Avaliação das estruturas dentárias hígidas e cariadas por meio das tecnologias de espectroscopia terahertz, tomografia por coerência óptica e imageamento por retroespalhamento com laser aleatório em fibra

Abstract

O objetivo do presente trabalho foi avaliar estruturas teciduais dentárias hígidas e cariadas por espectroscopia de Terahertz no domínio de tempo (THz-DT), tomografia por coerência óptica (OCT) e a partir de imageamento por retroespalhamento com Laser aleatório no infravermelho próximo (NIR-RFL). Para isso, foram realizados experimentos laboratoriais com dentes humanos e bovinos recém-extraídos. A configuração do THz-TDS foi desenvolvida no modo de transmissão, com base em um laser infravermelho de femtossegundo (comprimento de onda central a 820 nm, taxa de repetição de 76 MHz e largura de pulso de 150fs) e em antenas fotocondutoras. Como resultado da caracterização, o coeficiente de absorção da dentina úmida de 0,1 a 1,0 THz foi superior ao das amostras de dentina seca. A presença de lesão de cárie no tecido dentário reduz o coeficiente de absorção assim como também os valores do índice de refração. Em sequência, um método de imagem retroespalhamento baseado em laser de fibra aleatória de infravermelho próximo foi construído para fornecer uma imagem óptica de alto contraste entre o tecido hígido e cariado. O contraste obtido foi de 0,70, mais de 8 vezes maior que o contraste obtido na imagem radiográfica. Os estudos com Tomografia por Coerência Óptica empregou o sistema Callisto (Thorlabs Inc, Nova Jersey, EUA), que opera no domínio espectral com 930nm de comprimento de onda central. Sua primeira aplicação foi na análise das superfícies de esmalte irradiadas com laser Er,Cr:YSGG (Biolase Technology Inc., EUA), emitindo 2,78 μm com frequência de 20 Hz em três configurações de potência diferentes, comparados ao grupo controle com condicionamento com ácido fosfórico à 37%. A irradiação com laser promoveu superfícies rugosas em todos os parâmetros utilizados, e a análise OCT revelou maiores alterações ópticas nos grupos irradiados pelo laser quando comparado ao controle. A segunda análise foi a partir de nanopartículas esféricas de ouro (AuNP) e nanobastões de ouro (AuNR) como agentes de contraste óptico (OCAs) comparando com glicerol em imagens de tomografia de coerência óptica (OCT) com lesões de cárie incipientes para melhorar o diagnóstico desta condição. Foi demonstrado que nanopartículas de ouro (AuNP e AuNR) são efetivas como OCAs de lesões incipientes de cárie. Os métodos de espectroscopia e imagem retroespelhada podem ser exploradas na avaliação do tecido dentário. Em adição, a imagem por OCT promove não apenas maiores detalhes sobre rugosidade e alterações ópticas no esmalte, como também proporciona um monitoramento das lesões de cáries incipientes.