Możliwości diagnostyczne wykrywania próchnicy w przestrzeniach międzyzębowych w bliskiej podczerwieni w porównaniu z konwencjonalnymi radiogramami zgryzowo-skrzydłowymi

Próchnica zębów jest powszechną chorobą[1], która w 2010 r. dotknęła 621 milionów dzieci[2]. Próchnica zębów u dzieci często skutkuje bólem zębów, infekcją i nieobecnością w szkole [3]. Obciążenia finansowe związane z próchnicą dziecięcą są również znaczne[3] ze względu na czas poświęcony na opiekę, transport i nieobecność w pracy na wizyty. Rozwój i progresja próchnicy to wieloczynnikowy proces, któremu można zapobiec, kontrolując różne czynniki, w tym dobre praktyki higieny jamy ustnej i zdrową dietę. Ponadto, dzięki wczesnej interwencji lekarza dentysty, niewielka próchnica może zostać wcześnie wykryta i leczona zachowawczo przy zmniejszonym obciążeniu finansowym pacjenta i jego rodziny[4].

Zmiany próchnicowe są inicjowane, gdy biofilm bakteryjny gromadzi się na powierzchni zęba i wytwarza kwaśne produkty uboczne metabolizmu węglowodanów. Kwas ten powoduje degradację zewnętrznej powłoki szkliwa zęba, prowadząc ostatecznie do zmiany kawitacyjnej. Nieleczona zmiana próchnicowa może dotrzeć do połączenia szkliwa z zębiną i może się rozprzestrzenić, zwiększając rozmiar zmiany. Następnie zmiana próchnicowa postępuje przez zębinę i ostatecznie do miazgi zębowej, powodując stan zapalny i ewentualną martwicę miazgi. Proces próchniczy może inicjować się na powierzchni żującej (gryzowej), gładkiej (policzkowej lub językowej) lub międzyzębowej (pomiędzy zębami). Interproksymalne powierzchnie zębów stykają się ze sobą i dlatego nie mogą być uwidocznione klinicznie podczas rutynowych badań stomatologicznych. Zmiany próchnicze w przestrzeniach stycznych stają się klinicznie wykrywalne dopiero wtedy, gdy są zaawansowane ze znaczną lub znaczną utratą struktury zęba [5]. Gdy zmiany międzyzębowe zostaną wykryte klinicznie lub na podstawie zdjęć rentgenowskich, uzasadnione jest postępowanie odtwórcze. Leczenie odtwórcze ubytków próchnicowych przy użyciu różnych materiałów kompozytowo-żywicznych jest wyborem estetycznym, często wybieranym przez pacjenta i jego rodzinę. Jednak próchnica wtórna wokół uzupełnienia jest jedną z głównych przyczyn niepowodzenia uzupełnienia [6]. Ponadto w Stanach Zjednoczonych większość uzupełnień umieszczanych każdego roku ma na celu zastąpienie istniejących uzupełnień[6]. Duże zmiany próchnicze z objawami miazgi mogą wymagać leczenia miazgi lub ekstrakcji zębów w celu usunięcia źródła infekcji.

U małych dzieci (etapy uzębienia mlecznego lub mieszanego) styki międzyzębowe (interproksymalne) są szersze i grubsze[7]. Dodatkowo, zewnętrzna warstwa szkliwa jest cienka, w związku z czym zmiany próchnicze mogą szybko przeniknąć do zębiny, a ostatecznie do miazgi. Tradycyjnie badanie przesiewowe w kierunku próchnicy międzyzębowej w stadium uzębienia mlecznego i mieszanego przeprowadza się podczas rutynowego badania stomatologicznego, wykonując BWX. Podczas BWX wiązka promieniowania rentgenowskiego przechodzi od policzkowej strony zęba przez styki międzyzębowe i jest przechwytywana na filmie lub czujniku po językowej (językowej) stronie zęba. Tworzy to obraz przedstawiający obszary zęba o dużej gęstości i przezierności dla promieni rentgenowskich. Obszary radiogęste mają wyższą zawartość minerałów, a obszary radioprzezierne mają niższą zawartość minerałów [5]. Patrząc na zewnętrzne warstwy szkliwa i zębiny środkowej zęba, obszary przezierne dla promieni rentgenowskich wskazują na znaczną demineralizację określaną jako zmiany próchnicze. BWX pozwalają na ocenę powierzchni międzyzębowych pod kątem ewentualnych ubytków próchnicowych, których często nie można uwidocznić klinicznie ze względu na zamknięte kontakty między zębami [8, 9]. BWX są skuteczne w wykrywaniu początkowych i dobrze rozwiniętych zmian próchnicowych, ale mają pewne ograniczenia w wykrywaniu małych początkowych (bardzo wczesnych) zmian, które nie spowodowały wystarczającej demineralizacji, aby wyglądały na przezierne dla promieni rentgenowskich w obrazowaniu [10, 11]. Jedną z głównych wad BWX jest ekspozycja na małe dawki promieniowania, co należy uwzględnić przy ustalaniu częstotliwości wykonywania zdjęć rentgenowskich[12]. Niektórzy rodzice mogą mieć obawy związane z promieniowaniem i mogą odmówić radiogramów wewnątrzustnych. Może to ograniczać możliwość określenia przez lekarza ubytków próchnicowych w przestrzeniach międzyzębowych[3]. Obecnie American Dental Association (ADA) zaleca wykonywanie BWX co 6 do 18 miesięcy w zależności od stopnia ryzyka próchnicy pacjenta zgodnie z zasadą ALARA (tak nisko, jak rozsądnie osiągalne) w celach diagnostycznych[13]. . Pomimo obaw rodziców związanych z promieniowaniem, BWX jest klinicznym standardem opieki.

BWX są wskazane u dzieci, gdy ich tylne zęby trzonowe są w kontakcie, a powierzchni międzyzębowych nie można było obejrzeć klinicznie podczas rutynowego badania stomatologicznego [13]. Anatomicznie mniejszy rozmiar jamy ustnej i ograniczone behawioralne umiejętności radzenia sobie u dzieci są ważnymi czynnikami przy planowaniu BWX. Podczas uzyskiwania BWX dzieci mogą mieć problemy, takie jak trudności z gryzieniem uchwytu kliszy radiograficznej, niewielki dyskomfort związany z dotykaniem kliszy do podłogi i podniebienia oraz pozostawanie nieruchomo podczas naświetlania. Jeśli dziecko nie toleruje technik radiologicznych, to zdjęcia rentgenowskie mogą być niediagnostyczne[8] pomimo niewielkiej ekspozycji na promieniowanie[14]. Kiedy ze względu na promieniowanie planowane są dłuższe odstępy czasu między zdjęciami rentgenowskimi, próchnica może nie zostać wyeliminowana z takimi objawami, jak mnogie zmiany próchnicowe w zaawansowanym stadium podczas kolejnych wizyt dentystycznych. Mnogie ubytki próchnicowe u małych dzieci leczy się za pomocą zabiegów odtwórczych przeprowadzanych w znieczuleniu ogólnym[2], co stanowi znaczne ryzyko medyczne dla młodych pacjentów i ma znaczący wpływ na finanse opieki zdrowotnej[15]. Stąd profilaktyka i leczenie zachowawcze próchnicy stało się standardem w pediatrycznej opiece stomatologicznej. Zaleca się postępowanie medyczne w przypadku próchnicy, które obejmuje wczesną diagnostykę próchnicy w celu modyfikacji czynników inicjujących próchnicę w celu zastosowania podejścia zachowawczego [16]. Wczesne wykrycie ubytków próchnicowych jest możliwe dzięki zachowawczym metodom leczenia, takim jak częste stosowanie lakierów z fluorem oraz zmiany w higienie jamy ustnej i diecie [8, 11].

Transiluminacja w bliskiej podczerwieni (NIRT) to metoda wykrywania próchnicy, która wykorzystuje światło (zamiast promieni rentgenowskich) i kamerę do zbierania informacji o gęstości szkliwa i zębiny na stykach międzyzębowych, eliminując w ten sposób ryzyko promieniowania [9]. Konkretnie, CariVu™ (Dexis) firmy Kavo został opracowany w 2012 roku w Niemczech z wykorzystaniem NIRT przy 780 nm i uchwycenia powierzchni okluzyjnej prześwietlonego zęba na obrazie cyfrowym[17]. Urządzenie składa się z elastycznych ramion zawierających włókna światłowodowe oraz systemu kamer ze źródłem światła bliskiej podczerwieni o długości fali 700-1500nm. Ramiona zbliżają się do wyrostka zębodołowego zęba, umożliwiając prześwietlenie korony zęba. Ramiona, w przeciwieństwie do filmów BWX, nie stykają się z dnem ani podniebieniem jamy ustnej i dlatego mogą zwiększyć akceptację przez pacjentów pediatrycznych. Zdemineralizowane lub porowate obszary zęba (wskazujące na zmiany próchnicze) mogą powodować zmianę rozproszenia światła i ciemniejsze na obrazie zarejestrowanym przez kamerę [1, 5]. Obraz CariVu™ (Dexis) można ocenić pod kątem próchnicy międzyzębowej w podobny sposób jak BWX w celu diagnozy i planowania leczenia.

Wcześniejsze badania wykazały wyższość CariVu™ (Dexis) w wykrywaniu początkowych i niewielkich zmian próchnicowych w uzębieniu stałym [4, 17, 18]. Wcześniejsze badania zalecały stosowanie CariVu™ (Dexis) jako technologii wspomagającej BWX podczas diagnozowania próchnicy[1]. Ostatnie badania wykazały, że CariVu™ (Dexis) może być stosowany jako porównywalna alternatywa dla BWX[9, 11, 17], z korzyścią dla wyeliminowania promieniowania. CariVu™ (Dexis) może być wykorzystany do wykrywania próchnicy przy częstym obrazowaniu przestrzeni międzyzębowych [4], do wczesnego wykrywania początkowych zmian próchnicowych [4, 9, 14, 17]. CariVu™ (Dexis) jest zalecany jako bezpieczna alternatywa dla promieniowania jonizującego dla dzieci[17]. Jednak ze względu na anatomiczne różnice w kontaktach i zmianach międzyzębowych w uzębieniu stałym w porównaniu z mlecznym, ekstrapolacja wniosków z tych badań dotyczących uzębienia stałego na uzębienie mleczne nie będzie rozsądna. Nie ma badań oceniających skuteczność CariVu™ (Dexis) w diagnostyce próchnicy międzyzębowej u dzieci. Większość badań wykazała bezpieczeństwo tej technologii NIRT, a zatem wykorzystanie takiej technologii ma ogromny potencjał w populacji pediatrycznej w porównaniu z BWX ze względu na rosnące obawy dotyczące promieniowania. Ponadto nie ma badań oceniających dopuszczalność NIRT u dzieci powyżej BWX. Jak wspomniano wcześniej, umiejętność współpracy jest ważnym czynnikiem w generowaniu obrazu diagnostycznego do wykrywania próchnicy u dzieci. Jeśli CariVu™ (Dexis) jest lepiej tolerowany przez dzieci niż BWX, to oprócz tego, że jest bezpieczny, może być skutecznym i wydajnym narzędziem w pediatrycznej praktyce dentystycznej do obrazowania diagnostycznego w celu wykrycia zmian próchnicowych.

Jest to badanie pilotażowe mające na celu określenie skuteczności CariVu™ (Dexis) w diagnostyce próchnicy międzyzębowej u dzieci w porównaniu z BWX (standard opieki). Badanie to oceni również dopuszczalność obrazowania CariVu w porównaniu z BWX u dzieci. Całkowity czas spędzony na fotelu wymagany do uzyskania obrazów CariVu określi jego kliniczną akceptowalność. Dalekosiężnym celem tego badania będzie zbadanie możliwości zastosowania nowszej technologii NIRT w stomatologii dziecięcej jako narzędzia diagnostycznego do skutecznej redukcji promieniowania u dzieci ze skuteczną diagnostyką zmian próchnicowych międzyzębowych u dzieci z wysokim ryzykiem próchnicy.