Detecção de lesão de cárie por análise de laser speckle usando momento de primeira ordem

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i12.11039

Palavras-chave:

Imagem laser Speckle; Diagnóstico; Visão computacional; Cárie dentaria.

Resumo

A lesão de cárie é uma das doenças mais prevalentes na humanidade, afetando quase todos os seres humanos pelo menos uma vez na vida. A lesão de cárie precoce (ECL, também conhecida como lesão de mancha branca) é parte do processo de cárie no qual a superfície do esmalte perde mineral, mas a camada subsuperficial que recobre a região pobre em minerais permanece intacta. Em seus estágios iniciais, a detecção da lesão cariosa ainda hoje é um grande desafio, pois é baseada na inspeção visual, portanto, com uma subjetividade inerente. Neste trabalho, apresentamos um método para detectar e avaliar a gravidade de lesão de carie usando uma técnica de imagem por laser speckle assistida por computador. Quarenta e cinco amostras de incisivos bovinos polidos e cortados permitem um teste t pareado, expondo metade da superfície e protegendo a outra metade. As amostras, incluídas em tubo de PVC, foram imersas em 50ml de uma solução (pH 5,0) contendo solução tampão acetato 0,05M e pó de esmalte com hidroxiapatita saturada 50% a 37 ° C. O tempo de corrosão é de 24h; 48h e 72h; cada grupo contém 15 amostras. Iluminamos cada amostra com um laser e analisamos o primeiro momento das imagens do laser speckle com um computador. Nossos resultados mostram que o primeiro momento do LSI da região do som difere estatisticamente da região de decaimento das amostras para todos os grupos (p <0,0001). Também encontramos uma forte correlação entre a duração da corrosão ácida (gravidade da deterioração) e a mudança no contraste LSI (coeficiente de correlação de Pearson ρ = 0,9989, R² = 0,9978). Detectar cáries em seus estágios iniciais ainda é um desafio na prática clínica, porém este trabalho demonstra que a análise das características estatísticas da imagem speckle a laser no domínio espacial permite a detecção de alterações microestruturais no esmalte associadas à presença de a lesão antes mesmo de qualquer intervenção ser necessária.

Referências

Araujo, A. A., Braca, L. S., Dietrich, L., Caixeta, D. A. F., Santos-Filho, P. C. F., & Martins, V. M. (2020) Caries detection and diagnosis methods: a narrative review. Research, Society and Development 9 (11)

Araujo, G. S. A., & Sfalcin, R. A. (2013). Evaluation of polymerization characteristics and penetration into enamel caries lesions of experimental infiltrants. Journal of Dentistry 41 1014 – 1019

Arends, J., & Christoffersen, J. (1986). The Nature of Early Caries Lesions in Enamel. First Published January 1.

Bakhmutov, D., Gonchukov, S., Kharchenko, O., Nikiforova, O., & Yu, V. (2004). Early dental caries detection by fluorescence spectroscopy. Laser Physics Letters, 1, , Published 23 August

Briers, J. D. (2001). Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusion mapping and imaging. Physiological Measurement, Bristol, 22(4), 35-66.

Cruz, I. C., Neto, M. M. G., Lima, W. T. S., Silva, W. A., & Hora, S. L. (2020). New diagnostic methods for detecting dental caries - Integrative review. Research, Society and Development 9 (10)

Deana, A. M., Jesus, S. H. C., Koshoji, N. H., Busadori, S. K., & Oliveira, M. T. (2013) Detection of early carious lesions using contrast enhancement with coherent light scattering (speckle imaging). Laser Physics, 23, 075607

Estellano, G. P., Bussadori, S. K., Guedes, C. C., Fernandes, K. P. S., Martins, M. D., & Haro, G. H. (2007) . Identificación clínica de las zonas de la dentina cariada. In: Gilberto Henostroza Haro et al.. (Org.). Caries Dental - principios y procedimientos para el diagnóstico. (2a ed.) Madri: Ripano Editorial Médica, 1, 53-68.

Featherstone, J. D. B. (2009); Remineralization, the Natural Caries Repair Process—The Need for New Approaches. 21(1), 4-7

Ismail, A. I., Sohn, W., Tellez, M., Amaya, A., Sen, A., Hasson, H., & Pitts, N. B. (2007). The International Caries Detection and Assessment System (ICDAS): an integrated system for measuring dental caries. Community Dent Oral Epidemiol 35(3), 170–178

Karlsson, L. (2010). Caries detection methods based on changes in optical properties between healthy and carious tissue. Int J Dent. 2010:270729. E pub. Mar 28

Kishen, A., Shi, Z., Shrestha, A., & Neoh, K. G. (2008). An investigation on the antibacterial and antibiofilm efficacy of cationic nanoparticulates for root canal disinfection. J Endod. Dec;34(12), 1515-20.

Koshoji, N. H., Bussadori, S. K., Bortoletto, C. C., Oliveira, M. T., Prates, R. A., & Deana, A. M. ( 2015A). Analysis of eroded bovine teeth through laser speckle imaging. In Lasers in dentistry XXI 2015 Feb 24 (Vol. 9306, p. 93060D). International Society for Optics and Photonics

Koshoji, N. H., Bussadori, S. K., Bortoletto, C. C., Prates, R. A., Oliveira, M. T., & Deana, A. M. (2015B) Laser speckle imaging: a novel method for detecting dental erosion. PLoS One 10(2), e 0118429.

Koshoji, N. H., Prates, R. A., Bussadori, S. K., Bortoletto, C. C., De Miranda, W. G., Librantz, A. F. H., Lima, L. C.R, Oliveira, M. T., & Deana, A. M. Relationship between analysis of laser speckle image and Knoop hardness on softening enamel. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy (Print), 15.

Langhorst, S. E., O'Donnell, J. N., & Skrtic, D. (2009). In vitro remineralization of enamel by polymeric amorphous calcium phosphate composite: quantitative microradiographic study. Dent Mater 25:884–891

Mosby, A. N. (2003). Ten Cate's Oral Histology: Development, Structure, and Function. Volume 1

Nyvad, B., Machiulskiene, V., & Baelum, V. (1999). Reliability of a new caries diagnostic system differentiating between active and inactive caries lesions.. Caries Res. 33(4), 252-60

Rocha, G. T. C., Borges, A. B., Torres, L. M., Gomes, I. S., & de Oliveira, R. S. (2011). Effect of caries infiltration technique and fluoride therapy on the colour masking of white spot lesions. J Dent. Mar; 39(3), 202-7.

Silverstone, L. M. (1977). Remineralization phenomena. Caries Res 11(Suppl 1):59–84

White, S. C., & Pharoah, M. J. (2009). Oral Radiology - E-Book: Principles and Interpretation. Elsevier, New York, NY, USA.

World Health Organization; The World health report : 2003 : shaping the future

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Publicado

20/12/2020

Como Citar

SILVA, J. V. P. da; SFALCIN, R. A.; ANDRIANARIJAONA, V. M. .; GAVINHO, L. G. .; SALVIATTO, L. T. C. .; BUSSADORI, S. K. .; DEANA, A. M. . Detecção de lesão de cárie por análise de laser speckle usando momento de primeira ordem. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 12, p. e22491211039, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i12.11039. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/11039. Acesso em: 30 jun. 2024.

Edição

Seção

Ciências da Saúde