Dental care process characterization. Spectroscopic methods for a robust determination of remineralization and dental sensitivity

Tesis doctoral

Resumen

En la presente disertación han sido tratados el problema de la hipersensibilidad dental y los procesos remin/demin. También han sido desarrolladas nuevas herramientas científicas para la evaluación de la eficacia de los productos dirigidos a la hipresensibilidad y a la prevención de la creación de caries dentales. Además, se han diseñado y llevado a cabo varios experimentos para investigar el estado del tejido dental mediante espectroscopia FTIR sin y con la fuente de sincrotrón. _x000D_ Con el objetivo de desarrollar el material oclusivo adecuado y determinar su eficacia; la porosidad de la dentina debe ser determinada. En la presente tesis doctoral ha sido desarrollada una nueva metodología para la evaluación de la eficacia del tratamiento de la hipersensibilidad dental. Este estudio se ha presentado en la primera parte del trabajo y se basa en la metodología de los discos dentinarios (dentin disc model). Los especímenes tratados con los agentes desensibilizantes han sido observados mediante la Espectroscopia Electrónica de Barrido (SEM). Las imágenes obtenidas han sido analizadas por un algoritmo automático de segmentación, desarrollado para ser usado mediante el software de MATLAB, el cual calcula el número y el área de los túbulos abiertos. Dicho método es una herramienta adecuada para que tanto científicos, como compañías privadas puedan llevar a cabo la supervisión y asistencia de los procesos remineralizantes de los tejidos dentales, o bien para el desarrollo de los nuevos productos focalizados en el problema de la hipersensibilidad dental._x000D_ Las siguientes partes de la disertación se han enfocado en el problema de los procesos desmineralizantes del tejido dental. _x000D_ En la segunda parte de la tesis doctoral se presenta la implementación de una nueva técnica, la de Hyper Spectral Imaging (HSI) para la evaluación de la eficacia del tratamiento remineralizante. Para el análisis de los dientes humanos antes y después de la remineralización, se ha utilizado principalmente el Hyper Spectral Imaging que implementa dos tipos de cámaras de Infrarrojo Cercano (NIR) (161 y 256 canales); y como método complementario la Microscopía Confocal de Raman (CRM). Los resultados obtenidos han sido detalladamente analizados mediante una rutina de MATLAB desarrollada especialmente para analizar ese tipo de imágenes. El coeficiente de correlación y la técnica de MCR (Multivariate Curve Resolution) han sido utilizados para recabar la información necesaria de los espectros adquiridos. Gracias a su simplicidad, el método puede convertirse en una poderosa herramienta para obtener información sobre los efectos del tratamiento remineralizante aplicado sobre el tejido dental. Durante el proceso de evaluación del nuevo producto dental, ese tipo de información puede ayudar a decidir si el producto es eficaz y compararlo con otros agentes del mismo tipo. _x000D_ En la tercera parte de la presente tesis doctoral la Elipsometría de Infrarrojo (IRSE) y la Elipsometría con la radiación de Sincrotrón han sido escogidos para la determinación de las constantes ópticas del tejido dental humano. Los especímenes dentales han sido tratados con el producto remineralizante y analizados mediante la Elipsometría IR con la radiación de Sincrotrón. Posteriormente, una serie de experimentos y simulaciones han sido llevados a cabo para obtener una muestra de referencia adecuada para la interpretación de los datos obtenidos en el sincrotrón. _x000D_ En la última parte, se han estudiado los cambios de la estructura del esmalte humano y de la dentina producidos por el proceso de la remineralización. Los espectros de varios puntos de los especímenes dentales han sido comparados mediante la técnica FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). Los datos obtenidos han sido interpretados aplicando el Análisis de Componentes Principales (PCA) y la deconvolución de los espectros (curve-fitting). Los resultados han sido comparados con las muestras de referencia de hidroxiapatita, fluorapatita y las consideradas en la bibliografía científica.
Fecha de lectura9 feb 2016
Idioma originalInglés
SupervisorManuel Valiente Malmagro (Director/a)

Citar esto

'