Applicazioni delle tecnologie a luce fluorescente (QLF) per la diagnosi precoce e il trattamento mini-invasivo delle lesioni dello smalto

S. Cosola*, G. Mantellassi*, Y. Min Park**, G. Oldoini*, M. A. Cacia*, I. F. Blaga*, F. Maia Correa*, A. Genovesi*

*Istituto Stomatologico Toscano, 55041, Camaiore, Italia

** Gangnamdental, 137855, Seoul, Sud Corea

L’affidabilità del QLF in vivo sembra essere eccellente per la quantificazione delle lesioni cariose iniziali su superfici lisce (Traneus et al. 2001). Si rivela un potenziale strumento per la rilevazione delle lesioni cariose iniziali e per il monitoraggio degli interventi preventivi. Il QLF ha anche dimostrato la capacità di rilevare e quantificare i cambiamenti del contenuto minerale e delle dimensioni delle lesioni dimostrando una risposta alla dose tra dentifrici con fluoro e senza fluoro in studi clinici a breve termine (Traneus et al. 2001). In uno studio effettuato su lesioni da fluorosi del 2016 da Tae Young Park et al., è stata utilizzata la QLF per valutare la profondità delle lesioni in modo tale da sapere in anticipo se fosse sufficiente una tecnica di microabrasione e sbiancamento oppure se occorresse fare un trattamento conservativo. Dallo studio è emerso che il valore di ΔF è correlato alla profondità della lesione: quando la profondità della lesione aumentava il valore di ΔF diminuiva. Questi autori hanno suggerito che con un valore di ΔF del 25% la profondità di demineralizzazione è di circa 200 micron. Wu et al. hanno riportato una correlazione lineare tra la perdita della fluorescenza e la profondità di demineralizzazione dello smalto; maggiore è la profondità della demineralizzazione, più è alta la perdita percentuale della fluorescenza. Quando il valore di perdita di fluorescenza era del 25% la profondità della lesione era di 77 micron. Nel caso specifico di fluorosi il valore di ΔF oscillava tra il 10% ed il 19% suggerendo che la profondità della lesione era inferiore ai 200 micron. Se il valore di ΔF è superiore al 25% è necessario un trattamento invasivo con tecniche conservative con resine o approcci protesici.

I dispositivi utilizzati per la QLF sono telecamere intraorali che emettono luce blu visibile: sono dispositivi a penna, fotocamera e scanner. Il primo dispositivo a fluorescenza è stato introdotto nel 1995 come alternativa ai dispositivi laser. Inspektor Pro, introdotto nel 2004, è un dispositivo di prima generazione composto da una camera intraorale con un filtro speciale. Questo dispositivo ha due funzioni:

1. monitora le differenze di contenuto minerale usando la differenza di fluorescenza da tessuto sano a cariato;
2. evidenzia le zone con presenza batterica attraverso la fluorescenza dei loro metaboliti, le porfirine.
3. 
   

L’emissione della fluorescenza passa attraverso un filtro e le immagini risultanti vengono catturate da una micro-CDD camera presente nell’Inspektor Pro e sono utilizzate per produrre un’immagine in QLF. Una seconda generazione di dispositivi è stata introdotta nel 2012 e successivamente migliorata con il Digital Biluminator 2 + QLF device (QLFD) che consiste in una fonte di luce (Biluminator) con filtri montata su una Digital Singol Lens Reflex camera con un obiettivo macro 60 mm. Il filtro di questa fotocamera è un filtro speciale (> 488 nm). Questo filtro esalta molto la fluorescenza rossa. La terza generazione di questi dispositivi è rappresentata dai Qray che si dividono in telecamere intraorali (Qraycam e Qraypen) e dispositivi che non hanno telecamera e che servono per un’ispezione immediata del cavo orale (Qscan e Qrayview). Questi ultimi sono stati creati per essere utilizzati dai pazienti per effettuare un self-checking del loro livello di placca senza l’utilizzo dei rilevatori.

Utilizzo della QLF per valutazioni lesioni dello smalto

La profondità di penetrazione della luce all’interno di una lesione dello smalto è inferiore rispetto allo smalto sano. I fotoni all’interno della lesione si disperdono. Molta della luce che entra nella lesione è riflessa dal volume della lesione e ne diminuisce la capacità di assorbimento e di fluorescenza. La luce che entra nella lesione non raggiunge la dentina. La luce che entra all’interno dello smalto sano è dispersa 10 volte meno rispetto alla lesione. I fotoni che viaggiano all’interno dello smalto sano durante il loro percorso sono assorbiti dai fluorofosfori responsabili dell’eccitazione dei fotoni fluorescenti. La luce che entra all’interno dello smalto sano raggiunge la giunzione smalto dentina dove la possibilità di assorbimento di un fluorofosforo è maggiore. Tutti i fotoni fluorescenti vengono riemessi sulla superficie dello smalto. Quindi la fluorescenza emessa dallo smalto sano è maggiore rispetto a quella della lesione. Con la QLF la white spot risulterà una zona scura circondata da una zona luminescente che è lo smalto sano.

Jun Wu et al. nel 2010 hanno condotto uno studio per valutare la correlazione tra perdita di fluorescenza e profondità di demineralizzazione analizzando 6 denti estratti (dove sono state ricreate lesioni cariose), con la QLF e un software per l’elaborazione delle immagini. Alle immagini raccolte da QLF selezionando la regione di interesse sono stati applicati i metodi di interpolazione per calcolare la perdita percentuale di fluorescenza. I denti sono stati sezionati e ripresi mediante microscopia a luce polarizzata. La profondità di demineralizzazione più profonda è stata misurata come distanza. Sono stati riportati i dati associando una maggiore profondità di demineralizzazione alla perdita proporzionale maggiore di fluorescenza. Ciò faciliterebbe la misurazione in vivo della demineralizzazione utilizzando la tecnica QLF non invasiva, basata su questo modello lineare. Questo metodo fornisce ai dentisti informazioni critiche sulla profondità della demineralizzazione durante la pianificazione del trattamento delle cure dentistiche per i pazienti. Sebbene l’estrapolazione dei risultati per l’applicazione in vivo possa avere un potenziale, dovrebbe essere esaminata un’attenta valutazione di come l’ambiente orale, in particolare la componente umidità e l’angolazione dei denti, possano influenzare la lettura del QLF.

Rispetto alle condizioni sperimentali in vitro, l’applicazione in vivo del QLF presenta alcune difficoltà, tra cui l’accesso alle lesioni sulle superfici occlusali e interprossimali, l’affidabilità della misurazione, l’effetto della colorazione per incorporazione nelle lesioni o sulla superficie sana, l’umidità nell’ambiente orale e le angolazioni della luce fonte. La superficie occlusale presenta strutture anatomiche complesse, pertanto viene generato un complesso schema di diffusione della luce, che può comportare uno scarso contrasto tra la demineralizzazione e il tessuto sano. La colorazione superficiale può causare difficoltà tecniche nel differenziare la lesione dalla struttura sana del dente. Prima dell’applicazione del QLF si consiglia la profilassi professionale convenzionale. L’umidità intraorale può avere un impatto elevato sui risultati QLF. Gli esperimenti in vitro applicano l’asciugatura all’aria sui denti prima dell’applicazione del QLF. Nei denti asciutti, la diffusione della luce aumenta poiché l’indice di rifrazione dei cristalli di smalto secchi è molto maggiore di quello dei cristalli di smalto bagnati. L’utilizzo delle resine infiltranti permette di riportare un indice di rifrazione della lesione (R.I 1-1,33) molto vicino a quello dello smalto sano. Dallo studio di Yagmur Lena Sezici et al. si riportano valutazioni dei trattamenti con resine infiltranti in seguito alla loro applicazione su white spot post ortodonzia. Le lesioni sono state classificate come iniziali con -5 <ΔF<-12 e avanzate con -12<ΔF<-25. Emerge come il trattamento infiltrante sia nettamente più efficace nelle lesioni avanzate perché queste hanno una porosità di superficie maggiore rispetto a quelle iniziali, e che per entrambe le lesioni i risultati del trattamento sono risolutivi. Non sono presenti ancora studi riguardo l’utilizzo della QLF per la valutazione delle lesioni da MIH o DDE.

Applicazione clinica della tecnologia QLF per il trattamento delle lesioni dello smalto con resina infiltrante

Introduzione


Sono stati analizzati tre pazienti che avevano esigenze estetiche per opacità presenti a livello degli incisivi superiori. Per stabilire l’area interessata dalla lesione è stata utilizzata la tecnologia QLF (Quantified Light Induced Fluorescence) con Qraypen C (AIOBIO, Seul, Republic of Korea), una telecamera intraorale in grado di elaborare immagini con fluorescenza a 405 nm. Questo dispositivo ha consentito all’operatore di stabilire la profondità e l’estensione della lesione e quindi prevedere e quantificare i passaggi e i materiali da utilizzare. Per l’analisi dei dati è stato utilizzato un software (Qray Clinical Software), che elabora le immagini in tempo reale consentendo un’analisi del grado di demineralizzazione dello smalto tramite i valori ΔQ (volume della lesione, misurato in px, come risultato della perdita della fluorescenza moltiplicato per l’area della lesione) e ΔF (profondità della lesione e perdita della fluorescenza). Per la risoluzione dei difetti estetici sono state utilizzate resine infiltranti (ICON, DMG SMOOTH SURFACE) per riportare l’indice di rifrazione della lesione allo stesso valore dello smalto sano.

Case report 1

Si presenta all’osservazione paziente di 33 anni con buon mantenimento igienico domiciliare e DMFT 1 (un solo elemento otturato localizzato su 36). Non ha assunto fluoro. A livello degli elementi 11 e 21 sono visibili lesioni dello smalto presenti dall’eruzione, riconducibili a MIH visto l’interessamento del molare. Il paziente vorrebbe risolvere il suo difetto estetico. Viene effettuata un’analisi fotografica iniziale (Figg. 1a, 1b). Viene scansionato il difetto dello smalto con Qraypen C posizionando la telecamera sopra l’elemento 11 e sul 21 con luce normale e QLF (Figg. 2a, 2b). Vengono analizzati i due difetti sue entrambe gli elementi. Su 11 l’area demineralizzata è di 13.540 px2; ΔQ -122.118% px, ΔF max -15,7%, ΔF average -9%.

Sul 21 l’area demineralizzata è di 140 px2; ΔQ -1.005% px, ΔF max -11.4% e ΔF average -7,2%. L’area demineralizzata su 11 risulta essere più profonda e questo indicherà la necessità di effettuare più cicli di mordenzatura con Icon o utilizzare sabbiatura di alluminio per diminuire le applicazioni di mordenzante. Viene comunicato al paziente il tipo di trattamento che verrà eseguito. Sotto suo consenso viene iniziato il trattamento sotto diga di gomma isolando gli elementi da trattare (11 e 21), che vengono lucidati e decontaminati con polvere di glicina. Vengono trattati contemporaneamente entrambi gli elementi con Icon Resin secondo le procedure riportate dalla casa produttrice. Viene applicato il mordenzante con acido cloridrico Icon-Etch per 2 minuti con l’applicatore dedicato. Viene successivamente sciacquato e asciugato il dente e dopo applicato Icon-Dry a base di etanolo per valutare se la lesione è scomparsa. Le lesioni sono state nuovamente mordenzate e asciugate. Questo passaggio è stato ripetuto per tre volte su 21 e quattro volte su 11. Dopo aver valutato la scomparsa della lesione è stata eseguita infiltrazione con Icon-infiltrant per 3 minuti, asciugatura con aria, passaggio di filo interdentale e quindi fotopolimerizzazione per 40 secondi (Figg. 3a, 3b). Viene quindi effettuata una seconda applicazione di infiltrante per 1 minuto e successiva fotopolimerizzazione per 40 secondi. Prima di rimuovere la diga viene fatto vedere al paziente il risultato ottenuto. Viene effettuata valutazione fotografica del risultato finale (Figg. 4a, 4b).

Conclusioni

Valutare le lesioni dello smalto non è semplice e ad oggi in letteratura non è riportata una differenza statisticamente significativa sulla valutazione clinica da parte dell’operatore e l’utilizzo di strumenti come transilluminazione e laser fluorescenza. Questi strumenti possono essere utili nell’individuazione della profondità della lesione e della sua estensione ma non ci forniscono nessun elemento sul tipo di lesione in esame. Ad oggi in letteratura sono riportate applicazioni della QLF solo su WSL e su casi di fluorosi ma sono necessari ulteriori studi per la valutazione della sua applicabilità su tutte le tipologie di lesioni dello smalto. I casi trattati con le resine infiltranti hanno avuto un notevole miglioramento estetico che è stato raggiunto grazie all’aiuto della QLF per garantire la fattibilità del trattamento ed evitare un fallimento terapeutico. Con la QLF è possibile valutare se il trattamento con resine infiltranti può essere risolutivo in base alla profondità della lesione dello smalto. Questo tipo di strumentazione consente di effettuare protocolli operativi minimamente invasivi e di risolvere i disagi estetici con soluzioni terapeutiche semplici. Il vantaggio dell’utilizzo della QLF nella pratica clinica è quello di aiutare il professionista nella documentazione e pianificazione del proprio lavoro per valutare i risultati ottenuti e monitorarli nel tempo. Questo consente di migliorare la compliance con il paziente attraverso l’utilizzo delle immagini.

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L’articolo è stato pubblicato per la prima volta su prevention international magazine for oral health n. 2/24