A proposta desse trabalho é demonstrar a viabilidade da técnica de transiluminação com a captação de imagens digitais através de uma pastilha de resina com pinos metálicos posicionados sobre sua superfície e imagens geradas a partir de elementos dentais, também, foram realizados processamentos matemáticos com base na transformada rápida de Fourier. Para a geração das imagens foram utilizadas fontes de laser e led com comprimentos de onda que vão do visível ao infravermelho. A análise das imagens mostrou que imagens formadas com led foram superiores as imagens formadas com laser e a cor azul não apresentou contraste suficiente independente da fonte de iluminação. Os resultados mostraram que o uso de Lasers não obteve sucesso devido à difração da luz pelos pinos e à interferência entre as radiações laser, o que provocou imagens com baixa resolução. No entanto, usando a fonte de led, foi possível definir a morfologia dos pinos na resina. Como conclusão verificou-se que os efeitos ópticos de absorção e espalhamento da luz pela resina e pelo dente, a difração da luz pelos pinos e a interferência da luz coerente foram os fatores de maior influência para a análise das imagens. / The propose of this work is to demonstrate the feasibility of the technique of transillumination to capture digital images through a resin with metal pins placed on its surface and images generated from dental elements. In addition has been made on the basis of mathematical processing transformed rapidly from Fourier. For the generation of images were used sources of laser and led with a wavelength ranging from visible to infrared. The analysis of the images showed that images formed with higher led the images were formed with laser and the blue not presented sufficient contrast independent of the source of illumination. The results showed that the use of Lasers not succeeded because of diffraction of light by pins and the interference between the laser radiation, which caused images with low resolution. However, using the source of led, it was possible to define the morphology of pins in the resin. In conclusion we note that the effects of optical absorption and scattering of light by the resin and the tooth, the diffraction of light by pins and interference of light were consistent factors of greater influence for the analysis of images.

A proposta desse trabalho é demonstrar a viabilidade da técnica de transiluminação com a captação de imagens digitais através de uma pastilha de resina com pinos metálicos posicionados sobre sua superfície e imagens geradas a partir de elementos dentais, também, foram realizados processamentos matemáticos com base na transformada rápida de Fourier. Para a geração das imagens foram utilizadas fontes de laser e led com comprimentos de onda que vão do visível ao infravermelho. A análise das imagens mostrou que imagens formadas com led foram superiores as imagens formadas com laser e a cor azul não apresentou contraste suficiente independente da fonte de iluminação. Os resultados mostraram que o uso de Lasers não obteve sucesso devido à difração da luz pelos pinos e à interferência entre as radiações laser, o que provocou imagens com baixa resolução. No entanto, usando a fonte de led, foi possível definir a morfologia dos pinos na resina. Como conclusão verificou-se que os efeitos ópticos de absorção e espalhamento da luz pela resina e pelo dente, a difração da luz pelos pinos e a interferência da luz coerente foram os fatores de maior influência para a análise das imagens. / The propose of this work is to demonstrate the feasibility of the technique of transillumination to capture digital images through a resin with metal pins placed on its surface and images generated from dental elements. In addition has been made on the basis of mathematical processing transformed rapidly from Fourier. For the generation of images were used sources of laser and led with a wavelength ranging from visible to infrared. The analysis of the images showed that images formed with higher led the images were formed with laser and the blue not presented sufficient contrast independent of the source of illumination. The results showed that the use of Lasers not succeeded because of diffraction of light by pins and the interference between the laser radiation, which caused images with low resolution. However, using the source of led, it was possible to define the morphology of pins in the resin. In conclusion we note that the effects of optical absorption and scattering of light by the resin and the tooth, the diffraction of light by pins and interference of light were consistent factors of greater influence for the analysis of images.

Orientador: Prof. Dr. Emery Cleiton Cabral Correa Lins / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / A verificação da vitalidade do tecido pulpar é uma evidência significativa sobre um dano nervoso permanente no dente e propicia ao clínico maior poder de decisão sobre um tratamento adequado. O protocolo atual de diagnóstico da vitalidade da polpa envolve a análise do histórico de dor do paciente e a realização de testes de sensibilidade e de fluxo sanguíneo da polpa. Infelizmente, o resultado dos testes de sensibilidade depende da interpretação subjetiva do paciente ao reconhecer o estímulo aplicado, enquanto o resultado do fluxo sanguíneo depende da espessura dos tecidos dentais e do posicionamento da ponta de prova do equipamento. Neste aspecto, esta área diagnóstica poderia utilizar de uma técnica de imagens objetiva para ser utilizada como uma ferramenta auxiliar ao diagnóstico. A transiluminação dental poderia, então, ser uma técnica alternativa explorada como ferramenta de diagnóstico dental; considerando que já foi usada com sucesso na detecção de cáries iniciais e se baseia no princípio de formar imagens das estruturas do dente a partir de radiação infravermelha transmitida. Com o objetivo de estudar a viabilidade desta técnica, um estudo foi realizado, buscando validar a transiluminação dental para a visualização de estruturas dentais internas. O experimento visou utilizar a transiluminação dental para reconhecer padrões nas propriedades ópticas das amostras que possam ser exploradas a fim de distinguir as diferentes anatomias dentais existentes. Para tal, dois grupos de estudo foram montados: um a partir de dentes humanos e outro utilizando dentes bovinos, ambos tendo sido aprovados nos devidos comitês de ética. A instrumentação utilizada foi analisada em detalhes, assim, também como sua influência para a formação de imagens. Os dentes foram posicionados entre a fonte de luz e a câmera de aquisição para confecção de cada uma das imagens, que foram por fim processadas para extração de dados. As imagens reportaram contraste significativamente diferente para delineamento das estruturas dentais internas. Outras observações em relação à instrumentação utilizada foram colocadas e que tendem a guiar futuras iniciativas. Ao final do estudo, foi possível concluir que a Transiluminação Dental é técnica viável para futuras aplicações relacionadas à visualização de estruturas dentais internas, necessitando, porém, do refino instrumental para a iluminação e aquisição de imagens. / The verification of the vitality of pulp tissue is a significant evidence of a permanent nerve damage in the tooth, and provides the clinician greater power to decide on appropriate treatment. The current protocol for diagnosing vitality of pulp involves analysis of the patient's pain history and execution of tests of sensitivity and pulp blood flow. Unfortunately the result of sensitivity testing depends on the subjective interpretation of the patient to recognize the stimulus applied as the result of blood flow depends on the thickness of the dental tissues and the positioning of the probe of the equipment. In this aspect, this area could use images for an objective diagnostic technique and use it as an auxiliary tool for the diagnosis. The dental transillumination could then be explored as an alternative technique for dental diagnose considering that such technique has already been used successfully in detecting early tooth caries and is based on the principle of forming images of structures of the tooth from transmitted infrared radiation. In order to study the feasibility of this technique a study was conducted to validate dental transillumination for viewing internal dental structures. The experiment aimed to recognize patterns in the optical properties of the samples which could be exploited to distinguish the different dental anatomy. For this purpose two groups were gathered, one from human teeth and a second using bovine teeth, both having the consent of the following ethical committees. The instrumentation used was analyzed in detail so as to influence their imaging. The teeth were placed between the light source and the acquisition camera for achieving each image, later processed for data extraction. The images showed significantly different contrast for the lineation of dental internal structure. Other comments were brought to surface in regard to the instruments used, so future initiative could be guided. At the end of the study it was concluded that the Dental Transillumination is feasible technique for future applications related to viewing internal dental structures, though is necessary further development of the instruments used for lightening and image acquisition.

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4060_1.pdf: 2278213 bytes, checksum: afea7a63daa6738b26d0bc8828b118f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Esta dissertação foi organizada em forma de artigos científicos para serem enviados a revistas internacionais, especializadas na área de interface entre a Física Biomédica e Odontologia, precedido por uma introdução ao tema e revisão bibliográfica. A revisão de literatura em bancos de dados eletrônicos internacionais pesquisou a complexidade dos avançados métodos de diagnóstico de cárie precoce, elucidando técnicas que avaliam propriedades ópticas da interação laser-tecido, como a Transiluminação (TI, sigla em inglês) com infravermelho próximo (NIR, sigla em inglês), e Tomografia por coerência óptica (TCO). De acordo com os objetivos de avaliar as técnicas de forma integral, esta dissertação resultou em três artigos que apresentam inicialmente a montagem do sistema ótico e avaliação da resolução ótica, bem como a sensibilidade e especificidade no diagnóstico da cárie precoce. O primeiro artigo, intitulado de Evaluation of Near-Infrared Transillumination System for Early Caries Detection , a ser encaminhado ao Journal of Biomedical Optics, consiste em uma análise da resolução espacial do sistema de Transiluminação com Infravermelho Próximo tornando possível afirmar as possibilidades e limitações da técnica, quanto à menor visualização de uma lesão de cárie, elucidando interferências quanto a propagação da luz no tecido em diferentes espessuras de esmalte. Este teste inicial foi essencial para definir a metodologia utilizada. Os resultados obtidos mostraram uma visualização da cárie quantitativamente e provaram que a resolução do sistema não é um fator limitante. O segundo artigo intitulado, Evaluation of sensibility and specificity of NIR TI and X Ray images of noncavitated caries lesions , que será encaminhado a Photomedicine and Laser Surgery, proporcionou continuidade à avaliação da técnica. Um total de 28 imagens, referente a dentes sadios e com manchas brancas iniciais nas superfícies proximais, foram realizadas pela técnica de transiluminação com infravermelho próximo e pelo raio x convencional digitalizado. As imagens foram avaliadas por especialistas em Radiologia Odontológica, quanto à sensibilidade e especificidade, cujo resultado comprovou a eficácia da Transiluminação quando comparada ao raio x, comumente utilizado na prática clínica diária. Como resultado, ficou demonstrado que a sensibilidade da transiluminação é duas vezes melhor que o raio x enquanto que a especificidade foi semelhante nos dois casos. O terceiro artigo, intitulado Characterization of enamel in decíduos teeth by Optical Coherence Tomography: in vitro comparison between 850nm and 1280nm , que será enviado para publicação na International Journal of Paediatric Dentistry, avaliou a aplicação da Tomografia por Coerência Óptica em dentes decíduos comparada a cortes histológicos e microscopia óptica como padrão ouro. Os resultados demonstraram a eficácia da TCO em visualizar com qualidade as alterações ópticas ocorridas no tecido num processo de desmineralização. Também comprovou que o sistema com comprimento de onda em 1280nm apresenta maior profundidade de penetração em esmalte quando comparado ao de 850nm, devido às diferenças do coeficiente de espalhamento e de absorção. Em geral, conclui-se que a Transiluminação no infravermelho próximo e a TCO apresentam grande potencial de serem utilizadas na prática clínica proporcionando diagnóstico precoce, e conseqüentemente, o estabelecimento de métodos profiláticos e preventivos, para reversão ou controle do processo carioso

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vivo a detecção de cárie através do exame visual ICDAS, transiluminação por fibra ótica combinado ao ICDAS e exame radiográfico. Um total de 2.279 superfícies proximais e cicatrículas e fissuras em incisivos superiores, pré-molares e molares permanentes e 272 superfícies em molares decíduos em72 escolares (8 a 18 anos) foram avaliadas por um examinador treinado. Os sete escores para detecção de cárie primária do sistema visual ICDAS foram aplicados. Dois equipamentos de transiluminação por fibra ótica foram avaliados: FOTI Schott (SCH), com ponta de fibra ótica com 0,5mm de diâmetro, e FOTI Microlux (MIC), com diâmetro da ponta 3 mm. Durante o exame combinado FOTI/ICDAS, a fibra ótica era utilizada tanto para iluminar quanto para transiluminar a superfície sob avaliação. O exame radiográfico (RX) consistiu de radiografias interproximais posteriores e periapicais anteriores. Os exames foram realizados em consultório odontológico após escovação supervisionada. No primeiro dia de exame, o exame visual utilizando o ICDAS era realizado e em seguida, o exame combinado ao MIC ou SCH. Logo após era realizado o exame radiográfico. Após uma semana, novamente o ICDAS era realizado, e em seguida o exame combinado com o equipamento de FOTI não utilizado na semana anterior. Os exames foram repetidos em 10 pacientes após intervalo mínimo de uma semana para avaliação da reprodutibilidade intra-examinador, a qual apresentou valores de 0,95 (ICDAS), 0,94 (MIC), 0,95 (SCH) e 0,99 (RX) pelo kappa ponderado. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, o RX julgou que um número maior de superfícies apresentava lesão em dentina (53) do que os outros métodos (34 a 36); porém não detectou nenhuma lesão em esmalte, as quais foram identificadas pelo ICDAS (94), SCH (107) e MIC (91). Em proximais permanentes, a transiluminação por fibra ótica identificou maior número de proximais como lesão em esmalte - 150 (SCH) e 139 (MIC) - do que o exame visual (106), enquanto o RX identificou somente 43. Em oclusais de decíduos, os quatro métodos julgaram um número aproximadamente similar de superfícies sem lesão (52 a 59) ou com lesão em dentina (21 a 26), assim como para lesões proximais em dentina (31 a 36). Entretanto um número reduzido de lesões proximais decíduas em esmalte foi julgado pelo exame radiográfico (3) em comparação com os outros métodos (15 a 16). Em decíduos, o ICDAS e o FOTI combinado ao exame visual julgaram maior número de lesões proximais em esmalte que o exame radiográfico, sendo que número similar de lesões em dentina foram classificadas pelos quatro métodos em oclusais e proximais de molares decíduos. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, tanto o exame visual ICDAS quanto sua combinação aos dois equipamentos de transiluminação apresentaram maior similaridade de superfícies julgadas como lesão em esmalte ou como lesão em dentina, enquanto o exame radiográfico classificou mais superfícies como lesão em dentina e nenhuma como lesão em esmalte. A adição da transiluminação por fibra ótica ao exame visual aumentou em um terço a detecção das lesões cariosas proximais julgadas em dentina pelo ICDAS isoladamente e aproximadamente quadruplicou o número daquelas assim classificadas pela avaliação radiográfica em permanentes. / The aim of this in vivo study was to assess the ICDAS visual method, combined ICDAS/fiber optic transillumination and bite wing radiographs. A total of 2,279 pits and fissures in upper incisors, pre-molars and molars permanent surfaces and 272 primary molars surfaces in 72 patients (aged 8 to 18 years-old) were assessed by an trained examiner. The seven scores for coronal primary caries detection criteria from ICDAS visual criteria were applied. Two fiber optic transillumination devices were assessed: FOTI Schott, SCH, tip diameter 0,5 mm and FOTI Microlux, MIC, portable device, tip diameter 3 mm. During the FOTI/ICDAS combined exam, the fiber optic was used to illuminate and also to transilluminate the surface that was being evaluated. The radiograph examination (RX) was done by bite-wings for posterior teeth and periapical for anterior teeth. Examinations were performed using dental chair after supervised toothbrushing. In the first exam day, the visual exam using ICDAS was done followed by ICDAS combined to MIC or SCH. After that the radiograph exam was done. After one week, the ICDAS was done again followed by the FOTI that was not used the week before. The exams were repeated in 10 patients after, at least, one week of interval to evaluate the intra-examiner reproducibility , presenting weighted kappa values 0.95 (ICDAS), 0.94 (MIC), 0.95 (SCH) and 0.99 (RX). In permanent pits and fissures surfaces, RX deemed a greater number of surfaces presenting dentin lesions (53) than the other methods (34 to 36). However no enamel lesion was detected which were identified by ICDAS (94),SCH (107) and MIC (91). For permanent approximal surfaces, the fiber optic transillumination identified a greater number of approximal surfaces as having enamel lesions - 150 (SCH) and 139(MIC) - than visual exam (106), while RX identified only 43. For primary occlusal surfaces, the four methods deemed a similar number of surfaces without lesion (52 to 59) or with dentin lesion (21 to 26), the same for approximal dentin lesion (31 to 36). However a reduced number of primary approximal lesions were deemed by the RX (3) compared to the other methods (15 to 16). Im primary dentition, the ICDAS and FOTI combined to visual exam deemed a great number of enamel approximal lesions compared to RX, where a similar number of dentin lesions were classified by the four methods in primary occlusal and approximal surfaces. In permanent pitts and fissures, for ICDAS and FOTI/ICDAS combined, presented similarity in surfaces deemed as having enamel lesions or dentin lesions, while the radiograph exam classified a great number as having dentin lesion and no enamel lesion. Adding fiber optic transillumination to visual exam increased in one third approximal lesions deemed in dentin by the ICDAS alone and made fourfold the number of those as classified by permanent radiograph evaluation.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vivo a detecção de cárie através do exame visual ICDAS, transiluminação por fibra ótica combinado ao ICDAS e exame radiográfico. Um total de 2.279 superfícies proximais e cicatrículas e fissuras em incisivos superiores, pré-molares e molares permanentes e 272 superfícies em molares decíduos em72 escolares (8 a 18 anos) foram avaliadas por um examinador treinado. Os sete escores para detecção de cárie primária do sistema visual ICDAS foram aplicados. Dois equipamentos de transiluminação por fibra ótica foram avaliados: FOTI Schott (SCH), com ponta de fibra ótica com 0,5mm de diâmetro, e FOTI Microlux (MIC), com diâmetro da ponta 3 mm. Durante o exame combinado FOTI/ICDAS, a fibra ótica era utilizada tanto para iluminar quanto para transiluminar a superfície sob avaliação. O exame radiográfico (RX) consistiu de radiografias interproximais posteriores e periapicais anteriores. Os exames foram realizados em consultório odontológico após escovação supervisionada. No primeiro dia de exame, o exame visual utilizando o ICDAS era realizado e em seguida, o exame combinado ao MIC ou SCH. Logo após era realizado o exame radiográfico. Após uma semana, novamente o ICDAS era realizado, e em seguida o exame combinado com o equipamento de FOTI não utilizado na semana anterior. Os exames foram repetidos em 10 pacientes após intervalo mínimo de uma semana para avaliação da reprodutibilidade intra-examinador, a qual apresentou valores de 0,95 (ICDAS), 0,94 (MIC), 0,95 (SCH) e 0,99 (RX) pelo kappa ponderado. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, o RX julgou que um número maior de superfícies apresentava lesão em dentina (53) do que os outros métodos (34 a 36); porém não detectou nenhuma lesão em esmalte, as quais foram identificadas pelo ICDAS (94), SCH (107) e MIC (91). Em proximais permanentes, a transiluminação por fibra ótica identificou maior número de proximais como lesão em esmalte - 150 (SCH) e 139 (MIC) - do que o exame visual (106), enquanto o RX identificou somente 43. Em oclusais de decíduos, os quatro métodos julgaram um número aproximadamente similar de superfícies sem lesão (52 a 59) ou com lesão em dentina (21 a 26), assim como para lesões proximais em dentina (31 a 36). Entretanto um número reduzido de lesões proximais decíduas em esmalte foi julgado pelo exame radiográfico (3) em comparação com os outros métodos (15 a 16). Em decíduos, o ICDAS e o FOTI combinado ao exame visual julgaram maior número de lesões proximais em esmalte que o exame radiográfico, sendo que número similar de lesões em dentina foram classificadas pelos quatro métodos em oclusais e proximais de molares decíduos. Em cicatrículas e fissuras de permanentes, tanto o exame visual ICDAS quanto sua combinação aos dois equipamentos de transiluminação apresentaram maior similaridade de superfícies julgadas como lesão em esmalte ou como lesão em dentina, enquanto o exame radiográfico classificou mais superfícies como lesão em dentina e nenhuma como lesão em esmalte. A adição da transiluminação por fibra ótica ao exame visual aumentou em um terço a detecção das lesões cariosas proximais julgadas em dentina pelo ICDAS isoladamente e aproximadamente quadruplicou o número daquelas assim classificadas pela avaliação radiográfica em permanentes. / The aim of this in vivo study was to assess the ICDAS visual method, combined ICDAS/fiber optic transillumination and bite wing radiographs. A total of 2,279 pits and fissures in upper incisors, pre-molars and molars permanent surfaces and 272 primary molars surfaces in 72 patients (aged 8 to 18 years-old) were assessed by an trained examiner. The seven scores for coronal primary caries detection criteria from ICDAS visual criteria were applied. Two fiber optic transillumination devices were assessed: FOTI Schott, SCH, tip diameter 0,5 mm and FOTI Microlux, MIC, portable device, tip diameter 3 mm. During the FOTI/ICDAS combined exam, the fiber optic was used to illuminate and also to transilluminate the surface that was being evaluated. The radiograph examination (RX) was done by bite-wings for posterior teeth and periapical for anterior teeth. Examinations were performed using dental chair after supervised toothbrushing. In the first exam day, the visual exam using ICDAS was done followed by ICDAS combined to MIC or SCH. After that the radiograph exam was done. After one week, the ICDAS was done again followed by the FOTI that was not used the week before. The exams were repeated in 10 patients after, at least, one week of interval to evaluate the intra-examiner reproducibility , presenting weighted kappa values 0.95 (ICDAS), 0.94 (MIC), 0.95 (SCH) and 0.99 (RX). In permanent pits and fissures surfaces, RX deemed a greater number of surfaces presenting dentin lesions (53) than the other methods (34 to 36). However no enamel lesion was detected which were identified by ICDAS (94),SCH (107) and MIC (91). For permanent approximal surfaces, the fiber optic transillumination identified a greater number of approximal surfaces as having enamel lesions - 150 (SCH) and 139(MIC) - than visual exam (106), while RX identified only 43. For primary occlusal surfaces, the four methods deemed a similar number of surfaces without lesion (52 to 59) or with dentin lesion (21 to 26), the same for approximal dentin lesion (31 to 36). However a reduced number of primary approximal lesions were deemed by the RX (3) compared to the other methods (15 to 16). Im primary dentition, the ICDAS and FOTI combined to visual exam deemed a great number of enamel approximal lesions compared to RX, where a similar number of dentin lesions were classified by the four methods in primary occlusal and approximal surfaces. In permanent pitts and fissures, for ICDAS and FOTI/ICDAS combined, presented similarity in surfaces deemed as having enamel lesions or dentin lesions, while the radiograph exam classified a great number as having dentin lesion and no enamel lesion. Adding fiber optic transillumination to visual exam increased in one third approximal lesions deemed in dentin by the ICDAS alone and made fourfold the number of those as classified by permanent radiograph evaluation.