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Messprobleme bei der profilometrischen Quantifizierung von erosiv bedingten Zahnhartsubstanzverlusten an humanem Dentin : Eine systematische Methodenevaluation

机译：人牙本质侵蚀性牙齿脱落的轮廓测量法中的测量问题：系统方法评估

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摘要

Die Profilometrie ist eine etablierte Messmethode in der Erosionsforschung. Sie ist für Schmelz validiert, wird aber auch für Dentin angewendet. Doch im Gegensatz zu Schmelz weist Dentin eine komplexe Histologie auf. So wird nach einer Demineralisation ein Kollagengeflecht freigelegt, das innerhalb kurzer Zeit bei Dehydrierung an der Raumluft zusammenfällt. Zudem ist mineralisiertes Dentin im Gegensatz zu Schmelz ein wasserreiches Gewebe. Beide Aspekte führen dazu, dass die Profilometrie nicht einfach von Schmelz auf Dentin übertragbar ist, sondern besonderer Anpassungen bedarf. Ziel dieser in vitro Studie war es, den Einfluss der Dehydrierung von Proben auf die profilometrischen Messergebnisse vor und nach Entfernung der organischen Matrix sowie den Einfluss der verwendeten Tasterart zu untersuchen.Dazu wurden Dentinproben (je n=15) mit einer definierten Dicke in Zitronensäure (0,05 molar, pH 2,6) für 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90 und 120 Minuten demineralisiert. Anschließend wurde die Stufenhöhe zwischen einer Referenz- und einer Versuchsfläche unter verschiedenen Messbedingungen untersucht.Die Messungen wurden sowohl vor als auch nach Entfernung der organischen Matrix mit einem mechanischen Taster und einem optischen Sensor durchgeführt. Vor Entfernung der organischen Matrix wurden die Proben unter standardisierten feuchten Messbedingungen und nach 2- und 10-minütiger Dehydrierung der Probe an der Raumluft profilometrisch vermessen. Nach Entfernung der organischen Matrix mit einer Kollagenaselösung wurde die Stufenhöhe unter standardisierten feuchten Messbedingungen und ausschließlich nach 10-minütiger Dehydrierung der Probe an der Raumluft ermittelt. Zusätzlich wurden vor und nach Entfernung der organischen Matrix mit beiden Tasterarten Trocknungseffekte über die Zeit beobachtet. Um die Messergebnisse zu visualisieren, wurden 3D-Scans und rasterelektronenmikroskopische Strukturaufnahmen sowie EDX-Linescans angefertigt. Vor Entfernung der organischen Matrix konnte im feuchten Zustand der Probe aufgrund der vollständigen Hydrierung der organischen Matrix durch den optischen Sensor kaum eine Stufenhöhe ermittelt werden. Die Werte lagen nach 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90 und 120 Minuten bei 0,3 ± 0,7; 0,4 ± 1,2; 0,5 ± 1,3; 0,8 ± 1,7; 1,0 ± 1,1; 1,9 ± 1,5; 3,1 ± 1,5 und 3,4 ± 1,5. Im Gegensatz dazu gräbt sich der mechanische Taster in die organische Matrix ein und erzielt dadurch höhere Werte (Werte für 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, 120 Minuten lagen bei 2,9 ± 1,1; 4,9 ± 1,3; 6,9 ± 1,6; 9,0 ± 1,7; 12,1 ± 1,7; 17,9 ± 1,9; 24,8 ± 4,2; 30,6 ± 5,8). Eine 2- und 10-minütige Dehydrierung der Probe an der Raumluft führte aufgrund des Zusammenfalls der organischen Matrix bei beiden Tasterarten zu einer signifikanten Erhöhung der Werte. Dennoch konnte vor Entfernung der organischen Matrix die Mineralisationsfront durch beide Tasterarten nicht dargestellt werden. Dies bestätigte sich bei dem Vergleich der einzelnen Messbedingungen durch Bland-Altman-Plots, bei denen sich sowohl signifikante systematische als auch proportionale Fehler zeigten. Nach Entfernung der organischen Matrix haben sich die Werte bei beiden Tasterarten erhöht. Die Trocknung der Proben führte jedoch über eine Wölbung der Probe, die durch 3D-Scans visualisiert werden konnte, zu einer Verkleinerung der Werte um 2-4 µm. Die rasterelektronenmikroskopischen Strukturaufnahmen vor Entfernung der organischen Matrix zeigten eine mit zunehmender Demineralisationszeit dicker werdende, entmineralisierte organische Matrix. Die vollständige Demineralisation des Kollagengeflechts konnte durch die EDX-Linescans bestätigt werden. Nach Entfernung der organischen Matrix wurde auf den Strukturaufnahmen ein mit zunehmender Demineralisationszeit wachsender Substanzverlust erkennbar. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Mineralverlust erst nach Entfernung der organischen Matrix unter feuchten Messbedingungen adäquat quantifiziert werden kann. Die Werte, die sowohl vor als auch nach Entfernung der organischen Matrix unter unterschiedlichen Messbedingungen erhoben wurden, sind nicht proportional zueinander, da eine Dehydrierung der Probe zu einer raschen Veränderung der Messwerte führt. Diese Studie betont somit die Wichtigkeit eines entsprechenden Studiendesigns, um adäquat den Mineralverlust messen zu können. Dazu zählen sowohl die dem Zielkriterium entsprechende Auswahl des Tasters und die entsprechende Probenvorbereitung, als auch die Einhaltung einer standardisierten Feuchtigkeitskontrolle.
机译：轮廓测量法是侵蚀研究中已建立的测量方法。经过牙釉质验证，但也可用于牙本质。但是与牙釉质不同，牙本质组织学复杂。脱盐后，发现了胶原蛋白网络，当在环境空气中脱水时，胶原蛋白网络会在短时间内崩溃。与牙釉质相反，矿化的牙本质也是富含水的组织。这两个方面都意味着轮廓测定法不能简单地从牙釉质转移至牙本质，而是需要进行特殊调整。这项体外研究的目的是研究样品脱水对去除有机基质之前和之后的轮廓测定结果的影响以及所用探针类型的影响。在柠檬酸中具有规定厚度的牙本质样品（每个n = 15）（ 0.05摩尔，pH 2.6）脱盐5、10、15、20、30、60、90和120分钟。然后在不同的测量条件下检查参考区域和测试区域之间的台阶高度，然后在使用机械探针和光学传感器去除有机基质之前和之后进行测量。在除去有机基质之前，在标准的潮湿测量条件下以及在环境空气中将样品脱水2至10分钟后，对样品进行轮廓测定。用胶原酶溶液除去有机基质后，在标准的潮湿测量条件下并且仅在将样品在环境空气中脱水10分钟后，才能确定台阶高度。另外，在用两种类型的纽扣去除有机基质之前和之后，观察到随时间的干燥效果。为了使测量结果可视化，进行了3​​D扫描和扫描电子显微镜结构图像以及EDX线扫描。在除去有机基质之前，由于光学传感器对有机基质的完全氢化作用，几乎不可能确定样品潮湿时的台阶高度。 5、10、15、20、30、60、90和120分钟后的值为0.3±0.7; 0.4±1.2； 0.5±1.3; 0.8±1.7； 1.0±1.1; 1.9±1.5; 3.1±1.5和3.4±1.5。相比之下，机械按钮深入有机基质从而获得更高的值（5、10、15、15、20、30、60、90、120分钟的值为2.9±1.1; 4.9 ±1.3; 6.9±1.6; 9.0±1.7; 12.1±1.7; 17.9±1.9; 24.8±4.2; 30.6±5 ，8th）。由于有机基质的崩溃，环境空气中样品脱水2分钟和10分钟导致两种类型探针的值均显着增加。但是，在去除有机基质之前，两种按钮都无法显示出矿化作用前沿。通过使用Bland-Altman图比较各个测量条件来证实这一点，该图显示了显着的系统误差和比例误差。删除有机矩阵后，两种按钮的值都增加了。但是，由于样品的曲率，样品的干燥导致其值降低了2-4 µm，这可以通过3D扫描进行可视化。在除去有机基质之前，结构的扫描电子显微照片显示，脱矿物质的有机基质随着脱矿物质时间的增加而变厚。胶原网络的完全脱矿质可以通过EDX线扫描来确认。在除去有机基质之后，在结构图像上明显的物质损失随着脱矿质时间的增加而增加。总而言之，可以说，只有在潮湿的测量条件下去除有机基质后，才能充分地定量矿物损失。由于样品的脱水导致测量值的快速变化，因此在不同的测量条件下去除有机基质之前和之后记录的值并不成正比。因此，本研究强调了相应研究设计的重要性，以便能够充分测量矿物损失。这包括选择与目标标准相对应的按钮和相应的样品制备，以及符合标准的水分控制。

著录项

  • 作者

    Schulze Katja;

  • 作者单位
  • 年度 2013
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  • 正文语种 ger
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