ES2587883B1

ES2587883B1 - Procedimiento para el diagnóstico de procesos de desmineralización dental

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Publication number: ES2587883B1
Application number: ES201500293A
Authority: ES
Inventors: Pío Manuel GONZÁLEZ FERNÁNDEZ; Stefano Chiussi; Benigno COELLO DELGADO; María RODRÍGUEZ DOMÍNGUEZ; Miriam LÓPEZ ÁLVAREZ; Julia SERRA RODRÍGUEZ
Original assignee: Universidade de Vigo
Current assignee: Universidade de Vigo
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2017-05-09
Anticipated expiration: 2035-04-27
Also published as: ES2587883A1; US10238291B2; CN107529999A; US20180146857A1; JP2018521701A; EP3289965B1; WO2016174280A1; EP3289965A4; EP3289965A1

Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento cuantitativo "ex vivo" para el diagnóstico complementario del grado de desmineralización dental mediante el uso de la espectrocopia Raman, que comprende la cuantificación de las intensidades y áreas de una diversidad de las bandas Stokes del espectro y la definición y cálculo de índices que resultan de dividir las áreas de ciertas bandas de interés. El diagnóstico se determina por proximidad de los valores de estos índices con los valores previamente obtenidos para el patrón de normalidad de mineralización dental establecido a partir del análisis de piezas dentales sanas. Este procedimiento proporciona una técnica biomédica complementaria para análisis cuantitativo "ex vivo", en restos de tejidos dentales extraídos por prescripción médica, del grado de desmineralización dental y cuya información facilitará la prescripción del tratamiento acorde para su remisión o prevención.

Description

Sector de la técnica

La presente invención se enmarca en el campo de la instnllnenlación biomédica y. más concretamente, en el ámbito de la odontología. Su fundamento, basado en la espectroscopia Raman, pennite evaluar de forma cuantitativa la composición de tejidos mineralizados. En particular, el análisis "cx vivo" de restos de tejido dental (sarros, esmalte, dentina), extraídos por prescripción médica a modo de biopsia, pennitirá cuantificar el grado de desmineralización de dichos tejidos. Esr3 ¡nfannación objetiva y cuantitativa es de gran relevancia para complementar el conocimiento sobre el estado de salud bucodental del paciente, lo que facilitará el diagnóstico y la prescripción de tratamientos en consonancia can el grado de desmineralización dental obtenido, para prevenir o revertir esa desmineralización de ntal y con ello otras dolencias derivadas, destacando la caries como la enfennedad de mayor prevalencia.

Antecedentes

La caries dental se define como un proceso dinámico causado por un desequilibrio entre los mecanismos de desmineralización y remineralización como consecuencia del metabolismo microbiano y, los efectos de este desequilibrio en los tejidos duros del diente (Fejerskov O. Concepts of dental caries and their consequences for underslanding Ihe disease. Community Dentistry and Oral Epidemiology 1997; 25( 1): 5-12). En la actualidad estos procesos de desmineralización dental suponen un problema importante de salud bucal sobretodo en los paises más industrializados donde se sitúa como la enfennedad de mayor incidencia y prevalencia en la población, afectando en gran medida a niños en edad escolar (60-90%) y la gran mayoría de adultos (Pelersen P. F.. Wnrld Oral Heahh repon 2003. World Heahh Organization Geneva, Switzerland. http;//www.who.int/oraU1ealth/publicationslrepon03/en/).

Para poder aplicar un tratamiento lo menos agresivo posible y garantizar una buena salud oral, es esencial el diagnóstico precoz de estos procesos de desmineralización. Actualmcntc, en clínica, la mayoría de las caries se diagnostican en sus fases iniciales durante los controles rutinarios de inspección visual, exploración táctil con sondas y radiografia dental. Esta metodología combinada mejora la detección de caries, proporcionando la mayor sensibilidad de las radiografias (con un 66%) en comparación con la inspección visual y táctil (con un 52%) y, en el otro lado, la mayor especificidad en la inspección visual y táctil (con una 98%) en comparación con la de las radiogralias (con un 95%), según publica Baelum (V. Baelum, What is an appropriate caries diagnosis? Acta Odontológica Scandinavica, 68, pp 65-79, 20 I O).

Buscando mejoras en cuanto ti e fi cacia en el diagnóstico de lesiones incipientes existen olros

métodos de diagnóstico, menos convencionales. como la ¡fans-il uminación mediante fibra

óptica, medidas de conducti vidad eléctrica y metodologías de fluorescencia láser (Medina J. e.,

Sa lgo N., Acevcdo A. M. Evaluac ión de los métodos de diagnóstico en la detección de la caries

S: dcnta l por odontólogos venezolanos. Acta Odontológica Venezolana, 2, Ctlnu;as, 2006). Estas

técnicas presentan algunas mejoras respecto a las radiografias convencionales pero todavía no

pueden sustit uirlas. Por ejemplo. en el caso de la ¡rans-i luminac ión, no es posible lomar

imágenes bajo la linea del marge n gingival ni tampoco medidas prec isas de la profundidad de la

lesión proximal. En el caso de las medidas de conductividad eléctrica, existe un gran número de

10: variables de las que va a depender el va lor fina l de resistenc ia a la conductividad eléctrica de

cada diente como son la porosidad, el vol umen de sa liva en la zona de concentración. la

temperatura y la concentración de iones. Se trata, por tanto, de una técnica con una alta

variabilidad y menor especificidad que la inspección visual en la que, además, todavía no se ha

optimi zado el tiempo de exploración clínica. Por últ imo, en cuanto a las metodologías de

15: fluorescencia láse r. se ha demost rado que el tamaño de la lesión altera el nivel de fluorescenc ia,

lo que determina el va lor cuantificado dando lugar a un alto número de fa lsos positivos con

casos diagnosticados como de hipo-m inemlización debida a caries dental en casos de dientes en

desarrollo. Finalmente, ex isten también las llamadas técnicas de imagen mulli-fotón,

tennografia por infrarrojos o la tomografia de coherencia óptica que constit uyen otros métodos

20: de diagnóst ico en investigación hoy en día (Lizmar D. Veitía E. , Acevedo A. M, Rojas Sá nchez

F. Revisiones Bib liográfi cas: Métodos convenciona les y no convencionales para la detección de

lesión inicia l de caries. Acta Odontológica Venezolana 20 11 49(2) 1-1 4).

A pesar de todos estos avances, es importante destacar. que la inspección visual seguida de una

radiografia es todavía considerada como el método mas eficaz para el diagnóst ico "i n vivo"

25: (Lizmar el al 2011. vide sl/pra). Sin embargo. a fa ha de mejoras en cuanto a especificid ad.

también seria de interés ser capaz de determinar la extensión del tejido afectado y el grado de

<lctividad de la lesión así como un mayor grado de sensibilidad para detectar la

desminera lizac ión dental en las primeras etapas, y no sólo proporc ionar respuestas dicotómicas

(presencia/ausencia de la enfcnnedad) como ocurre actualmente (T<lkany Basting R and

30: Ca mpos Serra M. Oclusal caries: Diagnosis and noninvasive treatments. Qui ntessence Inl. 30,

pp 174-178, 1999: Nigel B. Pitls. Clinical Diagnosis of Denta l Caries: An European

Perspective. Joumal of Dental Education. 10, pp 972-979, 200 1). Por otra parte, el desarrollo de

tecnologías biomédicas complementarias que penni tan el estud io "ex vivo" de la composición

de tejidos dentales ya extraídos al paciente por prescripc ión médica, es también de gran interés

35: para complementar el diagnóstico de la sal ud bucodental del paciente y así poder promover

tratamientos preventivos o de remi sión en consonancia.

Espectroscopia Raman

La espectroscopia Raman es una técnica analítica fotóni ca de alta resolución espacial cuyo

principio fu ndamental se basa en la excitación de un tejido diana con un láser monocromático y

el posterior regist ro de la luz dispersada inelástica. la cual constituye la radiación Raman. Esta

S: dispersión ine lástica pennite la obtención de infonnación acerca de las vibraciones moleculares

mediante la medición de las di ferencias entre la energía de los fotones incidentes y de los

fotones dispersados. Así, por ejemplo, dado que las enfennedades y olras anoma lías patológicas

conducen a cambios químicos y estructurales, se observan cambios en los espectros Raman de

vi bración que pueden ser ut ilizados como marcadores fenotípicos, sensibles de la enfennedad.

10: De hecho, los picos de l espectro Raman de 400 a 1800 cm·l , se han correlacionado con las

vibraciones moleculares consideradas como bioquímicamente relevantes para ciertas

enfem1edades u otras anomalias patológicas donde se producen cambios químicos y

estructurales; dichos cambios pueden ser, entonces, cuantificados en el espectro Raman y ser

utilizado como un marcador fe not ípico, sensible a cada enfennedad como una huella dactilar

15: molecular del tejido objeti vo, detenninado por el tipo de vibraciones moleculares especificas de

los enlaces químicos de los ác idos Ilucleicos. ¡¡pidos y proteínas biológicas. Estos en laces

químicos evaluados por espectroscopia Raman constituirán picos de vibración estrechos en

ciertas regiones espectrales. en contraste con los amplios perfi les en gran medida inespecíficos

de emisión y de baja resolución obtenidos, por ej em plo, mediante los métodos de fluorescencia

20: (Hughes O. R., N. Stone, M. Kraft. C. Arens, M. A. 8irchall. ¡'¡elld Neck 2010; 32(11), 1544; ti

Y., Z. N. \Ven, L. J. Li, M. L. Li, N. GOla. Y. Z. Guo, J. Raman Specfrosc. 2010; 41(2), 142;

Stone N., C. Kendal!. N. Shepherd, P. Crow, 1-1 . Barr. J. RW1U1I/ SiJee/rosc. 2002; 33(7), 564).

La recolección O toma de espectros Raman no perturba el enlomo celular y esla espectroscopia

es capaz de detectar alteraciones mínimas en la composición bioquímica de células vivas y dar

25: lugar a una huella digita l molecular de diagnóstico del tejido diana (Valdés R, Stefanov S,

Chi ussi S, Lópcz~Álvarez M. González P. Pilot research on the cvaluation and deteet ion ofhead

and neck squamous cel! carcinoma by Raman spectroscopy. Jouma l of Raman Spectroscopy

45(7), 2014, 550-557). Al mismo tiempo esta metodología no requiere de una preparac ión

especial de la muestra ni marcadores, la presencia de agua no distorsiona el anál isis, la

30: adquisición del es pectro es rápida y la intensidad de banda Raman es directamente proporciona l

a la concentración. Dadas todas estas ventaj as en la ultima década se han dado imponantcs

avances tecnológicos tanto en espectrometria como en téc nicas de computación que han

pennitido avanzar de fonna significat iva en la espectroscopia Raman apl icada a las ciencias

biológicas y de la vida (OC de Veld OC, 8akker Schut TC, Skurichina M, Wiljes MJ, Van der

35: Wal JE, Roodenburg JL Sterenborg HJ . Lasers Med Sci 2005, 19(4):203-9], [N Stone, MSc

(DisL): Pela Stavroulaki, MD; Catherinc Kendall, MSc (Dis!.); Martin Birchall, MD: Hugh Barr, MD (Dist.). Laryngoscope, IIO:1756 -1763, 2000] [Harris AT. Garg M. Yang XB. Fisher SE, Kirkham J, Smith DA, Martin-Hirsch DP, I-ligh AS: Raman speclroscopy and advanced malhcmatical modelting in the discriminmion of human thyroid cell ¡ines. l-Icad Neck Oncal 2009, 1 (1): 38).

Espectroscopia Raman en Odontología

La espectroscopia Raman se ha investigado durante décadas como una herramienta de diagnóstico para la caracterización de los cambios malignos tempranos que ocurren en el tracto gastrointestinal superior, así como en una gama de otros tejidos incluyendo la vejiga, mama, hueso, pulmón, sangre. ganglios linfáticos, laringe y eSlómago (Jerjes W., B. Swinson, D. Pickard, G. J. Thomas, C. Hopper, Oral DI/coI. 2004; 40(7), 673; Almond L M., J. Hutchings,

N. Shepherd, H. Barr, N. Stone, C. Kendall, 1. Biopholol/. 2011; 4(10), 685; Bammn l., N. C. Dingari, G. P. Singh, R. Kumar, S. Lang, G. Nabi, ;/I/al. Bio(/lwl. Chem. 20 12; 404(10), 3091; I-Ianlon E. B., R. Manoharan, T. W. Koo, K. E. Shafer, J. T. MOIZ, M. Fitzmaurice, J. R. Kramer, 1. hzkan, R. R. Dasari, M. S. Feld, P/¡ys. "4ed. Biol. 2000; 45(2), 1; Tu Q., C. Chang, Nallomedicille 2012; 8(5), 545). Sin embargo, los estudios clínicos en tej ido mineralizado duro siguen siendo escasos, aún así debido al alto grado de sensibilidad, en tcnninos de detección de los cambios estructurales a nivel molccular en los tcjidos mineralizados, como marcadores fenotípicos de una enfCnllCdad detcmlinada química específica, la espectroscopia Raman emerge como una herramienta de diagnóstico potente para la detección y evaluación del grado de desmineralizac ión dental.

Así, dentro de los escasos trabajos orientados a los tejidos mineraliz.1dos. Ko el al (2005) (Ko ACT, Choo-Smith LP, Hewko M, Leonardi L, Sowa MG, Dong ces, Williams P, eleghorn B. Ex vivodetection and characlcrization of early dental caries by oplical coherence tomography and Raman spectroscopy. Joumal of Biomedical Oplics 2005. 10(3). Article number 031 11 8) publicaron una detección ex vivo y caracterización de caries dentales incipientes mediante la combinación de tomografia de coherencia óptica (OCT) con espectroscopia Raman proporcionando imágenes para la detección de caries y la detemlÍnación de la profundidad de la lesión y, mediante la espectroscopia Raman, obtuvieron la confinnación bioquímica de esa caries. Los mismos autores, Ko el al (Ko ACT, ehoo-Smith, LP, Hewko M, Sowa MG, Dong ces, Cleghom B. Detection of early dental caries using polarized Raman spectroscopy. Optics Express 2006, 14(1), 203-215) publicaron la detección de caries dentales incipientes en dientes humanos extraidos utilizando espectroscopia Raman polarizada para discriminar entre la caries dental incipiente y esmalte sano. Finalmente, de lluevo Ko el (1/ (Ko ACT, Choo-Smith LP, Zhu R, Hewko M. Dong e, eleghonl B. Sowa MG. Application of NIR Raman spectroscopy for

detecting and characlcrizing early dental caries. Progress in Biomedical Optics and Imaging .

Proccedings of $PI E 2006. 6093. Article numbcr 60930L) publicaron la aplicación de

espectroscopia Raman NIR para delectar y caracterizar caries dentales incipientes en dientes

humanos extraídos donde la excitación laser del IR cercano proporcionó el contraste

5: bioquímico.

Mohanty el al (Mohanty B, Oad lani D, Mahoney D, Mann AB. Characterizing and idclltifying

incipient carious lesions in dental enamel t1sing micro-Raman speclrDscopy. Caries Research

2013. 47( 1), 27-33) caracteri zaron e identificaron "ex vivo" casos de caries incipientes (crecidas

sobre molares humanos bajo exposición controlada a ácido láctico) en esmalte dental utiliz¡mdo

10: espectroscopia de micro-Raman para concluir que dicha espectroscopia presenta ambos

requisitos de scnsibilidad y selectividad para identificar lesiones de caries incipientes, sin

embargo la presencia de una capa superficial con un contenido mineral relativamente alto podría

complicar el análisis. Carvalho el al (Carvalho F B, Barbosa AFS. Zanin F AA. Brugnera Júnior

A, Silveira Júnior l , Pinheiro ALB. Use of laser fluorescence in delllal caries diagnosis: A

15: fluorescence x biomolecular vibrational spectroscopic comparative study. Brazilian Dental

Joumal 2013, 24(1), 59-63) investigaron "ex vivo" el uso de la fluorescencia láser en

diagnóstico de caries dental para verificar la existencia de una correlación entre las lecturas de

la espectroscopia Raman de los niveles de grupos fosfato de apatitas (-960 cm·1), apatitas

fluoradas (-575 cm'1) y matriz orgánica (-1450 cm'1) en diferentes Fases de la caries dental en

20: dientes humanos extraídos. Finalmente. Salehi el al (Salehi H. Terrer E, Panayotov 1, Levallois

B, Jacquot B, Tassery H, Cuisinier F Functional mapping ofhuman sound and carious enamel

and dentin wüh Raman spectroscopy. Joumal of Biophotonics 2013, 6(10), 765-774) llevaron a

cabo un mapeado funcional "ex vivo" de dientes humanos extraidos, en concreto del esmalte

humano y de esmalte y dentina con caries, mediante espectroscopia Raman a traves de un

2S: análisis preciso de las variaciones del espectro de la banda Ra man de mineral y de los

componentes orgánicos.

Todos estos trabajos de investigación realizados "ex vivo" en tejidos dentales a modo de biopsia

validan el interes de la presente invención en cuanto a la potencialidad de la espectroscopia

Raman como herramienta clínica complementaria para el diagnóstico de la desmineralización

30: dental. Sin embargo, todos ellos proponen el uso de esta tecnología con un enfoque cualitativo

en cuanto a la identificación de los grupos funcionales de interés en tejidos mineralizados. Por

lo que la implementación potencial de Raman en la clínica todavía requerida de una gran

cantidad de tiempo para evaluar los espectros y. una vez evaluados, no se obtendría un índice

numérico del potencial grado de desmineralización de los restos de tejidos dentales analiü1dos.

35

Descripción de la in"ención

El aspecto relevante de la presente invención se refiere a la propuesta de un procedimiento --ex vivo" para la evaluación cuantitativa del grado de desmineralización dental mediante espectroscopia Raman. caracterizado por:

1-Cuantificar en el espectro Raman, obtenido tras irradiar la pieza dental con luz láser, las áreas de las bandas de Stokes asociadas a los grupos: J>O~· I belldillg de hidrox iapatila (430 cm,I), PO~·.1 s/retchillg de hidroxiapat ita (960 CUyl) y el grupo C-H~ de lípidos y proteínas (2941 cm,l) y calcular los valores de los siguientes índices relativos definidos para el diagnóstico:

Índice de Mineralización belldil/g (1Mb): área banda POJ') a 430 Cllyl¡ área banda e-H. a

294\ cm,J, índice de Mineraliz.1c ión strelC:/¡il/g (IMs): área banda P04-' a 960 cnr l¡ área banda C-H~ a 2941 cm.).

2-Detenninar el diagnóstico por proximidad de los valores obtenidos con el patrón de nonnalidad para los niveles de mineralización de la pieíw dental sana, establecido en 1.35·

1.75 para Mlb y4.01-5. 19 para Mis.

Para la estimación de los índices se han analizado piez.1s dentales sanas y se ha tenido en cuenta tanto el error aleatorio derivado del propio proceso de medida como el error sistemático derivado de fluctuaciones inherentes al equipo debido a variaciones en la topografia de la muestra. Tanto las piezas dentales humanas sanas como las afectadas con diferentes grados de caries utiliz.1das para establecer los índices de la presente invención fueron extraídas por indicación médica tras diagnóstico de enfennedad periodontal y cordal.

Otro aspecto de la invención se refiere a la di versidad de modos de toma de la muestra. La preparación de muestras "ex vivo" pennitc el examen en el laboratorio utilizando equipos de Raman convencionales. Entendiendo como "cx vivo" el análisis de muestras dc tcjido dental obtenidos, mcdiante prescripción medica por otras patologías, a modo de biopsia a través de técnicas actualmente estandariz.1das en la práctica odontológica tales como microbiopsia dental mediante grabado ácido, por cortes mediante abrasión con discos soj:/ex o bien fragmentos en caso de utilizar cortes de esmalte dcntal con instrumental o rotatorio y, por último, exodoncia dental (en este último caso no se trataría de una técnica generaliz.1da por no ser inocua a diferencia del resto de las técnicas antcriorcs).

Este procedimiento puede utilizar una diversidad de tipos de láseres que emiten en el rango visible, tales como el láser de I-Ie-Ne (632 nm), láser de diodo (637 nm, 785 nm) o similar y los láseres emisores de radiación en los rangos ultravioleta (habitualmente 488 nm o 532 nm) o en el infrarrojo cercano, como el láser de Nd-Y AG (1064 nm).

5: En otro aspecto de la invención el presente procedimiento es aplicable como técnica complementaria a diferentes tipos de enfennedades que afectan ti tejidos duros del diente empezando por la caries dental pero incluyendo también la fluorosis o la amelogénesis imperfecta (Al), ya que las tres promueven cambios en la ultraestructura y en los ralios de los diferentes compuestos del diente (orgánicos frente a la parte mineral). Este procedimiento es especialmente aplicable al diagnóstico "ex vivo" de desmineralización dental inci piente, sin seilales extemas que indiquen su presencia, de fonna que faci litará su diagnóstico, actualmente diricil con las técnicas rutinarias "in vivo",

I O: En otro aspecto de la invención el presente procedimiento puede ser implementado por ordenador u otros medios electrónicos además de software diseñados para el cálculo inmediato de los índices de mineral ización establecidos y así facilitar y agiliz.1f el tratamiento de la infon11ación diagnóstica.

15: Se presentan al fina l de este documento el espectro Raman de esmalte y dentina de dientes humanos sanos (Figura 1) Y la relación lineal probada entre las áreas de las bandas de interés respecto a la radiación láser incidente (Figura 2).

Descripción de los dibujos

Figura. l. Espectro Raman de esmalte y dentina de dientes humanos sanos. Extraídos por indicación médica tras diagnóstico de enfennedad periodontal por presentar alta movilidad.

20: Figura. 2. Relación lineal entre las áreas de las bandas Raman de interés (P04,,1 bending (flexión) a 430 enrl , P04·J strelching (extensión) a 960 cm·1 y e-H, grupos de lípidos y proteínas a 2941 cnyl) respecto a la radiación láser incidente.

25: Figura 3. Sección longitudinal de un molar superior (a) y premolar superior (b) afectados por caries dental obtenidos de dos pacientes para su evaluación por el presente método cuant itativo de espectroscopia Raman. Piezas dentales extraídas por indicación médica tras diagnóstico de enfennedad periodontal por presentar alta movilidad.

30: Figura 4. Resultados cuantitativos obtenidos para los casos de estudio, donde (a) presenta los valores de Mlb para las zonas 1 (esmalte sano) y 3 (esmalte con caries o potencialmente afectado sin claras evidencias) del molar superior y del premolar superior, respectivamente. La zona sombreada en gris representa el patrón de nonnalidad. La gráfi ca (b) es el mismo estudio pero para el índice Mis. Piezas dentales extra idas por indicación médica tras diagnóstico de en fennedad periodontal por presentar alta movil idad.

Descripción detallada de la invención. Casos prácticos.

5: En un modo de realizac ión particular, dos piezas denta les con diferente apariencia eXlcma de desmineralización: mola r superior (figura 3(a)) y premolar superior (Figura 3(b», extraidas de dos pncientcs por indicación médica Iras diagnóstico de enfemlcdad pcriodonta! por presentar alta movilidad, fueron evaluadas por espectroscopia Raman. En ambas figuras se presentan las piezas dentales analizadas "ex vivo" desde disti ntos ángulos: buca l, oclusa] y sección longitudinal en detalle.

IO 15: En las imágenes del molar superior (Figura 3(a» se observan señales eXlemas claras de desmi neral ización dental.. En el caso del diente premolar (Figura 3(b» éste presenta una desmineralización interior sin claras sei'iales extemas de un desequilibrio en la desmineral ización y caries dental, lo que pennitirá eva luar la profundidad de detección de la señal Raman en e l tej ido,. Al presentar un corte longitudinal se puede observar la caries dental intema. Así, la zona 1en la Figura 3 corresponde en ambos casos al esmalte sano. la zona 2 a la dent ina afectada por ca ries y la zona 3 al área extema de interés para ser evaluada media nte la metodología Raman cuantitativa por índices.

Como un ejemplo de reali7-,,1ción preferida se describe el siguiente proced imiento diagnóstico de la desmineralización denta l en zonas sin evidencias externas:: para el

20 25: 1. Selección de aquellos restos de tejido dental extraídos por indicació n médica tras el diagnóstico de diversas patologías y con ciertas sospechas de desequi librio en la mineral izac ión por el diagnóstico pero sin evidencias exlernas claras. 2. Análisis de la superfic ie de esas piezas dentales (Figura 3(a) y (b» utili7..a ndo espectroscopia Raman para la obtención de los espectros correspondientes. 3. Obtención, para cada espectro en las zonas externas (zona I y zona 3 para las dos piezas dentales) de las áreas de las bandas Raman a 430 cm·L. 960 cm-Ly 2941 cm-L . 4. A part ir de las áreas de las bandas Raman de interés se obtienen los índices de minerali zac ión (M lb y MIs) para cada zona; siendo estos índices para el caso práctico planteado los siguientes:

Mojar superior Premolar superior

Mlb: ¡"l is Mlb Mb"

Zona I: 1.57\ 4.735 1.65\ 4.069

Zo na 3: 0.369 1.039 0.312 1.030

5. Se comparan los índices obtenidos para las zonas de interés (zona 3 en ambos casos) con los valores asignados al patrón de nonnalidad respecto a la mineralización obtenido a panir del estudio de piezas dentales sanas, y establecido en: 1.35-1.75 para M lb Y 4.0 ]-5.19 para Mis. Se elabora un diagnóstico por comparación de los valores de éstos índices con los

5 parámetros de nonnalidad.

Los resultados obtenidos para los casos de estudio utilizando los índices propuestos de mineralización, claramente validan la espectroscopia Raman junto con el patrón de normalidad establecido para tos niveles de mineralización en esmalte sano como una lecnica complementaria cuantitativa, fiable, objetiva y autosu ficiente para diagnosticar la 10 desmineralización dental con altos niveles de especificidad y sensibilidad tanto a nivel superficial como en tej idos internos del diente. Esta metodología se puede transferir fác ilmente a la clínica para su aplicación en piezas dentales extraídas de pacientes como complemento cuantitativo y objetivo en el diagnóstico para aplicar futuros tratamientos segun el grado de desmineralización dental cuantificado .. De esta fonna en tiempo casi real se obtienen los índices 15 de mineralización de las piezas dentales "ex vivo" objeto de estudio y se comprueba su cOITespondencia con el intervalo de confianza o patrón de nonualidad para estados saludables de mineralización dental. El diagnóstico precoz de los procesos de desmineralización es esencial para poder aplicar un tratamiento lo menos agresivo posible y garantizar una buena salud oral; esta metodología permitirá calegorizar el grado de desmineral ización de piezas dentales en un

20 enfoque cuantitativo incluso en caries incipientes o no claramente manifiestas extemamente para prescribir tratamientos preventivos al paciente en consonancia con el grado de desmineralización cuantificado.

Claims

REIVINdiCACIONES

1· Procedimicmo cuantitativo '-ex vivo" para el diagnóstico de procesos de desmineralización dental por espectroscopia Raman caracterizado por:

-

cuantificar en el espectro Raman obtenido Iras irradiar la pieza dental con luz láser, las áreas

5 de las bandas de Stokes asociadas a P0 4,I bel1dillg de hidroxiapatita (430 cm' I). P04,J slrelc¡'il/g de hidroxiapatita (960 cm,l) y grupos C-Hx de lípidos y proteínas (2941 cm") y calcular los siguientes índices relativos definidos para el diagnóstico:

índice de Mineralización belldillg (Mlh. Mineralization Index bendil1g) = área banda 430 I

cm,l I área banda 294 1 cm10 índice de Mineralización ~-tretchillg (Mis. Mineralization Index s,relchillg) = área banda 960 cnfl¡ área banda 2941 cnr l .

• detemlinar el diagnóstico por proximidad de los valores de dichos índices con los valores previamente establecidos como patrón de normalidad respecto a la mineralización en piezas dentales sanas, establecido en: 1.35·1.75 para M lb Y 4.01 ·5.19 para Mis.

15 2-Procedimiento cuantitativo ex vil'o para el diagnóstico de procesos de desmineralización dental por medio de espectroscopia Raman, según reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho procedimiento sea implementado por ordenador.

3-Uso del procedimiento segun reivindicación 1-2 para el diagnóstico complementario de procesos de desmineralización dental asociados a caries dental.

20 4· Uso del procedimiento según reivindicaciones l ·) para el diagnóstico complementario de procesos de desmineralización dental que alteran la fonnación y calcificación del diente, tales como la fluorosis o la amelogénesis imperfecta (Al).