建立牙釉质脱矿模型的方法

1.本发明涉及牙齿模型制作技术领域，具体的，涉及一种建立牙釉质脱矿模型的方法。


背景技术：

2.龋齿是一种由口腔中多种因素复合作用所导致的牙齿硬组织进行性病损，表现为无机质的脱矿和有机质的分解，随着病程的发展而从色泽变化到形成实质性病损的演变过程。20世纪以来，随着物质生活水平的提高，人们饮食习惯和结构的改变，牙齿龋变的范围越来越大，严重危害人类健康。一般平均龋患率可在90％左右，是口腔主要的常见病，也是人类最普遍的疾病之一，已经被世界卫生组织列为全球性重点防治的三大疾病之一，有效的龋病预防、早期检查和治疗正成为人类越来越关注的一个课题。
3.现有技术中，为了降低牙釉质脱矿，往往是从降低牙釉质脱矿的保护材料、清洁入手，但是针对牙釉质脱矿的处理还停留在对材料的研究上，或者是加强对龋齿的检验检测，但是并没有建立一个针对个体牙齿牙釉质分析研究的模型，缺少对牙釉质深入的分析，导致与其相关的研究和治疗缺乏有支撑性的理论支撑，因此，基于上述问题，亟需建立一种新的牙釉质模型来为研究提供有力支撑。


技术实现要素：

4.本发明提出一种建立牙釉质脱矿模型的方法，解决了现有技术中牙釉质脱矿研究缺乏模型支撑导致研究分析不准确的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种建立牙釉质脱矿模型的方法，包括以下步骤：
7.s100：获取离体牙齿，根据纳入标准评估牙齿质量，得到符合纳入标准的离体牙齿；
8.s200：修整外形，沿离体牙齿的近远中方向纵向切开，获取颊侧釉质块；
9.s300：对颊侧釉质块进行抛光，在颊侧釉质块的中心划定方形实验区，方形试验区至少具有三个相对独立的窗口区；
10.s400：配置人工脱矿液；
11.s500：使用人工脱矿液对窗口区进行脱矿，至少有一个窗口区为封闭区且不进行脱矿处理，其余窗口区进行不同程度脱矿处理，得到牙釉质脱矿模型。
12.作为进一步的技术方案，所述步骤s100中的纳入标准为在体式显微镜10x视野下，离体牙齿表面无釉质完整、无裂纹、无白斑、龋坏、无釉质发育不全的任一种。
13.作为进一步的技术方案，所述步骤s200中具体为使用高速涡轮手机及金刚砂车针将釉牙骨质界磨开，去除牙根，沿离体牙齿的近远中方向纵向切开，获取颊侧釉质块。
14.作为进一步的技术方案，所述步骤s300中的“对颊侧釉质块进行抛光”具体为：
15.用自凝牙托粉和牙托水包埋，然后双盘研磨机在流动水下对颊侧釉质块的釉质面
进行800目至2000目梯度抛光，并用绒布轮及0.5μm粒度的金刚石研磨膏进行抛光，抛光至普通光学显微镜下釉质表面无划痕。
16.作为进一步的技术方案，所述方形试验区的尺寸为3mm
×
3mm。
17.作为进一步的技术方案，所述步骤s400具体为：
18.称取2.2mmoi/l氯化钙,2.2mmoi/l磷酸二氢钾,50mmoi/l冰醋酸溶于去离子水中，用磁力搅拌器混合均匀，并用氢氧化钾调节ph至4.4，得到人工脱矿液。
19.作为进一步的技术方案，所述步骤s500具体为至少有一个窗口区通过涂覆抗酸指甲油形成封闭区，将颊侧釉质块浸入12孔培养板中，于37℃恒温箱中进行脱矿，根据脱矿进程通过抗酸指甲油对其余窗口区依次进行涂覆，脱矿完成后，通过丙酮清洗后得到牙釉质脱矿模型。
20.作为进一步的技术方案，在所述步骤s100和所述步骤s200之间还包括步骤s110：
21.去除离体牙齿附着的软硬组织，通过流动水清洗后置于0.1％的麝香草酚溶液中于4℃冰箱内保存，保存时间不超过一个月。
22.本发明的工作原理及有益效果为：
23.本发明中，公开了一种建立牙釉质脱矿模型的方法，通过对离体牙齿进行筛选，然后对牙齿进行初步修整获得颊侧釉质块作为建立模型的对象，接下来对颊侧釉质块进行抛光处理，从颊侧釉质块的中心区域划分出实验区，并进一步对实验区进行窗口区的划分，在同一个釉质块的表面对不同的窗口区采取不同等级的脱矿处理，采取格挡分级处理方式，最终获得不同程度下脱矿后的牙釉质脱矿模型，可以以此模型对不同等级脱矿的牙釉质进行原位表征研究，从而为防止或改善牙釉质脱矿提供准确的理论参考，提高牙釉质脱矿研究的准确性。
附图说明
24.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
25.图1为本发明整体流程图；
26.图2为本发明牙釉质脱矿研究模型的建立示意图；
27.图3为本发明体式显微镜下符合icdas指数的牙釉质脱矿体外研究模型；
28.图4为本发明牙釉质的健康区及轻、重度脱矿区的拉曼光谱结果图；
29.图5为本发明扫描电镜及能谱分析结果图；
30.图6为本发明不同牙釉质区域er和h与ca、p元素含量的变化趋势图；
31.图7为本发明牙釉质健康和轻、重度脱矿区釉质的载荷-位移曲线。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
33.如图1和图2所示，本实施例针对离体牙齿进行牙釉质脱矿模型的建立，具体而言获取人的离体牙齿，首先要对离体牙齿进行筛选甄别，在体式显微镜10x视野下进行检查，
纳入标准为牙齿表面釉质完整，无裂纹、无白斑或龋坏、无釉质发育不全或其他牙齿发育异常。采取上述纳入标准筛选的离体牙齿以排除牙齿本身的因素对牙釉质模型脱矿后的指标造成干扰。
34.获取符合纳入标准的离体牙齿后，初步将牙齿表面的软硬组织去除，通过流动清水洗净，可以采用0.1％的麝香草酚溶液中于4℃冰箱内灭菌保存，但是保存时间不能超过一个月。
35.使用高速涡轮手机及金刚砂车针将釉牙骨质界磨开，去除牙根，然后将牙冠沿近远中方向纵向切开，获得颊侧及舌侧两个釉质块，实验用颊侧釉质块进行。
36.获得颊侧釉质块后，还需要进一步对优质棉进行抛光处理，具体而言用双盘研磨机在流动水下对釉质面进行800目—2000目梯度抛光，并用绒布轮及0.5μm粒度的金刚石研磨膏进行最后抛光，抛光后的颊侧釉质块要在普通显微镜下观察釉质面无明显划痕即可，将抛磨好的颊侧釉质块冲洗干净，选择颊侧釉质块中心3mm
×
3mm的区域作为实验区，实验区的尺寸可以根据需要作出相应调整，其余部分用抗酸指甲油封闭，以避免后续脱矿处理影响颊侧釉质块的其他部分。
37.配置人工脱矿液，具体而言为电子天平称取2.2mmoi/l氯化钙,2.2mmoi/l磷酸二氢钾,50mmoi/l冰醋酸溶于去离子水中，用磁力搅拌器混合均匀，并用氢氧化钾调节ph至4.4。
38.然后使用配置好的人工脱矿液对实验区进行脱矿处理，进行脱矿处理前，需要对实验区进行划分窗口区，至少分为三个窗口区，在本实施例中采取三个窗口区进行描述，首先使用抗酸指甲油对其中一个窗口区进行涂覆封闭，此区域作为健康区对照，然后将颊侧釉质块浸入12孔培养板中(3.5ml/孔)，于37℃恒温箱中进行脱矿，脱矿的标准依照国际龋病检测与评估系统(international caries detection and assessment system，icdas)进行评分，当达到icdas 1级评分时，取出颊侧釉质块，利用抗酸指甲油封闭剩余任一个窗口区，然后再次将颊侧釉质块放入到人工脱矿液内亟需脱矿，直到剩余的窗口区达到icdas 2级脱矿，将颊侧釉质块取出后，使用丙酮将抗酸指甲油清除，冲洗后获得牙釉质脱矿模型。
39.在同一牙面上划分三个窗口区，进行不同程度的脱矿处理，基于此模型作进一步的观察研究，可以准确的获得牙齿的相关状态参数，以助力有关于防止牙齿脱矿的材料研究，提供更准确可靠的理论指导。
40.在本实施例中，针对上述所得的模型采取体式显微镜观察、拉曼光谱检测、扫描电镜及能谱分析、纳米压痕技术检测对颊侧釉质块进行检测，当然这并不是限制性的，也可以采取其他检测技术对牙釉质脱矿模型进行检测。
41.参阅图3，通过体式显微镜2.5x视野下拍摄健康及病损区图片，其中图a为湿润状态下牙釉质脱矿的图片，图b是吹干5s后牙釉质脱矿的图片，其中(a)健康区，(b)轻度脱矿区，(c)重度脱矿区；可以看到健康区域即icdas 0级(a)牙面健康湿润和干燥状态下均未见釉质颜色改变；轻度脱矿区域即icdas 1级(b)湿润状态下未见釉质色泽变化，吹干5s后可见白垩色改变；重度脱矿区域即icdas 2级(c)湿润和干燥状态下均可见釉质白垩色改变。
42.参阅图4，采用拉曼光谱仪对健康区和轻、重度脱矿区釉质羟基磷灰石的晶体结构和磷酸基团含量进行分析。在检测前，先使用标准硅片对witecalpha300r拉曼光谱仪进行校正，然后将制备好的颊侧釉质块置于载物台上，设置激光波长为488nm，入射激光功率为
10mw，光谱波数记录范围为50～4500cm-1,分辨率为4.8cm-1。每个区域随机选择10个点进行检测，所获得的拉曼光谱均采用projectfive5.2软件进行处理，同时采用originpro9.0软件绘制拉曼光谱图像。
43.图a为未去除背景的原始光谱图，b为去除背景并分峰拟合后的光谱图；图c、d分别显示ν1po
43-处fwhm、峰强度及峰面积的变化，*表示有统计学差异(p＜0.05)。
44.参阅图5和图6，将颊侧釉质块充分干燥、表面喷碳(约8nm)后置于thermofisher apreo s扫描电子显微镜下，在加速电压为10kv、工作距离为10mm的条件下，观察健康区及轻、重度脱矿区釉质表面形貌变化，并拍摄背散射电子(back scattered electron,bse)和二次电子(secondary electron,se)图像。设置加速电压为15kv，电流为6.4na，利用x线能谱仪(brukerxflash6160)对不同区域釉质的化学元素含量进行半定量点分析。
45.其中，如图4所示，a-健康釉质区(2000x，bse图像；r-釉柱，ir-釉柱间质，白色箭头指示釉柱鞘，白色三角为eds分析点位置)，c-轻度脱矿区(2000x，se图像)，d-重度脱矿区(2000x，se图像)，e和f为d中红框内釉柱的8000x、15000x高分辨率图像。
46.另外b图显示了健康釉质的主要化学成分，各窗口区的化学成分如下表所示：
47.表1.健康区和轻、重度脱矿区各元素含量
[0048][0049]
*表示存在统计学差异(c的含量受碳膜影响)
[0050]
图5中则显示了不同牙釉质窗口区的元素含量变化趋势。
[0051]
参阅图7，牙釉质的力学性能测试在纳米力学探针上进行，采用金刚石压头，最大载荷为25mn，加载时间为15s，峰值负载的保持时间为10s。每个区域随机进行6次测量，采用oliver-pharr方法计算压痕点处釉质的纳米硬度(h)和弹性模量(er)。
[0052]
表2.健康和轻、重度脱矿区釉质硬度和弹性模量
[0053][0054]
*表示与健康釉质存在统计学差异；#表示与轻度脱矿釉质存在统计学差异
[0055]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100：获取离体牙齿，根据纳入标准评估牙齿质量，得到符合纳入标准的离体牙齿；s200：修整外形，沿离体牙齿的近远中方向纵向切开，获取颊侧釉质块；s300：对颊侧釉质块进行抛光，在颊侧釉质块的中心划定方形实验区，方形试验区至少具有三个相对独立的窗口区；s400：配置人工脱矿液；s500：使用人工脱矿液对窗口区进行脱矿，至少有一个窗口区为封闭区且不进行脱矿处理，其余窗口区进行不同程度脱矿处理，得到牙釉质脱矿模型。2.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述步骤s100中的纳入标准为在体式显微镜10x视野下，离体牙齿表面无釉质完整、无裂纹、无白斑、龋坏、无釉质发育不全的任一种。3.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述步骤s200中具体为使用高速涡轮手机及金刚砂车针将釉牙骨质界磨开，去除牙根，沿离体牙齿的近远中方向纵向切开，获取颊侧釉质块。4.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述步骤s300中的“对颊侧釉质块进行抛光”具体为：用自凝牙托粉和牙托水包埋，然后双盘研磨机在流动水下对颊侧釉质块的釉质面进行800目至2000目梯度抛光，并用绒布轮及0.5μm粒度的金刚石研磨膏进行抛光，抛光至普通光学显微镜下釉质表面无划痕。5.根据权利要求1或4所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述方形试验区的尺寸为3mm
×
3mm。6.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述步骤s400具体为：称取2.2mmoi/l氯化钙,2.2mmoi/l磷酸二氢钾,50mmoi/l冰醋酸溶于去离子水中，用磁力搅拌器混合均匀，并用氢氧化钾调节ph至4.4，得到人工脱矿液。7.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，所述步骤s500具体为至少有一个窗口区通过涂覆抗酸指甲油形成封闭区，将颊侧釉质块浸入12孔培养板中，于37℃恒温箱中进行脱矿，根据脱矿进程通过抗酸指甲油对其余窗口区依次进行涂覆，脱矿完成后，通过丙酮清洗后得到牙釉质脱矿模型。8.根据权利要求1所述的建立牙釉质脱矿模型的方法，其特征在于，在所述步骤s100和所述步骤s200之间还包括步骤s110：去除离体牙齿附着的软硬组织，通过流动水清洗后置于0.1％的麝香草酚溶液中于4℃冰箱内保存，保存时间不超过一个月。

技术总结
本发明涉及牙齿模型制作技术领域，提出了一种建立牙釉质脱矿模型的方法，包括以下步骤：S100：获取离体牙齿，根据纳入标准评估牙齿质量，得到符合纳入标准的离体牙齿；S200：修整外形，沿离体牙齿的近远中方向纵向切开，获取颊侧釉质块；S300：对颊侧釉质块进行抛光，在颊侧釉质块的中心划定方形实验区，方形试验区至少具有三个相对独立的窗口区；S400：配置人工脱矿液；S500：至少有一个窗口区为封闭区且不进行脱矿处理，其余窗口区进行不同程度脱矿处理，得到牙釉质脱矿模型。通过上述技术方案，解决了现有技术中牙釉质脱矿研究缺乏模型支撑导致研究分析不准确的问题。导致研究分析不准确的问题。导致研究分析不准确的问题。


技术研发人员：方东煜 赵星 吴小玮 唐旭 张宁
受保护的技术使用者：首都医科大学附属北京口腔医院
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/4