Diagnosi della carie dentaria

Una giovane società scozzese ad alta tecnologia ha sviluppato un innovativo strumento diagnostico odontoiatrico, che offre maggiore precisione e rende superfluo l’uso dei nocivi raggi X.

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Sintesi

Fondata nel 2001, la IDMoS Dental Systems Ltd, acronimo di Innovative Detection and Monitoring Systems, ha sede presso il Technology Park di Dundee, in Scozia. Il suo obiettivo è sviluppare tecnologie e prodotti innovativi per l’identificazione tempestiva e il controllo della carie dentaria, in grado di offrire sostanziali benefici sia per i medici sia per i pazienti.
Il dispositivo messo a punto dalla società, denominatoCarieScan, permette di identificare la carie
– con maggiore precisione e certezza rispetto alle tecniche esistenti
– senza i rischi connessi all’uso ripetuto di raggi X
– in fase iniziale, quando è ancora possibile arrestare o correggere la patologia.

Una giovane società scozzese ad alta tecnologia ha sviluppato un innovativo strumento diagnostico odontoiatrico, che offre maggiore precisione e rende superfluo l’uso dei nocivi raggi X.

La carie dentariaè una piaga che affligge tutti gli uomini e con circa 1 milione di dentisti in tutto il mondo, 170.000 dei quali negli Stati Uniti e 280.000 in Europa, le opportunità commerciali per chiunque possa contribuire ad alleviare questo tormento sono piuttosto numerose. Nel 2003, il mercato statunitense delle apparecchiature odontoiatriche e delle forniture dentali ha raggiunto i 3 miliardi di dollari.

La IDMoS Plc è una società di recente formazione, che ha sede in Scozia, nel Technology Park di Dundee, e ha sviluppato strumenti innovativi che semplificano la diagnosi delle malattie cliniche. Nell’ottobre 2007 ha presentato i suoi primi prodotti, CarieScan e CarieScan Plus, due dispositivi che consentono di identificare tempestivamente la carie e di creare un utile database con la storia clinica del paziente. Per attuare il suo ambizioso piano di sviluppo, la IDMoS intende creare una rete internazionale di distribuzione per i segmenti target, che comprendono il software, le apparecchiature dentistiche e le forniture dentali.

Progettato per rendere più precisi l’identificazione e il controllo della carie, il CarieScan è di impiego agevole sia per il dentista sia per il paziente e si pone come alternativa al tradizionale esame visivo e alle radiografie, evitando in tal modo i rischi per la salute connessi all’uso ripetuto di raggi X.

La prevenzione delle malattie è un obiettivo sempre più perseguito in tutto il mondo. Con CarieScan i dentisti hanno a disposizione uno strumento che permette di diagnosticare precocemente la carie, con una precisione superiore al 92 percento, e di ricorrere ai trattamenti più adeguati senza il rischio di diagnosi errate.

L’idea di strumenti per l’odontoiatria è nata in seguito a uno studio durato dieci anni, condotto in Scozia dalla School of Chemistry della St Andrews University e dalla Dental School della University of Dundee mediante la spettroscopia d’impedenza elettrochimica, nota anche come spettroscopia d’impedenza in corrente alternata, tecnica che ha un vasto impiego nel campo della caratterizzazione dei materiali, in particolare di rivestimenti protettivi, batterie, celle a combustibile e fenomeni di corrosione. È adottata anche per studiare la diffusione di ioni attraverso le membrane, le interfacce dei semiconduttori e le applicazioni biomediche.

 

Questa tecnica consistenell’applicare una corrente sinusoidale a basso voltaggio su un dato dente, monitorando nel contempo la corrente che passa come risultato della perturbazione. Al pari della resistenza in corrente continua, l’impedenza è la misura della capacità di resistenza di un circuito al passaggio della corrente sinusoidale. La forma d’onda risultante e l’impedenza vengono calcolate mediante una funzione di trasferimento. L’applicazione di frequenze multiple produce spettri d’impedenza la cui interpretazione è il compito principale del CarieScan.

Tali dispositivi sono il frutto della collaborazione tra alcuni scienziati elettrochimici e due esperti in diagnosi dentali di fama internazionale, il prof. Nigel Pitts e il dott. Chris Longbottom, co-fondatori della società. Insieme hanno più di 25 anni di esperienza nell’ambito della diagnostica clinica e della prevenzione e hanno contribuito in modo significativo alla cariologia dentale.

La IDMoS Dental Systems Ltd, consociata della IDMoS Plc, è stata istituita nel 2001 allo scopo di commercializzare questa tecnologia. Situata nel Technology Park di Dundee, la società ha facile accesso alle risorse delle due università, nonché importanti collegamenti con il Dundee Dental Hospital and School e con il Centre for Clinical Innovations della Facoltà di Medicina e dà lavoro a vari scienziati con esperienze multidisciplinari, in particolare nei campi dell’elettrochimica e della bio-impedenza.

Il dott. Alasdair Christie, a capo del settore Development and Operations della IDMoS, spiega che il progetto di trasferire il metodo alle applicazioni dentali era stato inizialmente finanziato presso le università nell’intento di facilitare il processo di sperimentazione dei dentifrici. Avendone provato la validità, nacque l’idea di sviluppare un dispositivo per la diagnosi della carie e, nel novembre 2004, fu reperito un capitale iniziale di circa 7 milioni di euro attraverso la quotazione al London Stock Exchanges Alternative Investment Market.

 

Christie sostieneche l’applicazione di questa tecnologia non si limita all’ambito odontoiatrico e che sono già state individuate alcune opportunità il cui sviluppo sarà programmato nei tempi dovuti. In particolare si pensa a prodotti per la diagnosi non invasiva e il monitoraggio delle condizioni nell’osteoporosi e nei tumori della pelle.

 


Vantaggi della cooperazione

I sistemi basati sull’impedenza in corrente alternata sono spesso molto ingombranti e possono arrivare a pesare anche 30 kg, se combinati con le interfacce medicali idonee. Volendo incorporare questa tecnologia in uno strumento portatile di piccole dimensioni, il development team della IDMoS si rivolse al Condition Monitoring Centre (CMC) della SKF, che ha sede a Livingston, in Scozia, e vanta oltre 20 anni di esperienza nella progettazione di strumenti portatili. Acquistato dalla SKF nel 2000, il suo ambito di specializzazione era in origine la costruzione di apparecchi portatili per il controllo delle vibrazioni e della rumorosità degli organi rotanti. “Era l’inizio del 1999 quando mi rivolsi per la prima volta al CMC, che offriva la possibilità di personalizzare la piattaforma tecnologica”, racconta Alasdair Christie, responsabile dello sviluppo e delle operazioni alla IDMoS. “La tecnologia portatile ben si adattava alle nostre esigenze e fu possibile creare una piattaforma su misura, integrata, in grado di rispondere alle specificità dell’utilizzo finale”.

Uno dei fattori che indusse la IDMoS a scegliere il CMC come partner per lo sviluppo del prodotto fu il fatto che quest’ultimo possedeva sia la competenza tecnica sia la conoscenza dei processi che portano un prodotto dalla fase progettuale a quella produttiva. La SKF CMC di Livingston sviluppò dapprima alcuni prototipi avvalendosi delle proprie competenze elettromeccaniche e di programmazione del software. Lo sviluppo iniziale comportò l’analisi dei segnali prodotti dal sistema di scansione mediante la tecnica FFT (Fast Fourier Transform).

Keith Hamilton, engineering manager all’SKF CMC di Livingston, osserva: “Ci avvaliamo di una piattaforma che va dalla progettazione alla produzione e che è efficiente in termini di costi. Gli strumenti portatili sono il nostro ambito di specializzazione e poiché sviluppiamo personalmente i nostri prodotti, i nostri clienti risparmiano tempo e denaro”. Christie aggiunge: “Questa partnership ha permesso alla IDMoS di avvalersi della competenza di una grande società utilizzando un’infrastruttura già consolidata. Collaborare con un team di comprovata professionalità ci ha permesso di ridurre i rischi connessi allo sviluppo del prodotto. Non dovendo raddoppiare le risorse e adattando la tecnologia esistente abbiamo anche ridotto i costi e il time-to-market”.

Entrambe le società hanno attuato un processo in sette fasi che ha portato l’idea dal piano progettuale alla distribuzione finale attraverso la pianificazione, l’implementazione, la verifica, il collaudo e la produzione pilota. Per Christie si è trattato “di un grande progetto: un processo interattivo che ha dato ottimi risultati”.