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本文系统回顾了 2019 - 2024 年相关实验室研究,旨在确定诱导牙冠牙本质人工龋的合适脱矿方案及可靠评估方法。研究发现,pH 循环模型(48%)和简单脱矿模型(44%)较常用,且多种技术结合评估更准确。
背景
龋齿是常见的慢性疾病,会破坏牙齿硬组织。牙本质龋的过程比牙釉质龋更复杂,因为牙本质结构不均一且具有动态反应性。龋坏影响的牙本质在脱矿 / 再矿化、龋齿预防、龋坏去除及修复材料粘结等研究中至关重要,但使用天然龋坏牙本质存在标准化难题,因此人工龋方法应运而生。
过去几十年,多种实验室龋模型被开发用于研究龋齿过程和评估再矿化剂效果。这些模型分为细菌模型、化学模型(如静态简单脱矿模型、动态 pH 循环模型)以及化学和细菌结合模型。不过,由于脱矿过程受多种因素影响,实现一致且可重复的龋损较困难。同时,研究牙本质脱矿和再矿化过程的评估方法众多,包括微观和光谱技术,这些方法各有优劣,目前缺乏对牙本质脱矿方案有效性及评估方法的全面比较。
材料和方法
本系统综述遵循 PRISMA 指南,通过 MEDLINE/PubMed、Scopus 和 ScienceDirect 三个数据库进行电子检索,检索时间限定为 2019 - 2024 年。利用 PICO 框架确定研究问题,制定纳入和排除标准,筛选出符合条件的研究。使用 Critical Risk Assessment of in - vitro Studies(CRIS)工具评估纳入研究的偏倚风险。
结果
搜索结果
初始检索得到 3033 项研究,经去除重复记录、排除不符合标准的研究后,最终 23 项研究符合纳入标准。
研究方法评估
- 牙齿类型:多数研究(78%)使用人类磨牙,少数(22%)使用人类前磨牙。
- 牙本质类型:多数研究(70%)未明确牙本质类型,部分(26%)使用中冠牙本质,少数(4%)使用深层牙本质。
- 玷污层创建:仅 5 项研究(22%)提及创建标准玷污层,多数研究(78%)未提及。
化学脱矿方案
- pH 循环模型:11 项研究(48%)使用该模型,涉及脱矿和再矿化循环,模拟口腔矿化动态变化。常用脱矿溶液主要含 CaCl2、NaH2PO4和醋酸,再矿化溶液含 CaCl2、NaH2PO4和 KCl。脱矿溶液 pH 为 3.5 - 4.8,再矿化溶液 pH 为 7,循环时间多为 14 天,温度多为室温或 37°C。
- 简单脱矿模型:10 项研究(44%)使用该模型,采用不同脱矿剂(醋酸、EDTA 或乳酸),浸泡时间 2 - 7 天不等,pH 值 4.4 - 5.3,温度 25°C - 37°C。
- 其他方案:1 项研究采用先脱矿后再矿化的方案,2 项研究使用化学和生物结合的方案。
牙本质矿含量评估方法
研究中使用了多种实验室评估方法,包括扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱(SEM - EDX)、表面显微硬度测试、Micro - CT、Micro - Raman、X 射线衍射(XRD)等。这些方法可分为定量和定性分析,或破坏性和非破坏性方法,各有优缺点。
- 牙本质矿密度评估:Micro - CT 是 3D 非破坏性成像金标准,可提供矿密度分布信息;TMR 是 2D 测定矿密度和病变深度的金标准;Micro - Raman 可分析分子组成和矿化程度;TGA 可定量评估矿物重量。
- 元素分析和化学组成评估:EDX 是常用的元素分析方法,可结合 SEM 测定 Ca/P 比;EPMA 可提供更准确的元素组成信息;ATR - FTIR 可识别沉积矿物;XPS 可分析表面化学组成。
- 病变深度评估:Micro - CT、EPMA 和 CLSM 等方法可用于评估病变深度或再矿化深度。
- 结晶结构评估:XRD 可分析结晶结构,ATR - FTIR 也可用于相关评估。
- 表面显微硬度评估:通过微硬度测试和纳米压痕测试可间接了解矿化变化。
- 表面形态评估:SEM 是观察表面形态的常用方法,CLSM、TEM、光学显微镜和 AFM 等也可用于相关评估。
偏倚风险评估
3 项研究(13%)低偏倚风险,15 项研究(65%)中等偏倚风险,5 项研究(22%)高偏倚风险。
讨论
本综述聚焦化学模型诱导牙本质人工龋及相关评估方法。pH 循环模型因模拟口腔环境受青睐,但产生的龋损比自然龋浅;简单脱矿模型简单经济但缺乏微生物成分。多种评估方法结合可提供更全面准确信息,如 Micro - CT 结合振动光谱或 XRD 评估矿密度和再矿化程度。多数研究存在中等偏倚风险,后续研究应对比化学、细菌模型与自然病变,规范研究设计。
局限性和建议
本研究存在局限性,如排除非英语和临床研究限制了研究范围。建议研究牙釉质和牙本质,对比化学、细菌模型与自然龋,增加结合方案研究,优先采用临床适用的评估技术。
结论
pH 循环模型是诱导牙本质脱矿 14 天的常用化学模型,其次是使用醋酸溶液的简单脱矿模型。单一评估方法无法全面反映矿含量,多种技术结合更可靠。选择评估方法需综合考虑研究目的、数据类型和设备条件。