Точная оценка активности кариозного поражения, глубины и тяжести важна для врачей в принятии решения о вмешательстве. В недавнем исследовании группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) оценивала, можно ли использовать коротковолновое инфракрасное излучение (SWIR) и тепловизионную томографию для точной диагностики активности вторичных кариозных поражений. Не смотря на то, что предыдущие исследования с использованием этих методов уже показали многообещающие результаты для оценки активности поражения, это исследование считается первым исследованием, в котором изучалось использование тепловизионной визуализации при вторичных кариозных поражениях.
В последние годы частое использование подобранных по оттенку и рентгеноконтрастных стоматологических реставрационных материалов для замены кариозной структуры зуба после препарирования полости привело к значительному увеличению вторичных кариозных поражений. Плохая адаптация связующих материалов к структуре зуба приводит к утечке жидкостей и бактериальной кислоты, что приводит к деминерализации структуры зуба при реставрации, а также образованию вторичного кариеса.
“Стоматологи теперь тратят больше времени на замену вышедших из строя реставраций, чем на установку новых из-за несоответствия связующих материалов”, - прокомментировал в пресс-релизе автор исследования доктор Най-Юань Николас Чанг из Департамента профилактических и восстановительных стоматологических наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Он объяснил: “Традиционные методы, основанные на тактильных ощущениях и визуальном осмотре, основанном на текстуре и цвете, крайне субъективны и ненадежны. Но и общепринятой технологии визуализации зубов, которая могла бы предоставить диагностическую информацию с высокой специфичностью и чувствительностью при оценке активности кариеса, в настоящее время нет".

Оба метода визуализации были использованы для определения скорости потери жидкости из зубов с помощью сушки воздухом. Это помогает определить активность поражений, поскольку внешние слои активных поражений более проницаемы по сравнению с остановленным кариесом и здоровыми зубами. При использовании SWIR активные повреждения можно обнаружить, наблюдая за изменениями отражательной способности SWIR по мере высыхания зуба. Тепловизионное изображение основано на изменениях температуры, отражающих количество воды, диффундирующей с поверхности активных поражений во время испарения, по сравнению с поверхностями, на которых присутствует остановленный кариес и по сравнению с поверхностями здоровых зубов.

SWIR можно использовать в сочетании с сушкой воздухом для выявления активного кариеса. Это возможно благодаря пористым наружным слоям активных полостей, которые по мере высыхания зуба создают структуру рассеяния света, отличную от структуры здорового зуба и остановленного кариеса.

При оценке надежности и точности SWIR- и тепловизионной визуализации результаты этих методов сравнивались с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ), метода, который использует ближний инфракрасный свет для получения 3D-изображений с высоким разрешением, а также микрокомпьютерной томографии (микро-КТ).

Результаты исследования показали, что SWIR-томография в целом превосходит тепловизионную при оценке вторичных кариозных поражений на коронарных плоскостях. Тепловизионная томография хорошо зарекомендовала себя при выявлении микротрещин между композитным материалом и зубами, но иногда давала неверные результаты при оценке сложной окклюзионной анатомии и щелей, которые имеют тенденцию удерживать воду, поскольку они препятствуют термическому обезвоживанию. SWIR-визуализация менее подвержена таким помехам, поскольку она позволяет с высокой контрастностью различать композитные материалы, структуру здорового зуба и повреждения. Несмотря на сложную геометрию и топографию в нескольких очагах, SWIR-визуализация оценивала проницаемость почти с той же точностью, что и ОКТ.

Результаты исследования продемонстрировали потенциал отражательной способности SWIR и методов ОКТ-визуализации для клинического мониторинга активности вторичных кариозных поражений. “Наша работа обеспечивает дальнейшие этапы развития на пути к удовлетворению потребности в более совершенных диагностических и легко управляемых клинических устройствах”, - подчеркнул доктор Чанг.