SBP），并通过手持杠杆装置连续记录实时不适（RTD）。实验包括基线静息、仅噪声暴露、持续噪声下超声洁治、治疗后静息四个阶段。结果显示，TMP和EDA在治疗期间和治疗后表现出持续变化，而RTD在治疗结束后迅速下降；时间特征分析揭示了阶段平均分析未能体现的峰值时点、持续性恢复和个体间差异。主要意义在于，生理与主观反应具有不同时间特性，整合这些指标时必须考虑其时间过程；可穿戴传感器监测可帮助表征治疗中生理反应的时间轨迹。
主要技术方法：该探索性试验经大阪大学牙学院伦理委员会批准，共招募15名成人，排除1名心律不齐者，最终14名纳入分析，其中12名具有有效TMP/EDA数据。实验在牙科治疗室进行，由同一名牙医使用超声洁治器实施下颌前牙龈上洁治。实验按固定顺序分为四阶段：基线静息（300秒）、口外吸引器噪声暴露（60秒）、持续噪声下超声洁治（180秒）、治疗后静息（300秒）。采用可穿戴SOMNOtouch RESP系统连续无袖带测量HR和SBP，Biosignalsplux系统记录指尖TMP和EDA，RTD通过连续主观评分装置记录。数据分析以20Hz采样，计算基线修正值（Δ），统计学方法包括Wilcoxon符号秩检验、Friedman检验和Spearman相关，多重比较采用Holm校正。
研究结果如下。
3.1 实验阶段期间主观不适与生理反应的时间变化：通过观察个体时间轨迹发现，RTD在仅噪声和治疗阶段明显升高，但治疗结束后数秒内迅速降至无不适；TMP在治疗阶段逐渐下降，多数受试者的最低值出现在治疗后阶段，随后恢复；EDA在治疗期间和治疗后持续升高，个体间在峰值时间和时间进程上差异明显。HR和SBP未呈现出一致的跨受试者时间模式。因此，TMP和EDA比HR和SBP更能体现实验阶段相关的时相性变化。
3.2 皮肤温度（TMP）反应的时间特征：通过计算各阶段平均ΔTMP、最小ΔTMP及其出现时间，平均ΔTMP在仅噪声、治疗和治后阶段均显著低于基线，但治疗后阶段与治疗阶段相似；最小ΔTMP则在治疗阶段显著低于仅噪声阶段，在治后阶段进一步显著低于治疗阶段，且达到最小值后逐渐恢复。该结果说明，仅依赖阶段平均ΔTMP无法捕捉TMP在治后继续下降并恢复的内在时间模式。
3.3 皮肤电活动（EDA）反应的时间特征：通过计算各阶段平均ΔEDA和最大ΔEDA，平均ΔEDA仅在治后阶段显著高于基线，而最大ΔEDA在三个刺激阶段均显著高于基线，且治疗阶段和治后阶段依次递增；最大ΔEDA出现时间平均位于噪声开始后27.6秒、125.9秒和319.1秒。这一结果表明，最大ΔEDA可以捕捉平均ΔEDA未能显示的EDA激活，且个体波形显示反应时程存在差异。
3.4 EDA反应的心理相关性：通过Spearman相关分析，特质焦虑与治疗阶段内最大ΔEDA出现时间呈显著正相关（ρ=0.69，95%置信区间0.27～0.92），但治后阶段无显著相关。提示特质焦虑可能与治疗中EDA峰值的时间延迟有关，但因样本量小，应谨慎解读。
3.5 实时不适（RTD）与生理反应之间的关系：相关分析显示，治疗阶段RTD最大值和曲线下面积（AUC）与同一阶段TMP/EDA指标均无显著相关；治疗阶段RTD AUC与治后阶段最大ΔTMP呈中等负相关（ρ=?0.66），但Holm校正后不显著。说明主观不适与生理反应的时间进程不一致，二者关系需进一步考虑时间因素。
3.6 问卷评分与RTD之间的关系：治疗前后问卷评分与RTD指标之间多为中等至强正相关，尤其治疗阶段RTD，但置信区间宽且经Holm校正后无显著相关。此外，视觉模拟量表（VAS）和状态-特质焦虑量表（STAI）结果显示，治后总体困扰、疼痛、不适和状态焦虑显著升高，恐惧和VAS焦虑无显著变化；总体困扰与疼痛、不适和VAS焦虑显著正相关，与恐惧相关较弱。
在讨论部分，研究人员指出，指尖皮肤温度下降可能反映交感神经介导的外周血管收缩，仅噪声暴露阶段已出现温度下降，表明治疗相关噪声本身可能在外口操作开始前诱发外周生理反应；连续温度测量可量化降温幅度和时点，补充阶段平均值。EDA作为交感神经活动指标，平均与最大变化呈现不同模式，且个体差异大；在治疗中噪声、振动、口内刺激和疼痛等多种刺激可能重叠，使单个皮肤电导反应（SCR）难以区分，因此应关注整体时间过程。特质焦虑与治疗阶段EDA峰值时间关联具有探索意义。主观不适与生理反应时间差异明显，主观RTD快速消退，而TMP和EDA持续至治后，提示评估二者关系需要考虑时间滞后和反应重叠。此外，回顾性评估和实时评估可能捕捉不同信息。研究局限性包括样本量小、固定顺序设计、无独立静息对照、未记录室温、仅纳入超声洁治等，且HR和SBP未显示一致时间模式，故未进行详细时间特征分析。未来需要在更大数据集中先考察量化特征是否真正反映生理反应的时间特征，再用于统计或预测模型，最终可用于难以表达主观状态的儿童、老年人和障碍人群。
研究结论方面，本研究将TMP和EDA等生理反应与RTD同步测量，以表征牙科治疗期间的生理和主观反应，并考察其与主观评价、特质焦虑的关系。通过对生理反应的幅度、时程、持续性和恢复进行分析，揭示了平均值分析无法完全捕捉的时间特征和个体间差异，包括反应时点差异和持续生理反应。连续RTD记录也能捕捉治疗期间不适感的变化。总体而言，仅用生理平均值或治疗后的主观评价难以完整刻画牙科治疗中患者的反应；将生理反应的时间特征与连续主观评分相结合，可提供更细致的患者反应描述。更重要的是，这些结果强调，在将连续生理信号衍生的定量特征用于统计或预测分析之前，应考察其是否充分代表潜在反应的时间特征。
