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新型生物组织成像技术-光学CT对牙釉质早期脱矿检出效能的实验评价
发布者:jiangcxsb 发布时间:2009年12月29日 来源:CRTER网站群 |
《中国组织工程研究与临床康复》杂志2009年第13卷第48期发表了天津市口腔医院暨南开大学附属口腔医院实验研究中心姚晖等作者的“新型生物组织成像技术-光学CT对牙釉质早期脱矿检出效能的实验评价”一文,其目的是为实现光学CT在体诊断早期龋病提供实验依据。
1.实验过程中的操作方法 1.1筛选实验用牙:采用新鲜拔除1周内保存备用的人正常离体恒牙,选取肉眼观完好无缺损无色斑的牙齿,在10倍率放大可移动根管显微镜下进一步进行牙面细节观察,筛选出无龋无裂无白垩变的7颗人离体恒牙作为实验用样本牙。 制备早期釉质脱矿病理模型:在离体实验样本牙冠部唇面标记3 mm×2 mm的长方形开窗区,开窗区外周釉质表面涂布红色指甲油。模拟体内温度和龋病发生进程将实验牙开窗区浸入37 ℃自制脱矿液中(pH值4.5),0,12,24,48,72,96,120 h,每2 d更换脱矿液1次,制备牙釉质早期人工龋损;在设定时间取出后用去离子水冲洗吹干后备检。 1.2采用光学CT检测早期牙釉质脱矿:将不同脱矿处理时段样本牙的开窗面用口腔印模材平行固定后置于光学CT信号采集和处理系统中的电动控制离体牙样品采集台上,用口腔小型光纤探头(自聚焦透镜GRIN Lens,焦距 12 mm,NA:0.46)进行光学CT图像扫描、并用LABVIEW图像分析软件进行信号采集和数据分析处理,比较脱矿前和脱矿不同时段开窗区牙釉质表层变化的扫描图像差异,确定开窗区牙齿早期龋变的光学CT表面特征。采集各个时段牙齿开窗区100次深度扫描(A扫描)的数据进行统计分析,计算平均脱矿深度,并设置同一牙齿样本的显微数码摄影和扫描电镜检测对照,以超微组织学检出结果为金标准检验光学CT对早期龋变的检出效能:①显微数码摄影(digital photomicrography, DPM)观察:将不同处理时段的实验牙齿开窗面用口腔印模材平行固定后置于Global Protege可移动根管显微镜载物台上,调节光强和焦距后进行开窗区显微数码摄影,观察牙釉质表面色、形、质改变情况并记录观察结果。②扫描电镜(scanning electronic microscopy, SEM)观察:用金刚砂片在开窗区周边制作切迹以标记范围,再将开窗区沿牙齿纵轴一分为二,将其中1/2开窗区牙面自然干燥后在离子溅射仪中进行表面喷金处理,按序放入PHILIPS XL30扫描电镜载物台中进行样本脱矿表面扫描电镜观测。另1/2开窗区样本制备成200 μm厚的牙齿磨片,供实验窗断面人工脱矿纵向深入程度的扫描电镜观测。 1.3实验数据处理与结果判定:将光学CT检测结果与显微数码摄影和扫描电镜检测结果进行比较,用Matlab、Microsoft Excel等图像处理与分析软件进行实验数据的分析与统计处理,判断结果,检验光学CT用于检出早期牙釉质脱矿的效能。
2.作者认为: 光学CT可早期检测到脱矿12 h以内μm量级的牙釉质表面组织学水平的改变,客观反映出在脱矿12,24,48,72,96,120 h不同时段,实验窗釉质表面完整度随脱矿作用时间出现递减变化;而脱矿深度随脱矿作用时间而出现递增性变化的趋势,脱矿深度与脱矿时间成正比。光学CT可早于临床裸眼和显微数码摄影观察到牙釉质表面龋变的形貌改变并可自动获得其表面完整度和深度的量化数据;达到与扫描电镜超微形态学观测一致的釉质早期脱矿性改变的检出而无需昂贵的设备和费时的体外制样;更为重要的是光学CT还可通过反射光强量化测定龋损渐变区脱矿的深度和矿化度,优于单纯形态学观测仪器,真正实现了早期微量龋变的无创量化检测。
3.提供实验操作者可借鉴的意义 自行开发研制的口腔光学CT装置可无创高效检出牙釉质表面早期脱矿性变化,可获得脱矿部位μm量级高分辨率图像并实现脱矿深度的的量化数据测定与分析;口腔光学CT具有检测仪器小型化、集成化、可移动的特点,便于实现安全快捷的椅旁在体操作。在检测系统的速度、实时性以及口腔专用小型光学CT探头的进一步完善后有望成为一种实用高效的临床早期量化诊断龋病的新技术。
更多方法请见《中国组织工程研究与临床康复》杂志2009年第13卷第48期9413-9417页。
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