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Technology and Advancements: Silver Diamine Fluoride for Arresting Dental Caries

American Association of Dental Boards4.23.2018

Chicago, Illinois

Mona Van Kanegan, DDS, MS, MPH

Division of Oral Health, ChiefOffice of Health Promotion

Embassy Suites 511 N Columbus Drive in Chicago, Illinois

• Session Day/Date: Monday, April 23• Session Time: 10:30 ‐ 11:15 a.m.• Mic Check Time: 10:15 a.m.What to Expect OnsiteOn the day of your talk, plan to arrive early to pick up your name bade at the AADB registration desk located in the Chicago River Ballroom foyer and to visit the general session room, the Chicago River Ballroom, for a mic check at 10:15 a.m. This will also allow time to familiarize yourself with the equipment

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Disclosure

Neither I nor members of my immediate family have any financial interests to disclose relating to the content of this presentation.

IDPH overview

• Vision

– Communities of Illinois will achieve and maintain optimal health and safety.

• Mission

– Protect the health and wellness of the people in Illinois through the prevention, health promotion, regulation, and the control of disease and injury.

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….. through key public health activities such as surveillance, vaccination, health promotion, variety of prevention modalities, early detection, and access to early treatment ‐‐ positive health impacts can be obtained for all people at risk.  

The Wayne/Hamilton County Health Department hosted Wonder Woman and Spiderman for flu shots.

Silver Diamine Fluoride for Arresting Dental Caries is an important strategy that slows down or arrests caries process but …. case selection is crucial

Silver Diamine Fluoride for Arresting Dental Caries

* Understand the mechanism of action of Silver Diamine Fluoride (SDF)

* Identify appropriate cases for treatment with SDF

* Review clinical protocols for this treatment

* Learn how to develop a follow‐up plan

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Silver Diamine Fluoride (SDF) is an interim caries arresting liquid medicament clinically applied to control and prevent the further progression of active dental caries and reduce dentin hypersensitivity. This treatment allows oral health care professionals to arrest dental caries with a noninvasive, painless, and quick method across the age spectrum. SDF treatment is highly effective in arresting dental caries.  The American Academy of Pediatric Dentistry recommends that treated areas be actively monitored with a follow up evaluation plan. Many groups can benefit from this intervention including the very young, individuals with disabilities or special health care needs, the elderly, and others with inconsistent access to dental treatment services.

Resource #1

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4778976/pdf/nihms‐761960.pdf

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Resource #2

http://www.astdd.org/www/docs/sdf‐fact‐sheet‐09‐07‐2017.pdf

Resource #3

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IDPH Protocol – 9/2017

Outline

• What is SDF/How does it work?• Indications for Use• Clinical Protocol• Clinical Application, Consent & Safety• Caution• Protecting Patients• Therapeutic Risk• Restorations and Restorative Procedures• Frequency of Application• Coding and Reimbursement• Regulatory Issues• SDF and Public Health• Savings?

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What is SDF?

SDF (38% w/v Ag(NH3)2F, 30%w/w) is mixture with a pH of 10‐‐

– Composed of 24‐27% silver (antimicrobial), 

– 7.5‐11% ammonia (solvent), 

– 5‐6% fluoride (remineralization), 

– and 62.5% water

SDF is available in unit‐dose ampules (treat up to 5 sites), or 8 mL economy‐size bottle: both as blue tinted formula

• This topical treatment has been used widely outside the U.S. to arrest carious lesions.

• In July 2014, the Food and Drug Administration cleared the first SDF product for market under the provisions of the Federal Food, Drug and Cosmetic Act as a Class II medical device to treat tooth sensitivity. (Its use in arresting dental caries is an off‐label use similar to fluoride varnish)

• Since April 2015, this product has been available in the US under the name Advantage Arrest ™  (bulk and unidose, recently available in blue tint)

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Silver Ions are antibacterial

How does it work?

• High concentration of Ag and F in the form of Sodium Fluoride (NaF) and Silver Nitrate (AgNO3)

• These react with exposed hydroxyapatite to produce calcium fluoride (CaF2) and silver phosphate (Ag3PO4)

CaF2– Reservoir of fluoride

– Neutralizes imbalance indemineralization/mineralization

Ag3PO4– Crystal of low solubility in the oral

environment

– Yellowish color – darkened by sunlight

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Effects of silver diamine fluoride onStreptococcus mutans biofilm

Chu et al. Int J Paediatr Dent 2011;22:2-10

Control SDF

How does it work?

• SDF inhibits dentin demineralization, preserves collagen and inhibits collagen breakdown, increases dentin hardness– Forms silver-protein conjugate on decayed dentin,

increasing resistance to acid dissolution and enzymatic digestion

– Inhibits proteins that break down exposed dentin organic matrix

– Hydroxyapatite and fluorapatite form onexposed organic matrix, hardening surface

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SDF Resists Demineralization

Microscopy images of a dentin surface degraded by demineralization compared to a surface treated with silver diamine fluoride

Featherstone & Horst. Decisions in Dentistry, Sept/October 2015.http://decisionsindentistry.com/article/fresh‐approach‐to‐caries‐arrest‐in‐adults/

SDF ‐ Clinical Findings

• Arrests dental caries

• Prevents dental caries• directly & indirectly

• Decreases dentin hypersensitivity

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Without any excavation of soft dentin, SDF reacts with exposed proteins to form silver protein complex that is more resistant to bacterial acids. The action of silver ions leaves surfaces that are less susceptible to biofilm formation. The decayed surface increases in mineral composition (fluoroapetite complex) and hardness and the lesion gets smaller.

Caries Arrest ‐ Defined

• Caries arrest is defined as when fraction of initially active carious lesions that became inactive and firm to a dental explorer

caries arrest ≠ bacteria free

• Similar to traditional surgical therapy in treating dental caries – removal of decayed tooth structure, bonding or mechanically sealing with hard filling material leaves viable bacteria in the sub‐surface

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• Drs. Clarkson and Exterkate state (UCSF Protocol Resource #1 ): “Until now, no option for the treatment of dental caries in the United States besides restorative dentistry has shown substantial efficacy.

• Multiple randomized clinical trials – with hundreds of patients each – support SDF’s use for caries arrest and prevention, thus providing an avenue that addresses an unmet need.

Indications for Use

• Treat dentinal hypersensitivity; • Quickly stabilize uncontrolled dental caries; • Treat patients with high and extremely high 

caries risk status (e.g., Early Childhood Caries, xerostomia, 

methamphetamine use); 

• Treat vulnerable tooth structure (e.g., exposed root); 

• Useful in very young pediatric population as surgical caries treatment can be delayed until child is cognitively older  

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Indications for Use

• Treat difficult to treat carious lesions (e.g., in a furcation or at the margin of a fixed bridge); 

• Treat patients who cannot tolerate routine dental care due to physical or physiological reasons (e.g., dental phobia, autism, or 

dementia); 

• Treat children waiting for restorative care with general anesthesia or sedation; 

Indications for Use

• Treat patients who need care with general anesthesia but are not good candidates due to medical complexity or  frailty; 

• Treat patients with limited or no access to dental care (e.g., financial limitations); 

• Treat patients with limited life expectancy (in hospital, nursing home, or hospice settings)

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How do you use it?

dry & apply, 2+ times per year

Clinical Protocol

1. Dental caries prevention education including proper oral hygiene and nutritional counseling;  

2. Obtain consent for use of SDF for caries arresting therapy; use post procedure pictures

3. Provide protective eyewear for patients to wear and cover exposed clothing; 

4. Vaseline – adjacent soft tissue

5. Relative isolation: cotton rolls /gauze

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6. Remove bulk of saliva with saliva ejector;

7. Dry lesion with compressed air or with cotton and maintain dry field during application; 

8. Dispense 1 drop of SDF into deep end of plastic dappen dish; 

9. Bend a micro‐sponge, immerse in SDF, remove excess and apply directly to treatment surface; 

10. Treat lesion by keeping it moist with SDF for 1‐3 minutes; 

Clinical Protocol

11. Remove any excess material to minimize systemic absorption; 

12. Rinse lesion with water; 

13. Repeat for each additional lesion for up to four lesions per visit; 

14.When completed, wrap disposable materials in gloves used and dispose to minimize staining; 

15. Document specific teeth treated with date of service to track application history.

Clinical Protocol

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16. Inform patient that the treated lesion will increase in darkness over the next week, and they may experience a metallic taste immediately after SDF application;

17. Inform patient/parent/caregiver that treated areas must be actively monitored and a follow up evaluation may be necessary to determine if additional interventions are indicated

Clinical Protocol

How safe is SDF?

• No adverse reports in >80 years of use in  Japan

• Contraindication– Silver allergy

• Relative contraindication– Significant desquamative processese.g. ulcerative gingivitis, stomatitis

→ Protect by petroleum jelly• Side effects:– Small, white mucosal lesions• disappear in 48 hours

–Will stain the lesion black

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How much can you use?

FDA rat & mouse LD50 studies

Recommended limit: 

1 drop per 10 kg per visit

SDF staining

1 weektime 0 1 day

Rosenblatt et al. J Dent Res 2009; 88:116-125

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Clinical Application, Consent & Safety

• Written and oral consent should be in an appropriate language/literacy level and include pictures to inform of staining and that timely follow‐up is indicated.

• Treatment of teeth in the esthetic zone may be of special concern

• Treatment acceptance rate based on the patient's age, gender, and whether the lesion to be treated is in an anterior or posterior tooth

CAUTION

• SDF should not be used if a patient has an allergy to silver; where soft tissue irritation, ulceration, desquamative gingivitis, or mucositis is present; or for carious lesions that have symptoms of pulpitis.

• Lack of evidence precludes recommendation of SDF use in pregnancy. 

• Caution should be taken when SDF is used near areas of initial stages of caries or demineralization (early caries) because the demineralized area may darken if SDF is applied to it.

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• The SDF product is odorless. Although it is easier to see (new products is tinted blue), it stains most surfaces it contacts, including skin, clothing, countertops, flooring, and instruments. 

• If SDF contacts skin, absorb as much as possible with gauze. Do not wipe it, as wiping can spread the material and result in a larger stain. 

• Stains on skin and tissues normally fade over two‐three weeks. 

Protecting Patients

• Provide protective eyewear and cover exposed clothing. 

• Isolate surrounding oral structures using 2x2 gauze or cotton rolls. 

• Protect gingival margins with petroleum jelly, a rubber dam, or an injectable dam.

• If contact occurs, rinse the area thoroughly. 

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Therapeutic Risk

• While highly effective, the risk exists that the procedure will not stop the caries.

• Inform patient/parent/caregiver that treated areas must be actively monitored and a follow up evaluation may be necessary to determine if additional interventions are indicated or if caries re‐occurs.

Existing Restorations

Tooth‐colored restorations and crowns may discolor if SDF is applied to the area. Some of the staining may be polished off, but some may be permanent.

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Restorative Procedures

• In general, do not use this material as part of same day restorative procedures; especially access to care is not an issue. 

• SDF is safe and effective but its impact on adhesive restorative materials is still unknown. In addition, some direct restorations can dramatically change color when completed the same day. 

• Curing lights may cause SDF to change rapidly from clear to black, if possible, restorative procedures should be completed at subsequent appointments. 

Combination with GIC Sealants:

Modified-ITRs (ITR=ART)

• Glass Ionomer Cements (GICs) add the benefit of sustained fluoride release and a seal

• Protocol: SDF, then standard GIC protocol.

(they darken over time)

Photos courtesy of Dr. John Frachella

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Frequency of Application

• SDF re‐application is generally recommended at six month intervals for at least two years; repeated applications increase the caries lesion arrest rate

• If caries risk remains elevated, an additional application at three months after initiation of SDF therapy should be considered. 

• If significant tooth structure is missing, tooth will need restoration to reestablish form, function and sealed with restorative material to prevent caries reoccurance.   

Coding for Reimbursement

• D1354 for “interim caries arresting medicament application – per tooth” was approved by the Code on Dental Procedures and Nomenclature Code Maintenance Committee for 2018. 

The code definition is “Conservative treatment of an active, non‐symptomatic carious lesion by topical application of a caries arresting or inhibiting medicament and without mechanical removal of sound tooth structure.” 

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Status of SDF as Covered Service

• Medicaid coverage was adopted by AK, AR, AZ, CA, FL, GA, IN, IA, KY, MA, ME, MI, MN, NV, NH, NJ, NC, OK, OR, TN, VA, WA, WI (mix of adults and child only) 

Under consideration in IL• Private Dental Plans Delta Dental Plans of Association offers this service to its company customers.

• Providers bill for this important service, but for some who need it, it remains unaffordable if not covered 

Regulatory Issues

• State Dental Boards and practice acts have different regulations regarding who can apply SDF on patients: dentists, dental hygienist, physicians and nurses

• Restriction on placement of SDF will impact access to this non‐surgical caries management tool

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In Illinois

• In Illinois, SDF may be applied by licensed dentists and dental hygienists functioning within their scope of practice

• Caries management using Silver DiamineFluoride has been taught at all three dental schools and also in pediatric dentistry residencies 

SDF and Public Health

• SDF arrests >80% caries when used2/year

• Powerful indirect prevention

• Inexpensive

• Benefits far outweigh risks

• Easily used in field settings

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Savings Analysis(More information is needed)

COST– Anticipate cost shifting to use of more frequent use of preventive services, less surgical approached such as restorative or oral surgery

– Service location shifting from hospital OR to community clinics 

– Potential increase in visits due to follow up for non‐surgical management of caries 

LOWER RISK, PAIN, SUFFERING and other– Potential decreased tooth related abscess, tooth loss due to arresting/slow down of caries process, 

– Potential for less use of sedation or general anesthesia in the very young pediatric population

In Review

SDF can arrest active carious lesions painlessly, avoiding or delaying traditional surgical removal of caries. When SDF is applied to active carious lesions, it kills bacteria and, through a series of complex interactions, results in the treated lesion having an increased mineral density, hardness, and decrease in lesion size/depth. This intervention can be applied to teeth as soon as caries are detected; follow up is needed for re‐application and to address surgical restorative needs, if any.

SDF may be a new way to manage highly prevalent dental caries that shift services to non‐surgical modalitythat may impact rates tooth related abscesses and tooth loss decreasing morbidity.