La fluorescenza dentaria nella diagnosi di carie

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odontoiatra.it, fluorescenza dentaria
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Introduzione

La diagnosi clinica di carie dentaria può essere di tipo visivo-ispettivo, tramite specillazione, di tipo radiografico oppure di natura chimica. Tecniche eventualmente disponibili sono anche la transilluminazione e la conduttanza elettrica. L’esame visivo-ispettivo deve indurre a presupporre la presenza di carie quando sono visibili sulla superficie dentaria macchie brunastre o quando si percepiscono discromie dello smalto anche apparentemente intatto. Questi cambiamenti di colore possono sottendere la presenza di una lesione cariosa sottostante. L’utilizzo di sistemi ingrandenti può facilitare tale esame. La specillazione è positiva per la presenza di una carie quando la punta di una sonda sottile si impegna all’interno dello smalto sia a livello occlusale sia in zone interprossimali o cervicali. Anche la semplice soluzione di continuo della superficie dentaria percepibile alla specillazione deve indurre il sospetto di un focolaio carioso o una recidiva di carie. L’esame radiografico permette di porre diagnosi con carattere di pressoché certezza quando si evidenziano zone di radiotrasparenza nel contesto dei tessuti duri dentari normalmente radiopachi. Elettive sono le radiografie bite-wing, che permettono di vedere le corone dentarie di denti antagonisti, oppure le normali radiografie endorali, che evidenziano il dente nella sua interezza corono-radicolare. L’esame radiografico consente di confermare un sospetto insorto all’esame visivo o alla specillazione, oppure di evidenziare lesioni cariose sconosciute e asintomatiche, anche perché localizzate solo nel contesto dello smalto. Per contro, l’esame radiografico permette anche di stabilire il grado di profondità della carie e i suoi rapporti presunti con la polpa dentaria, così come evidenzia eventuali carie secondarie al di sotto di pregressi restauri. La diagnosi chimica di carie si effettua mediante certe sostanze (fucsina basica, acidi specifici) in grado di colorare elettivamente la dentina demineralizzata cariata. Queste sostanze possono consentire di distinguere una semplice decalcificazione da una vera carie e, soprattutto, sono utili durante il trattamento terapeutico per stabilire l’entità della dentina da asportare prima di effettuare il restauro definitivo. L’affidabilità di tali sostanze non è completa, dal momento che alcuni studi ne avrebbero messo in discussione la capacità selettiva di distinguere effettivamente la dentina cariata da quella demineralizzata ma non infetta. In altre parole, sono sostanze che tendono a sovrastimare il fenomeno carioso, con una percentuale significativa di falsi positivi. La transilluminazione è una tecnica indicata per le zone interprossimali, soprattutto dei denti anteriori. Si basa sul fenomeno per cui i raggi luminosi che attraversano i tessuti dentari alterati vengano modificati e, di conseguenza, la lesione cariosa si manifesta come una macchia scura ben visibile. La tecnica della conduttanza elettrica si fonda sul principio che la conduttività elettrica del dente cambia durante la demineralizzazione, anche con superficie macroscopicamente intatta; viene utilizzata soprattutto per la diagnosi di carie delle superfici occlusali. Tutte queste metodiche cliniche presentano un’affidabilità differente, poiché hanno caratteristiche di sensibilità e specificità diverse.

  • L’esame ispettivo è caratterizzato da una bassa sensibilità e da un’alta specificità, ossia i falsi positivi possono essere elevati, considerando che discromie dello smalto possono essere anche di origine non cariosa.
  • L’esame con la specillazione possiede alta sensibilità ma è gravato da bassa specificità, dal momento che talvolta alcune carie profonde non sono specillabili e quindi i falsi negativi possono incidere significativamente.
  • L’esame chimico è eseguibile solo su cavità aperte ed è caratterizzato da possibili falsi positivi, in quanto si tratta di un esame altamente sensibile.
  • L’esame radiografico ha discreta sensibilità e alta specificità. Con questo metodo i falsi positivi sono ridotti e quelli negativi – se l’esame è eseguito correttamente – sono presenti più in alcune aree di indagine (occlusali) rispetto ad altre (interprossimali). L’esame radiografico è però gravato dal costo biologico dell’esame stesso. Le recenti norme in materia di radioprotezione, secondo le regole della giustificazione e deH’off/im/zzazione, impongono un atteggiamento prudente nel prescrivere e nell’eseguire accertamenti radiografici tradizionali, che devono essere effettuati non a scopo genericamente preventivo ma solo in presenza di una motivazione fondata per un sospetto diagnostico. Sarebbe quindi auspicabile avere a disposizione uno strumento non invasivo, che possa essere di aiuto nella diagnosi clinica di carie riducendo al minimo anche le indagini radiografiche eventualmente necessarie.

Fluorescenza dentaria

Lo smalto dentario è costituito da idrossiapatite modificata, oltre che da una piccola quantità di matrice organica e di acqua. Lo smalto integro possiede un basso livello di fluorescenza intrinseca, ma livelli diversi di fluorescenza dopo che è stato attaccato dalla carie. È improbabile che i fosfati calcici siano gli unici responsabili della fluorescenza intrinseca dello smalto. È più verosimile che questa derivi da un’azione combinata dei componenti inorganici dello smalto con molecole organiche assorbite. E altresì vero che la fluorescenza dei denti più bianchi è inferiore a quella dei denti più scuri, così come la presenza di tartaro, di zone di ipomineralizzazione, di placca batterica, di materiali compositi, di residui di pasta da profilassi, di macchie può indurre una variazione della fluorescenza. La presenza di carie induce un incremento della fluorescenza dentaria. La fluorescenza intrinseca del processo carioso sembra possa essere messa in relazione con la presenza di batteri e dei loro metaboliti, oltre che con la dispersione della luce. I metaboliti batterici candidati a incrementare la fluorescenza dentaria sono le porfirine, prodotte da numerosi microrganismi. Le porfirine sono evidenziabili perla loro fluorescenza tramite stimolazione sia con luci a bassa frequenza d’onda (406 nm) sia con luce nella banda del rosso. È in questo spettro di luce che si ottiene la massima fluorescenza del tessuto canato, proprio per la presenza di molecole di protoporfirina o di mesoporfirina. Alcuni studi hanno dimostrato che è possibile distinguere lo smalto sano dallo smalto cariato mediante la stimolazione della fluorescenza dentaria con luce nello spettro del rosso e dell’infrarosso. Malgrado la stimolazione con luce a bassa Intensità (488 nm) offra le migliori risposte In termini di fluorescenza, ugualmente l’Irradiazione con luce di 655 nm permette di distinguere perfettamente lo smalto cariato da quello sano, in rapporto alla fluorescenza emessa. Inoltre, la forma degli spettri di fluorescenza per tessuto sano e cariato è la stessa nell’intera lunghezza d’onda, così da non necessitare di alcuna analisi spettrale. La luce rossa, come la radiazione infrarossa, ha minore capacità di penetrazione nello smalto rispetto a quella di lunghezza d’onda inferiore. Quest’ultima, pertanto, si presta maggiormente all’individuazione di carie in profondità.

Materiali e metodi

Presso il reparto di Igiene Dentale dell’Ospedale San Raffaele di Milano sono stati esaminati 15 pazienti di età compresa tra 7 e 18 anni (media: 12,53 anni), di cui 8 maschi e 7 femmine.

Criteri di inclusione dei partecipanti:

  • soggetti sani candidati alle misure preventodontiche di igiene dentale, con almeno un dente permanente apparentemente sano in assenza di lesioni cavitarie macroscopiche.

Criteri di esclusione dei partecipanti:

  • pazienti non collaboranti, disabili;
  • gravi patologie sistemiche;
  • anomalie dello smalto, come ipoplasia o discromie intrinseche;
  • presenza di sigillature o di restauri conservativi;
  • presenza di corone protesiche.

I pazienti reclutati, o i loro rappresentanti legali, sono stati informati sulle finalità dello studio e per ciascuno è stato richiesto il consenso informato. I pazienti sono stati sottoposti, da parte di un unico operatore, a indagine clinica mirante all’individuazione di lesioni cariose sulle superfici occlusali e su quelle lisce vestibolari o linguopalatine. Dapprima i siti prescelti sono stati detersi (Prophyflex, KaVo Dentai, Biberach/Riss, Germania), sciacquati e asciugati ad aria. Successivamente sono stati sottoposti a esame ispettivo, senza l’ausilio di mezzi di ingrandimento, con specillatone delle superfici dentarie mediante sonda Hu-Friedy EXS 6A, con diametro in punta di 22 /¿m. Si è quindi proceduto all’indagine radiografica mediante radiografie bite-wing (pellicole Kodak DF42) con centratore mirato. In seguito si è effettuata la valutazione con un apparecchio DIAGNOdent® pen. Si tratta di uno strumento di rilevamento della carie contenente un laser diodo (con luce modulata a 655 nm, picco di potenza di 1 mW), come sorgente di luce di eccitamento, e un fotodiodo combinato con un filtro a lungo passaggio di trasmissione (> 680 nm), come rivelatore. La luce di eccitazione viene trasmessa al dente tramite una fibra ottica; mediante un fascio di nove fibre avvolte intorno concentricamente si ottiene il rilevamento del segnale. Il display digitale dell’apparecchio mostra l’intensità della fluorescenza quantitativamente registrata (in unità rispetto a una calibrazione iniziale), opportunamente ripulita dall’inquinamento della luce ambientale (figg. 1-4). La luce incidente ha una capacità di penetrazione di circa 2 mm e non arreca alcun danno alle strutture dentali. L’apparecchio è catalogato nell’ambito dei laser di Classe 1, in base alla norma 60825, ossia dispositivi intrinsecamente sicuri che non necessitano di particolari barriere di protezione e non pongono problemi neanche in seguito a osservazione diretta prolungata del fascio di luce. Di conseguenza, l’uso dell’apparecchio non impone l’utilizzo di appositi occhiali protettivi, né per l’operatore né per il paziente, e non richiede neppure un’area sorvegliata. Le modalità di utilizzo di questo strumento presuppongono inizialmente la pulitura del dente da analizzare e la sua asciugatura con aria. Questa procedura non è importante tanto per l’uso dello strumento – funziona in modo sovrapponibile su superfici sia umide sia asciutte -quanto per permettere una migliore visualizzazione delle decalcificazioni. Infatti, asciugando il dente si ottiene una maggiore diffusione della luce e si abbassa l’indice di rifrazione degli spazi intercristallini (da 1,33, smalto umido, a 1,0, smalto asciutto), rendendo la superficie dello smalto decalcificato più opaca e quindi più facilmente identificabile a occhio nudo. Si effettua poi la calibrazione dello strumento su un apposito supporto, e quindi la taratura, rilevando la fluorescenza intrinseca di un dente In una zona manifestamente sana. Il valore registrato verrà automaticamente sottratto da quello della fluorescenza rilevata nel punto di indagine. Esistono due puntali della sonda, a seconda che si debbano indagare superfici occlusali o lisce (figg. 5-8). In base a studi scientifici precedenti, sono stati individuati alcuni range di valori di lettura dell’esame: per esempio, valori di rilevamento compresi tra 0 e 12 sulle superfici occlusali e tra 0 e 7 su quelle prossimali corrispondono ad assenza di carie; valori compresi tra 13 e 24 per le superfici occlusali e tra 8 e 15 per quelle prossimali corrispondono a modeste decalcificazioni identificabili in carie dello smalto; valori di lettura > 25 per le superfici occlusali e > 16 per quelle prossimali corrispondono a demineralizzazione intensa identificabile in carie della dentina. Esistono, comunque, diverse scale di interpretazione in base alle esperienze dei singoli autori. Nello svolgimento dello studio, dapprima è stata effettuata la calibrazione dello strumento con uno standard di ceramica, quindi è stata eseguita la taratura misurando la fluorescenza di un punto sano sulla superficie liscia del dente per fornire un valore di base. Questo valore viene sottratto elettronicamente dalla fluorescenza del sito da misurare. La punta è stata poi spostata lungo il sistema occlusale delle fessure, al fine di misurare la fluorescenza delle pendici, delle pareti e del solco per la registrazione del picco di valore. L’intera procedura è stata poi ripetuta. Sono state effettuate rilevazioni con la sonda di tipo occlusale in 5 punti per ciascuna superficie dentale: mesiale, centrale, distale, vestibolare, palatina. Nell’interpretazione dei risultati è stata utilizzata la seguente scala di valori:

  • da 0 a 13, dente sano;
  • da 14 a 20, decalcificazione e/o carie dello smalto;
  • da 21 a 29, carie iniziale della dentina;
  • 30, carie della dentina profonda.

Per ciascun dente è stato considerato il valore più alto di fluorescenza registrato.

I  dati clinici sono stati confrontati e analizzati mediante indagine statistica utilizzando il software IBM® SPSS® Statistics 18,0. II    protocollo sperimentale impiegato è stato revisionato e accettato dal Comitato Etico dell’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano. Gli autori dichiarano che lo studio presentato è stato realizzato in accordo con gli standard etici stabiliti nella Dichiarazione di Helsinki, e che il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti prima del loro arruolamento allo studio.

Risultati

Su 214 superfici esaminate, sia di denti decidui sia di denti permanenti, l’esame obiettivo con specillazione ha rilevato la presenza di 59 carie, pari al 27,57%; l’esame radiografico bite-wing di 55 carie, pari al 25,70%; lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria di 61 carie, pari al 28,50%. Se si considerano anche le semplici demineralizzazioni e/o carie dello smalto (48) la percentuale ottenuta dallo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria si accresce del 22,43%, per un totale di 50,93%. Le figg. 9-13 illustrano i risultati ottenuti in termini assoluti e percentuali. Malgrado non esistano differenze statisticamente significative nell’individuazione di carie conclamate (dentinali) fra le tre metodiche analizzate (p = 0,0742), lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria ha evidenziato la presenza di 2 carie in più rispetto alla specillatone, e di 6 carie in più rispetto all’esame radiografico. Le carie dentinali sono state confermate durante il trattamento restaurativo-terapeutico dal reperto macroscopico intraoperatorio. Per quanto riguarda l’indicazione fornita dallo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria relativamente a situazioni di demineralizzazione e/o carie dello smalto (score < 20), sono state attuate soltanto metodiche di rinforzo della fluoroprofilassi. L’esame con specillazione è risultato più efficace rispetto a quello radiografico nell’intercettazione di carie precoci nell’1,8% dei casi, ma meno efficace, rispetto allo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria, dello 0,93%. Analogamente, lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria è risultato più accurato rispetto al metodo radiografico nel 2,8% dei casi. Non sono stati riscontrati falsi positivi, anche in conseguenza alla selettività dei criteri di inclusione e di esclusione del campione reclutato.

Discussione

Huth at al., in uno studio prospettico randomizzato effettuato in due centri su 120 denti in assenza di carie apparenti, hanno evidenziato una notevole sensibilità e specificità delle rilevazioni strumentali basate sulla fluorescenza, con buona capacità discriminativa nel distinguere la sostanza dentale sana da quella cariata, così come nel differenziare la carie presente nel contesto dello smalto rispetto al coinvolgimento dentinale e, infine, nell’appurare la profondità dell’interessamento dentinale. Uno studio di Olmez et al., relativo alla sensibilità e alla specificità di uno strumento rilevatore della fluorescenza dentaria, del metodo visivo e del metodo radiografico, ha riportato i seguenti rispettivi punteggi: 0,86/0,80; 0,69/1,00; 0,36/1,00. La metodica a fluorescenza si è dimostrata molto sensibile e con un ottimo rapporto tra sensibilità e specificità nell’intercettazione di carie occlusali precoci. Uno studio di Anttonen et al. ha dimostrato che uno strumento rilevatore della fluorescenza dentaria ha la medesima efficacia nell’individuare carie sia sui denti decidui sia su quelli permanenti. Lussi et al., in uno studio su denti molari permanenti estratti, hanno evidenziato una migliore performance dello strumento rilevatore della fluorescenza dentaria rispetto alle radiografie bite-wing nel riconoscimento di carie prossimali, con un’ottima riproducibilità dei risultati, che sono scarsamente operatore-dipendenti. In uno studio di Lussi et al., su 322 superfici occlusali indagate 100 risultarono affette da carie. Di queste, 29 furono intercettate col solo esame visivo, 71 con radiografie bite-wing, 92 con l’uso dello strumento rilevatore della fluorescenza dentaria e tutte e 100 all’esame istologico. La semplice diagnosi di carie però non comporta necessariamente un intervento restaurativo. Sarà soltanto la discrezionalità dell’odontoiatra a stabilire se intervenire con un rafforzamento delle misure di profilassi oppure con una specifica terapia. Per questo motivo si tende a considerare un valore di registrazione di fluorescenza > 30 come limite per consigliare l’intervento restaurativo. In pratica, riducendo la sensibilità ma aumentando la specificità dell’analisi di questo strumento, si tende a eliminare quei casi (per esempio di semplici fessure colorate o con tartaro aH’interno) che possono creare falsi positivi. Bisogna altresì sottolineare che i valori di lettura di questo strumento – soprattutto quelli borderline – devono essere interpretati come segnalazioni per un ulteriore approfondimento diagnostico, di solito di tipo radiografico. L’interpretazione di tutti gli esami diagnostici effettuati fornirà al clinico gli elementi necessari per stabilire il tipo di intervento da effettuare. È inoltre doveroso considerare la possibilità di rilevazione di falsi positivi in funzione di fattori interferenti quali: tracce di sporco;

  • otturazioni in composito con proprietà fluorescenti;
  • margini sporchi delle otturazioni in composito;
  • tartaro/concrezioni;
  • residui di cibo nelle fessure;
  • paste profilattiche;
  • carie rimineralizzate;
  • intensa fluorescenza naturale, denti scoloriti o macchiati;
  • precedenti terapie con radiazioni. Inoltre, vi sono stati casi in cui, in vicinanza alla polpa, sono stati rilevati erroneamente valori elevati.

Diversi studi hanno evidenziato un’ottima riproducibilità dei risultati di indagine fra esaminatori diversi, mediante lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria, sottolineando la facilità d’impiego dello strumento anche in assenza di una preparazione specifica o di una competenza mirata. Ciò renderebbe lo strumento adatto a un uso di routine anche da parte di personale sanitario non particolarmente esperto.

Conclusioni

In base ai dati ricavati dallo studio, si può affermare che lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria testato è risultato efficace nell’individuazione di carie occlusali e/o delle superfici lisce buccali o linguali, al pari dell’esame della specillazione e di quello radiografico. Sembrerebbe anche essere in grado di offrire una maggiore accuratezza nell’evidenziare lesioni precoci, soprattutto semplici demineralizzazioni o carie nel contesto dello smalto, meritevoli di un rinforzo delle misure profilattiche. Il metodo visivo e quello della specillazione, che rimangono i metodi elettivi iniziali nell’individuazione di carie, risultano poco performanti in caso di lesioni chiuse o con aperture all’esterno inferiori al diametro minimo degli specilli presenti in commercio, e presentano anche il rischio che un’eccessiva forza di sondaggio possa provocare fratture dello smalto di superficie. La specillazione di carie iniziali in sede interprossimale è spesso assai ardua.Il metodo radiografico risulta più efficace nell’individuazione di carie interprossimali e talora è fallace in caso di carie iniziali occlusali; inoltre è una metodica invasiva, soprattutto in soggetti giovani, e deve essere limitata ad approfondimenti diagnostici successivi a metodi di minore costo biologico. Comunque, a tutt’oggi, non esiste un unico strumento che permetta la diagnosi sicura di carie dentale – soprattutto in fase iniziale – esente da lati negativi, con elevata sensibilità e specificità. L’implementazione di varie metodiche secondo una procedura razionale può permettere di intervenire il più precocemente possibile nei casi di lesioni demineralizzanti, soprattutto in individui in fase dinamica di crescita. Attualmente l’esame visivo-ispettivo associato alla specillatone rimane la metodica più universalmente usata nello screening delle lesioni cariose. Considerando i limiti di tale procedura, consistenti nella possibilità di sottostimare l’evento carioso, sia per la presenza di carie sottominanti non specillabili sia per la difficoltà di fornire una giusta interpretazione alle discromie dei denti, si può prendere in considerazione – in base ai risultati dello studio effettuato – la possibilità di affiancarvi l’esame della fluorescenza, in virtù di caratteristiche quali la semplicità di esecuzione, la facilità di lettura, la riproducibilità dei risultati, l’innocuità, la velocità di effettuazione, la non necessità di comprovata esperienza dell’operatore. L’impiego dello strumento rilevatore della fluorescenza dentaria testato sembrerebbe un metodo affidabile, con alta sensibilità ma con minore specificità nella diagnosi precoce di carie. Sicuramente è una metodica di facile utilizzo, innocua, che non richiede un lungo training preparatorio, alla portata di qualsiasi operatore sanitario. Bisogna considerare l’eventualità del riscontro di falsi positivi per la presenza di elementi interferenti che possono aumentare la fluorescenza dentaria, per esempio otturazioni o tartaro, o di colorazioni specifiche acquisite degli elementi dentari. Inoltre è indispensabile riferirsi a corretti valori di cut-off per stabilire la soglia di interpretazione dei risultati. In questo studio si è stabilita la soglia di 20 unità per considerare la presenza di carie dentinali, ma alcuni autori suggeriscono di elevare questo valore a 25-30, per evitare l’intervento terapeutico in casi sospetti. Per tali motivi lo strumento rilevatore della fluorescenza dentaria testato potrebbe essere adatto per il monitor aggio preventivo delle carie, soprattutto in studi epidemiologici in cui il ricorso sistematico alle radiografie potrebbe essere troppo costoso e non ineccepibile dal punto di vista etico, e in cui l’assenza dei fattori interferenti sopra citati diminuirebbe l’incidenza delle false positività. Un solo esame non sembra assommare tutte le caratteristiche ottimali per porre diagnosi di carie. È solo grazie all’integrazione di più metodiche che è possibile giungere a un giudizio diagnostico definitivo. Uno strumento basato sulla fluorescenza dentaria sembra possedere caratteristiche promettenti per affiancarsi a metodiche oltremodo collaudate nell’iter diagnostico delle carie.

Fig. 1 Strumento rilevatore della fluorescenza dentaria
Fig. 2 Display dello strumento
Fig.3 Punta con sonda
Fig.4 Pen con display aggiuntivo per la visione del paziente
Fig. 5 Calibrazione dello strumento  
Fig. 6 Taratura Individuale dello strumento
Fig.7 Punte dello strumento
Fig.8 Rilevazione della fluorescenza
Fig.9 Valori assoluti di carie rilevate
Fig. 10 Percentuale di carie rilevate dalla spedizione
Fig. 11 Percentuale di carie rilevate dall’esame radiografico
Fig. 12 Percentuale di carie rilevate dallo strumento per la fluorescenza dentaria
Fig. 13 Percentuale di carie e di demineralizzazioni rilevate dallo strumento per la fluorescenza dentaria

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