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中华口腔医学研究杂志(电子版)

中华口腔医学研究杂志(电子版) ›› 2017, Vol. 11 ›› Issue (06) : 341 -345. doi: 10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2017.06.004

所属专题： 文献；

基础研究

增龄性变化对牙本质微观结构与力学特性的影响
邹蕊1, 滕蕊2, 王译婕3, 董少杰4, 张辉4, 李晓红4, 牛林5,†()   
  1. 1. 710004　西安交通大学口腔医学院，陕西省牙颌面疾病临床研究中心；710004　西安交通大学口腔医学院口腔正畸科
    2. 710004　西安交通大学口腔医学院儿童牙病科
    3. 710004　西安交通大学口腔医学院口腔正畸科
    4. 710004　西安交通大学口腔医学院口腔修复科
    5. 710004　西安交通大学口腔医学院，陕西省牙颌面疾病临床研究中心；710004　西安交通大学口腔医学院口腔修复科
  • 收稿日期:2017-06-27 出版日期:2017-12-01
  • 通信作者: 牛林
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(81100787); 陕西省社会发展科技攻关项目(2016SF-236)

The effect of aging on the microstructure and the mechanical properties of dentine

Rui Zou1, Rui Teng2, Yijie Wang3, Shaojie Dong4, Hui Zhang4, Xiaohong Li4, Lin Niu5,†()   

  1. 1. Clinical Research Center of Shaanxi Province for Dental and Maxillofacial Diseases; Department of Orthodontics, College of Stomatology, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710004, China
    2. Department of Pediatric Dentistry, College of Stomatology, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710004, China
    3. Department of Orthodontics, College of Stomatology, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710004, China
    4. Department of Prosthodontics, College of Stomatology, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710004, China
    5. Clinical Research Center of Shaanxi Province for Dental and Maxillofacial Diseases; Department of Prosthodontics, College of Stomatology, Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710004, China
  • Received:2017-06-27 Published:2017-12-01
  • Corresponding author: Lin Niu
  • About author:
    Corresponding author: Niu Lin, Email:
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引用本文：

邹蕊, 滕蕊, 王译婕, 董少杰, 张辉, 李晓红, 牛林. 增龄性变化对牙本质微观结构与力学特性的影响[J/OL]. 中华口腔医学研究杂志(电子版), 2017, 11(06): 341-345.

Rui Zou, Rui Teng, Yijie Wang, Shaojie Dong, Hui Zhang, Xiaohong Li, Lin Niu. The effect of aging on the microstructure and the mechanical properties of dentine[J/OL]. Chinese Journal of Stomatological Research(Electronic Edition), 2017, 11(06): 341-345.

目的

探讨人牙本质的增龄性变化对牙本质微观结构及压缩力学性能的影响。

方法

分别收集青年组和增龄组第三恒磨牙各10颗，制备平行于牙本质小管方向和垂直于牙本质小管方向加载样本各5例。扫描电镜观察两组牙本质微观结构，并用位移法测量样本压缩力学特性，分析增龄性变化对牙本质微观结构及力学特性的影响。采用双因素方差分析进行统计学比较，检验水准为双侧α= 0.05。

结果

增龄组牙本质小管内沉积物明显增加，小管口直径变小，有的小管口被封闭，同时增龄性变化影响牙本质的力学性能。在弹性模量方面，青年组[（15.1 ± 2.1）、（17.0 ± 1.6）GPa]高于增龄组[（11.6 ± 2.2）、（13.7 ± 2.0）GPa]，差异具有统计学意义（F= 14.20，P= 0.002），在不同加载方向上，平行加载组[（15.1 ± 2.1）、（11.6 ± 2.2）GPa]低于垂直加载组[（17.0 ± 1.6）、（13.7 ± 2.0）GPa]，差异具有统计学意义（F= 4.85，P= 0.04）；在弹性极限方面，青年组[（157 ± 14）、（165 ± 12）MPa]高于增龄组[（140 ± 4）、（140 ± 13）MPa]，差异具有统计学意义（F= 16.76，P= 0.001）。

结论

增龄性变化影响着人牙本质的微观结构，同时牙本质压缩力学性能也随着增龄性变化而降低。

关键词: 牙本质, 抗压强度, 力学, 显微镜检查，电子，扫描, 衰老
Objective

To clarify the effect of aging on the microstructure and mechanical properties of dentine.

Methods

The third molars were collected in youth group (n= 10) and in aging group (n= 10) respectively. In each group, five samples parallel to or perpendicular to the dentinal tubules were prepared. The mechanical properties were measured using the displacement method. The microstructures were observed using scanning electron microscope (SEM) . The effects of aging on the microstructure and the mechanical properties of dentine were analyzed. Statistical analysis was performed using double factor variance analysis at a significance level of 0.05.

Results

The majority of tubules in the aging dentine were completely filled with mineral. The diameters of the aging dentine tubules were reduced and some were closed compared with those of youth dentine. Meanwhile, the mechanical properties changed with the dentine aging. For elasticity modulus, the young group[ (15.1 ± 2.1) , (17.0 ± 1.6) GPa] was higher than aging group [ (11.6 ± 2.2) , (13.7 ± 2.0) GPa] with statistically significant difference (F= 14.20, P= 0.002) . The parallel loading group[ (15.1 ± 2.1) , (11.6 ± 2.2) GPa] was lower than perpendicular loading group[ (17.0 ± 1.6) , (13.7 ± 2.0) GPa] with statistically significant difference (F= 4.85, P= 0.04) . For elastic limit, the young group [ (157 ± 14) , (165 ± 12) MPa] was higher than aging group [ (140 ± 4) , (140 ± 13) MPa], and the difference was statistically significant (F= 16.76, P= 0.001) .

Conclusions

The age-related changes of dentine affected the microstructure and compression mechanical properties. The compressive mechanical properties of dentine decreased with age.

Key words: Dentin, Compressive strength, Mechanics, Microscopy, electron, scanning, Aging
图1 牙本质样本示意图
图2 青年组、增龄组不同方向牙本质小管扫描电镜下的微观结构
表1 不同加载方向、不同年龄组牙本质力学性能测试结果（±s）
组别 例数 弹性模量(GPa) 弹性极限(MPa) 压缩强度(MPa)
A组 5 15.1 ± 2.1 157 ± 14 251± 5
B组 5 17.0 ± 1.6 165 ± 12 257 ± 14
C组 5 11.6 ± 2.2 140± 4 234 ± 13
D组 5 13.7 ± 2.0 140 ± 13 251 ± 18
年龄(A/B vs. C/D)
F值 ? 14.20 16.76 3.58
P值 ? 0.002 0.001 0.08
方向(A/C vs. B/D)
F值 ? 4.85 0.69 3.96
P值 ? 0.04 0.42 0.06
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