Caries detector

1. FIBER OPTIC TRANSILLUMINATION (FOTI)

Brief Description

Fiber-optic transillumination (FOTI) is an enhanced visual technique that uses the principle of illuminating teeth to detect the presence of caries. The principle behind transilluminating teeth is that demineralized areas of enamel or dentine scatter light more than sound areas. Incipient caries appear as darker areas in the resultant images, which are obtained during screening. (Pretty, Maupomé, 2004) 

Limitations 

However, the system is subjective. Analysis is done by the examiner who makes the call based on the appearance of scattering. There is also no continuous data output and it is not possible to record what is seen in the form of an image. Furthermore, FOTI can only be used for coronal tooth surfaces (occlusal, interproximal, and smooth) and not below the gingiva. (Pretty, 2006)

2. DIGITAL IMAGING FIBER OPTIC TRANSILLUMINATION (DIFOTI)

Brief Description

Digital Imaging Fiber-Optic Transillumination (DiFOTI) is a technique that builds on

FOTI but which allows the recording of images of carious lesions during illumination. It employs high intensity light and has an additional grey scale camera. 

The Method

There are two types of mouthpieces available for use with the DiFOTI: 

(a) Proximal surface mouthpiece: It is used for detecting interproximal and smooth surface caries. Light is shone from either the buccal or lingual surface through the tooth and the image is recorded from the opposite surface with the attached camera (Pretty, Maupomé, 2004)

Figure 3. Proximal surface mouthpiece (Pretty, Maupomé, 2004) 

(b) Occlusal surface mouthpiece: It is used for detecting caries on the occlusal surface. The mouthpiece illuminates the tooth through both the buccal and lingual surfaces and captures the image from the top of the tooth. (Pretty, Maupomé, 2004)

Figure 4. Occlusal surface mouthpiece (For picture on left: Pretty, Maupomé, 2004; right: Electro-Optical Sciences, Inc., 2004)

Effectiveness 

Reported by Schneiderman, et al. (1997), the DIFOTI technique has superior sensitivity compared to conventional radiological methods for the detection of approximal, occlusal, and smooth-surface caries. The images can indicate the presence of early decay before either film or digital radiography. Fennis-Ie et al. (1998) verified that 44% of the sites diagnosed as having enamel or dentinal caries by FOTI actually became carious within 2.5 years. (Devlin, 2006, p. 7)

Figure 5. Difference between DIFOTI and conventional Radiography. (Photo credits: Electro-Optical Sciences, Inc., 2004)

The DIFOTI technique is rapid, since images are instantly available following capture by the dentist. These images can then be discussed with the patient, then stored and reviewed at future visits. Given the visual approach of this technique, patients may be encouraged to take on a preventive approach as they are now aware and able to examine the demineralized enamel and the condition of their teeth. (Devlin, 2006, p. 7)

Additionally, this modified method is a safe and non-radiation technique for caries identification for pregnant women, children and cancer patients who receive high doses of radiation (as opposed to X-rays). 

Limitations

A potential problem with DIFOTI is image interpretation. Since results are not directly quantified, the clinician must perform the analysis, giving up to the probable inaccuracy of human error that such analyses entail.(Pretty, Maupomé, 2004) For example, the greater sensitivity of DIFOTI may mean that white-spot carious lesions with an intact enamel surface may appear dark and may be erroneously diagnosed as requiring restoration. (Devlin, 2006, p. 7)

Also, the DIFOTI does not have the capability to determine depths of lesions.

(Barnes, 2005)

Figure 6. Caries on interproximal surface (Picture credits: Electro-Optical Sciences, Inc., 2004)

Figure 7. Arrows indicate light scattering with mineral loss on (a) occlusal and (b) buccal surfaces. (Pretty, Maupomé, 2004) 

3. LASER FLUORESCENCE DETECTION FOR OCLUSAL CARIES

4.

5. DENTIN

Jaringan Dentin

Dentin merupakan struktur penyusun gigi yang terbesar. Jaringan ini jauh lebih lunak dibandingkan email karena komposisi material organiknya lebih banyak dibandingkan email yaitu mencapai 20 %, di mana 85 % dari material organik tersebut adalah kolagen. Sisanya adalah air sebanyak ± 10 % dan material anorganik 70 %.

Di daerah permukaan mahkota gigi, dentin terletak di bawah email. Tapi di bagian akar dentin tidak ditutupi oleh email melainkan oleh sementum. Di bagian bawahnya, dentin menjadi atap bagi rongga pulpa. Pulpa adalah suatu rongga yang berisi pembuluh darah dan persyarafan bagi gigi. Oleh karena itu secara anatomis, dentin sangat berhubungan erat dengan jaringan pulpa. Kebanyakan ilmuwan menganggap dentin dan pulpa adalah satu jaringan dan membentuk pulp-dentin complex.

Secara mikroskopis, dentin berbentuk seperti saluran yang disebut tubuli dentin dan berisi sel odontoblast dan cairan tubuli dentin. Sel ini dianggap sebagai bagian dari dentin maupun jaringan pulpa karena badan selnya ada di rongga pulpa namun serabutnya (yang disebut serabut tomes) memanjang ke dalam tubuli-tubuli dentin yang termineralisasi. Serabut tomes inilah yang membuat dentin dianggap sebagai jaringan hidup dengan kemampuan untuk bereaksi terhadap rangsang fisiologis maupun patologis.

Bila dentin terekspos ke lingkungan karena karies telah mencapai dentin atau karena gigi tersebut patah, maka gigi akan sensitif terhadap perubahan suhu (misalnya pada saat berkontak dengan makanan panas/dingin) dan akan terasa sakit. Hal ini disebabkan karena tubuli dentin berisi cairan seperti serum yang berkesinambungan dengan cairan ekstraseluler pada jaringan pulpa. Dengan tereksposnya tubuli dentin, cairan dalam tubuli ini akan mengalir dari pulpa ke arah luar yaitu perbatasan email dengan dentin, sehingga mempengaruhi ujung syaraf gigi. Akibatnya syaraf gigi akan teraktivasi dan mengirimkan sinyal ke otak dan terasa sakit.[](MM)

6. OPAQUE Bila suatu berkas cahaya dikenakan pada suatu benda maka akan terjadi salah satu dari 3

kemungkinan yaitu:1. TRANSMISI

Benda yang dapat mentransmisikan (meneruskan ) cahaya disebut benda TRANSPARAN

BENDA TRANSPARAN adalah benda yang dapat ditembus cahaya

2. ABSORBSI

Benda yang OPAQUE adalah benda yang menyerap (absorbsi) cahaya.

HUKUM LAMBERT

Io = intensitas awal

Ix = intensitas cahaya stlh menembus bahan setebal x

α = koefisien absorbsi bahan

3. PEMENCARAN CAHAYA

Terjadi jika cahaya diarahkan pada suatu bahan tebal yang terdiri dari partikel kecil-kecil dengan indeks bias yang berbeda.

Benda yang dapat meneruska sebagian cahaya dan sebagian yang lain dipencar disebut TRANSLUCENT

Benda TRANSLUCENT menunjukkan warna yang lebih muda dari benda yang OPAQUE

***FLUORESCENCE: benda yang memiliki kemampuan menyerap cahaya pada λ tertentu dan memantulkan cahaya pada λ yang lain. Gigi Asli menyerap radiasi UV (λ=400 nm) dan memantulkan cahaya pada λ = 400 – 500 nm

7. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RESIN KOMPOSIT

a. Kelebihan Komposit

- Warna dan tekstur material bisa disamakan dengan gigi pasien dengan menambah material pengisi.

- Bisa digunakan untuk merubah warna, ukuran dan bentuk gigi untuk memperbaiki senyuman.

- Tidak mengandung merkuri.

- Sangat bermanfaat untuk gigi anterior dan kavitas kecil pada gigi posterior dengan beban gigitan yang tidak terlalu besar dan mementingkan estetis.

- Hanya sedikit gigi yang perlu dipreparasi untuk pengisian bahan tambalan berbanding amalgam(Anusavice, 2003).

b. Kekurangan Komposit

- Kurang daya tahan berbanding amalgam serta tidak begitu kuat dalam menahan tekanan gigitan pada bagian posterior.

- Bisa terjadi shrinkage apabila material di set, sehingga menyebabkan pembentukan ruang kecil antara gigi dan bahan tambalan.

- Tidak bisa digunakan untuk tambalan yang besar.

- Lebih cepat aus dibanding amalgam.

- Tehnik etsa asam bisa melemahkan material polimer komposit.

- Kontras bahan tambalan komposit dan karies yang kurang menyebabkan sukar untuk mendeteksi karies baru.

- Memerlukan ketrampilan serta biaya tinggi (Anusavice, 2003).