מדידות מיקרו-קשיות על עצם השן והנאדית במודלים של מחלות פה של מכרסמים

קשיות היא אחת התכונות המכניות (למשל, גמישות, קשיות, צמיגות והתנהגות שבר) והיא משמשת בדרך כלל לאפיון היכולת להתנגד לעיוות דחיסה ושבר של אזור מקומי בחומר. בדיקת קשיות הכניסה הסטטית היא השיטה הנפוצה ביותר, כולל קשיות ויקרס וקשיות קנופ¹. בדיקת הקשיות של ויקרס מיושמת על ידי לחיצה על אינדנדר יהלום לתוך המשטח תחת עומס בדיקה קבוע. האינדנטר הוא בצורת פירמידה, עם בסיס מרובע וזווית של 136° בין פאות מנוגדות. אורך שני האלכסונים שנוצרו על משטח הבדיקה נמדד, והממוצע משמש לחישוב הקשיות, הנקבעת על ידי היחס F/A (כאשר F הוא הכוח ו- A הוא שטח הפנים של הכניסה). מספר המיקרו-קשיות של ויקרס (HV=F/A) מבוטא בדרך כלל בכוח קילוגרמים (kgf) לכל כניסה למ"מ² , עם 1 HV ≈ 0.1891 F/d² (N/mm²). קשיות קנופ מורכבת גם מפירמידה מרובעת יהלום הנוצרת על ידי שתי זוויות מנוגדות לא שוות. מספר קשיות Knoop (HK) שווה ליחס בין העומס המופעל לאזור המגע הצפוי. בדיקות קשיות מסווגות לבדיקות מיקרו-הזחה (micro-hardness) ובדיקות מאקרו-הזחה, בהתאם לכוח המופעל על חומר הבדיקה. בדיקות מיקרו-הזחה משתמשות בדרך כלל בעומסים בטווח 0.01-2 N (בערך 1-203 gf); בינתיים, בדיקות כניסה מאקרו משתמשות ביותר מ- 10 N (10119 gf)¹.

כדי להעריך תכונות של רקמות קשות דנטליות במחלות פה, כולל עצם השן והנאדיות, מיקרו-CT (μCT) ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) משמשים לניתוח מבני. μCT מספק מידע הדמיה תלת-ממדי (נפח וצפיפות מינרלים)², ו-SEM מפיק תמונות מיקרו-מבנה (מנסרת אמייל ולקונה של עצמות)³. באופן משלים לניתוח מבני על ידי μCT ו- SEM, מיקרו-קשיות היא אחד הפרמטרים האינפורמטיביים להערכת האופן שבו שינויים מבניים משנים את התכונות המכניות של עצם השן והנאדית במחלות פה, למשל, מום באמייל וספיגת עצם חניכיים. ערך המיקרו-קשיות של אמייל האדם של ויקרס (HV = 283-374) גבוה בערך פי 4 עד 5 מזה של דנטין (HV = 53-63)^4,5. במודלים של פלואורוזיס דנטלי של מכרסמים, מיקרו-קשיות האמייל יורדת באופן משמעותי בחותכות עכבר המטופלות בפלואוריד (HV = 136) בהשוואה לאמייל הבקרה (HV = 334)^6,7. זה מצביע על כך שאמייל פלואורוז הוא רך וחלש יותר עם תכולת מינרלים נמוכה יותר ותכולת חלבון גבוהה יותר מאשר נמצא באמייל שאינו פלואורוז. Microhardness משמש להערכת תכונות מכניות העצם. מספר מחקרים קודמים בחנו את ההתנהגות המכנית של עצם אנושית מאתרים אנטומיים שונים, כולל מיקרו-קשיות עצם ארוכה ^8,9,10. המיקרו-קשיות הממוצעת של עצם הירך הפלואורוזית האנושית הראתה ירידה משמעותית (HV = 222.4) בהשוואה לעצם הירך שאינה פלואורוזית (HV = 294.4)¹¹. למרות היותו פרמטר שימושי, קיים מחסור בספרות המתארת מיקרו-קשיות (ויקרס¹² או קנופ ^13,14) של עצם מכתשית במחלות אוראליות.

עד כה דווחו שיטות מדידה שונות של מיקרו-קשיות. מכיוון שערכי המיקרו-קשיות משתנים^ב-15 בהתאם להכנת הדגימה (ליטוש ומשטח שטוח) ולאתר ההזחה, פרוטוקולים מגוונים עלולים לגרום לפערים בין מחקרים. סטנדרטיזציה של פרוטוקול בדיקת microhardness חיונית להערכה עקבית ומדויקת במודלים של מחלות הפה. במחקר הנוכחי אנו מדגימים פרוטוקול סטנדרטי לניתוח מיקרו-קשיות בעצם השן והנאדית במודל פלואורוזיס דנטלי של עכבר ובמודל ספיגת עצם חניכיים.

כל ההליכים המתוארים בפרוטוקול זה בוצעו בהתאם להנחיות ולתקנות לשימוש בבעלי חוליות שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים (IACUC) באוניברסיטת אוגוסטה ובאוניברסיטת נובה סאות'איסטרן, המוסמכת על ידי האגודה להערכה והסמכה של טיפול בחיות מעבדה בינלאומיות (AAALAC). שימו לב שד"ר סוזוקי הועסק על ידי אוניברסיטת אוגוסטה, שם הושלמו ניסויי הפלואורוזיס הדנטלי של העכבר.

1. מיצוי שיניים חותכות מנדיבולאריות במודל פלואורוזיס דנטלי עכברי

1. יש להאכיל עכברי C57BL/6 בדיאטות נטולות פלואוריד (בני 5 שבועות, זכר) משבוע לפני הפלואוריד ועד להפסקת הטיפול בפלואוריד.
2. הכינו מי פלואוריד על ידי הוספת NaF במים מזוקקים ולאחר מכן סינון ואקום באמצעות מסנן 0.2 מיקרומטר. תן לבעלי חיים מים פלואוריד כמו NaF (0 ppm ו 125 ppm; N=5/group) ad libitum למשך 6 שבועות. החליפו את מי הפלואוריד באצווה טרייה שהוכנה כל יומיים.
3. לאחר 6 שבועות של טיפול במי פלואוריד, יש להרדים בעלי חיים עם_CO2 ולאחר מכן לערוף את ראשם.
4. חלץ את hemi mandibular עם חותך מכל עכבר. כדי לאסוף את hemi mandibular עם incisor, לחתוך את השרירים סביב הלסת mandibular מבלי להפעיל כוח מוגזם.
5. מניחים את המנדיבולרית ב-PBS ושומרים אותה בטמפרטורה של 4°C עד לניתוח μ-CT (אופציונלי). להפריד את החותכת מן הלסת באמצעות אזמל (#15) ומספריים מבלי לפגוע או לשבור את הדגימה.
6. שטפו את החותכת המבודדת עם PBS ובצעו התייבשות על ידי טבילתה בחוזק מוגבר של אלכוהול (70% ו-100% אתנול) למשך 2-3 שעות.
   הערה: אם הרקמה (למשל, מוך השן) אינה מיובשת מספיק, סביר להניח שספיגת השרף תעוכב וההערכה הבאה ככל הנראה לא תהיה מספקת.
7. לאחר התייבשות עם אתנול, להטביע את החותכת אופקית בשרף. המשך לשלב 3.

2. מיצוי עצמות מכתשית מקסילריות במודל ספיגת עצם חניכיים המושרה על ידי ליגטורת עכברים (L-PBR)

1. מתן 0.8 מ"ל קטמין (100 מ"ג/מ"ל) + 0.1 מ"ל קסילזין (100 מ"ג/מ"ל) + 9.1 מ"ל PBS תוך צפקי (כלומר) לעכבר (C57BL/6, בן 8-12 שבועות, זכר) כחומר הרדמה. המינון הוא 0.01 מ"ל/גרם (משקל). יש למרוח משחה אופתלמית על שתי העיניים כדי למנוע יובש בהרדמה.
2. הניחו את העכבר המרדים על כרית חימום למשך 5-10 דקות. להעריך תגובות לצביטות זנב/בוהן ואת תקינות רפלקס העין. ודא שהעכבר אינו מגיב לגירויים המזיקים והרפלקס נעדר.
3. הניחו את העכבר על שולחן הטיפולים והשאירו את הפה פתוח באמצעות תפר משי 5-0 קשור לעמוד מגנטי על שולחן הטיפולים.
4. תחת מיקרוסקופ כירורגי, סובבו את הרצועה (תפר משי קלוע 6-0) סביב צד אחד של הטוחנת השנייה המקסילרית (שכבה אחת) באמצעות מחזיקי מחטים מיקרו. מזער הבדלים אינדיבידואליים בניתוח על ידי שימוש בצד אחד כצד הטיפול ובצד השני כבקרה.
5. קושרים את הרצועה ויוצרים קשר בצד החיך. לאחר ביצוע קשר, לחתוך את הרצועה הנותרת קצר ככל האפשר, כך ligature מוגזם לא להפריע לעיסה או אכילה. זה חשוב כדי להבטיח כי הרצועה לא תשתחרר על ידי לעיסה במהלך תקופת התצפית הבאה.
   הערה: אין להשאיר את בעל החיים ללא השגחה עד שהוא חזר להכרה מספקת כדי לשמור על עצם החזה. אין להחזיר את בעל החיים שעבר ניתוח לחברתם של בעלי חיים אחרים עד להחלמה מלאה. לשמור על תנאים סטריליים במהלך הישרדות.
6. האכילו את העכברים בתזונה ובמים במשך שבועיים. לאחר שבועיים של קשירה, הרדימו עכברים עם_CO2 ולאחר מכן ערפו את ראשם.
7. חילוץ שני הצדדים maxillae (צד ligature וצד בקרה) עם טוחנות מכל עכבר. כדי לאסוף מקסילות עם טוחנות, לחתוך את השרירים ואת העצם סביב הלסת המקסילרית באמצעות מספריים מבלי להפעיל כוח מוגזם. מניחים כל מקסילה ב-PBS ושומרים אותה בטמפרטורה של 4°C עד לניתוח μCT (אופציונלי).
8. להפריד את עצם alveolar עם טוחנות (1^st עד 3^rd) מן המקסילה באמצעות אזמל (#15) מספריים מבלי לפגוע או לשבור את הדגימה.
9. שטפו את עצם הנאדית המבודדת עם PBS ולאחר מכן התייבשו והורידו שומן על ידי טבילה בחוזק מוגבר של אלכוהול (70% ו-100% אתנול) למשך 2-3 שעות.
   הערה: אם הרקמה (למשל, מוך השן והעצם) אינה מיובשת מספיק, סביר להניח שספיגת השרף תעוכב וההערכה הבאה ככל הנראה לא תהיה מספקת.
10. לאחר התייבשות עם אתנול, להטביע את עצם alveolar אופקית בשרף. המשך לשלב 3.
11. אופציונלי: בצע הערכת μCT לפני בדיקת מיקרו-קשיות.
    1. לפני בדיקת מיקרו-קשיות, בצעו אנליזה מבנית אל-הרסנית (למשל, μCT) תוך שימוש באותה דגימה לבדיקת מיקרו-קשיות כהערכה משלימה (איור 1). מידע מבני (תמונה תלת-ממדית, צפיפות מינרלים, נפח) על ידי μCT יכול לתמוך בהערכת תכונות מכניות ואיכות של דגימות שעשויות להשפיע על תוצאות המיקרו-קשיות.

איור 1: תמונות μCT מייצגות של אמייל בבקרה וחותכות עכברים שטופלו בפלואוריד. (A) תמונה מייצגת μCT sagittal של חתך מנדיבולרי. (B-D) μCT coronal images of control incisor (NaF 0 ppm). (E-G) μCT coronal images of incisor treated with NaF (125 ppm). צפיפות מינרלים מייצגת באמייל (EMD) מוצגת (גר'/ס"מ³). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

3. הטמעת דגימות בשרף

1. המשך משלב 1.7 (מודל פלואורוזיס דנטלי) או שלב 2.10 (מודל L-PBR).
2. מצפים את המשטח הפנימי של ההרכבה (1 אינץ ') בשכבה דקה של פטרולאטום. מערבבים שרף (שרף הטבעה בהגדרה קרה) בהתאם להוראות. יוצקים את השרף והקשיח לכוס הפלסטיק המסופקת ביחס נפח של 15:2 ומערבבים בזהירות עם מרית עץ למשך 2 דקות לפחות. הימנעו מבועות אוויר.
3. הניחו חותכת מיובשת ונטולת שומן (איור 2A) או עצם מכתשית עם שיניים טוחנות (איור 2B) בכיוון אופקי ובמקביל לתחתית ההרכבה (דגימה אחת בכל).
4. יוצקים את השרף המעורב (מספיק שרף, בערך 1.5 מ"ל) לתוך ההרכבה כדי לכסות לחלוטין את הדגימה. הימנעו מהוספת יותר שרף מהנדרש, שכן עודף שרף יעכב את תהליך הליטוש (איור 2C,D). הניחו את ההרכבה המכילה דגימה על צלחת חמה בטמפרטורה של 50°C למשך 8 שעות לפחות כדי לקדם פילמור שרף. הליך זה תורם להחזקת הדגימה במצב יציב.
   הערה: בהתאם לגודל הדגימה, התאם את כמות השרף כדי לכסות לחלוטין את הדגימה. אין למלא יותר מדי שרף, אחרת יידרש זמן רב יותר כדי להסיר שרף מיותר.
5. לאחר הריפוי, הסר את השרף המכיל את הדגימה מכוס ההרכבה. הסירו קוצים וסדרו את מישור הדגימה ואת מישור הצד הנגדי כמקבילים ושטוחים באמצעות מטחנה-מלטשת מתקדמת עם נייר שוחק גס ועמיד במים (Grit 60/P60 ו-120/P120) תחת הצפות מים. שמרו על גובה הדגימה על כ-3 מ"מ עבור החותכת והעצם בנאדיות (איור 2E,F).
   הערה: כאשר הדגימה מנותחת על ידי SEM לאחר מדידת המיקרו-קשיות, עובי הדגימה צריך להיות כ-3 מ"מ, כך שתצפית SEM הבאה לא תושפע. דגימות קטנות יותר קשה יותר לתפעל עם המטחנה. עבור הדגימות המיועדות למיקרו-קשיות בלבד, גובה הדגימה יכול לעלות לכ-10-20 מ"מ.
6. חתוך את הצורה החיצונית ליצירת גוש שרף מוצק מלבני ופינות מעוגלות (בקירוב, רוחב 30 מ"מ, אורך 10 מ"מ עבור חותכת (איור 2G) ורוחב 10 מ"מ, אורך 5 מ"מ, עבור עצם מכתשית (איור 2H)) באמצעות מסור חתך מדויק.
7. לאחר השלמת תיקון הצורה הגסה, הסירו לכלוך וחלקיקים מגוש השרף באמצעות חומר ניקוי על-קולי (כדקה). המשך לשלב 4.

איור 2: זרימה של תהליך שיבוץ וליטוש שרף. (A) חתך מיובש ושומנים. (B) עצם מכתשית מיובשת ומסומנת ב-L-PBR. (ג, ד) חותכות ועצם מכתשית שקועה בשרף. (ה, ו) על ידי חיתוך השרף, קל יותר ללטש את פני רקמת המטרה. (ז, ח) פינות שרף מעוגלות לתהליך הליטוש. קיצורים: L-PBR = ספיגת עצם חניכיים הנגרמת על ידי ליגטורה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

4. ליטוש דגימות

הערה: ליטוש הדגימות נעשה באופן ידני באמצעות ניירות שוחקים עמידים למים (מגולסים לעדינים יותר) על מטחנה-מלטשת מתקדמת תחת הצפה במים.

1. הניחו נייר שוחק גס ועמיד במים (Grit 600/P1200) על המטחנה. הניחו את גוש השרף החתוך והנקי (משלב 3.7) על נייר שוחק גס ועמיד במים.
2. בזמן מזיגת המים, החזיקו את גוש השרף ולטשו את משטח ההערכה של הדגימה על מלטש המטחנה (מהירות 1-10 x גרם). בשלב זה, יש להקפיד להחזיק את גוש השרף כך שמשטח ההערכה יהיה מקביל לקרקע. כדי לשמור על שלמות משטח ההערכה, בדוק את פני השטח בעין בלתי או מתחת למיקרוסקופ.
   הערה: שים לב שהמטחנה מסתובבת בכיוון השעון, ולחץ אחיד יכול להוביל למשטח לא מקביל. כדי לקבל משטח מקביל, שמור על מהירות סיבוב הדאון קבועה ולחץ על הדגימה בזהירות למשך מספר שניות, ולאחר מכן סובב את הדגימה 180° כדי ללחוץ במשך אותה כמות זמן. נייר שוחק גס עשוי להסיר לא רק שרף אלא גם דגימה.
3. החליפו את הנייר השוחק ל-Grit 800/P2400 והניחו עליו את גוש השרף. חזור על שלב 4.2.
4. הסר פסולת וחלקיקים מגוש השרף באמצעות שואב קולי (כדקה).
   הערה: לפני שתמשיך, מומלץ להשתמש בחומר ניקוי על-קולי כדי להסיר לכלוך פני השטח כדי למנוע סתימה.
5. לאחר מכן, בצע ליטוש סדרתי באמצעות ניירות שוחקים עדינים יותר; סדר הליטוש הוא 12 מיקרומטר, 9 מיקרומטר, 3 מיקרומטר, 1 מיקרומטר ו-0.3 מיקרומטר.
6. הניחו סרט דש (12 מיקרומטר) על שולחן המטחנה-ליטוש ללא סיבוב והניחו את גוש השרף על סרט ההרכה.
   הערה: בניסוי זה, שולחן המטחנה מתאים לקבלת מצב משטח שטוח תחת הצפת מים. לחלופין, ניתן להשתמש גם במראה מישורית גדולה (או דומה) המספקת מקביליות.
7. מתחת לקירור במים, יש ללטש בזהירות את משטח ההערכה של הדגימה על סרט הדש ביד. הזז את הדגימה אנכית, אופקית ואלכסונית למשך אותו מספר שניות תחת הזרקת מים במשיכות של 2 עד 3 ס"מ (1 אינץ'). כאשר הליך הליטוש מושג כראוי, דגימת השרף תידבק לסרט הדש.
8. הסר פסולת וחלקיקים כמו בשלב 4.4. שנו את הנייר השוחק לגודל הבא בהתאם לסדר הליטוש הטורי (מ-12 מיקרומטר ל-0.3 מיקרומטר) והניחו עליו את גוש השרף.
9. בזמן מזיגת המים, החזיקו את גוש השרף ולטשו בזהירות את פני השטח של הדגימה על סרט ההקפה ביד. הסר פסולת וחלקיקים כמו בשלב 4.4.
10. חזור על שלבים 4.5 - 4.8 כדי להשלים את הליטוש הסופי (0.3 מיקרומטר). לאחר השלמת הליטוש הסופי (0.3 מיקרומטר), הדגימה צריכה להיות בעלת משטח גימור מראה (איור 3A).
11. נקו את פני השטח של הדגימה עם אתנול (100%) כדי להוריד שומן ולייבש ולאחסן בלוקים של שרף בטמפרטורת החדר עד לבדיקת קשיות מיקרו. במהלך האחסון, הימנעו מלחות ואבק מוגזמים. המשך לשלב 5.

5. בדיקת מיקרו-קשיות ויקרס

הערה: הזחה של דגימת משטח גימור מראה מתבצעת באמצעות בודק קשיות מיקרו. הבדיקה מבוצעת עם עומס של 25 גרם במשך 10 שניות עם קצה ויקרס.

1. בדיקת מיקרו-קשיות ויקרס לשיניים חותכות (מודל פלואורוזיס דנטלי)
   הערה: ניתן לחלק את האמייל לשלוש שכבות מבחוץ (צד חלל הפה) ועד מבפנים (צד עיסת השן); כלומר, השכבה השטחית, השכבה האמצעית והשכבה העמוקה (צומת דנטין-אמייל, DEJ) (איור 3B)¹⁶. בפרוטוקול זה נבדקות שלוש שכבות אמייל.
   1. הגדר את כוח ההעמסה ל- 25 גרם ואת משך הטעינה ל- 10 שניות. מניחים את גוש השרף על הבמה.
   2. כניסה 6 נקודות בכל שכבת אמייל (שטחית, אמצעית ו- DEJ) ודנטין בכל אזור (צוואר הרחם, אמצע וקצה; איור 3B).
   3. מדוד את אורך שני האלכסונים (d1 ו- d2; איור 3B) כדי לחשב את ערך המיקרו-קשיות של ויקרס (HV; איור 4).
2. בדיקת מיקרו-קשיות של ויקרס לעצם מכתשית (דגם L-PBR)
   1. הגדר את כוח ההעמסה ל- 25 גרם ואת משך הטעינה ל- 10 שניות. מניחים את גוש השרף על הבמה.
   2. כניסה 3-6 נקודות בכל צד מזיאלי ודיסטלי של עצם הנאדית מפסגת הנאדית. כניסת עצמות מכתשית בין^{1 st} ו^{2 nd} טוחנת (ריבוע לבן), ו 2^nd ו³ rd טוחן.
      הערה: בפרוטוקול זה, 6 נקודות בכל צד מזיאלי ודיסטלי (סה"כ 12 נקודות) הוערכו עבור עצם הבקרה (שלמה), ו -3 נקודות בכל צד (סה"כ 6 נקודות) הוערכו עבור L-PBR. מספר נקודות ההזחה תלוי בתנאי הנגע (למשל, אובדן עצם רב מדי מגביל את אזור ההזחה).

איור 3: אזורי הערכה של מיקרו-קשיות בחתך מנדיבולרי. (A) דגימת משטח גימור מראה המכילה חתך מנדיבולרי. (ב) כניסות בכל אזור; צוואר הרחם, האמצע והקצה (NaF 0 ppm). (ג) שלוש שכבות אמייל; מהאמייל הפנימי, האמצעי, האמצעי והחיצוני. קיצורים: D = דנטין, E = אמייל, DEJ = צומת אמייל דנטין אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: מיקרו-קשיות ויקרס של אמייל שטופלה עם או בלי NaF. המיקרו-קשיות של דנטין ושלוש שכבות אמייל הוערכו בכל אזור, צוואר הרחם, האמצע ואזור הקצה. (א-ג) בקרה וטיפול (D-F) NaF (125 ppm). הנתונים מוצגים כממוצע ± SD. הבדלים משמעותיים הוערכו על ידי ANOVA חד-כיווני עם מבחן פוסט-הוק של Tukey. ערכי p < 0.05 נחשבו מובהקים סטטיסטית. **p < 0.005, ***p < 0.0005, ****p < 0.0001 לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

מודל פלואורוזיס דנטלי: איור 1 מראה תמונות μCT מייצגות של חותכות בבקרה ועכברים שטופלו בפלואוריד. בביקורת (איור 1B-D), אזור צוואר הרחם הראה צפיפות מינרלית אמייל נמוכה יותר (EMD) של 1.188 גרם/ס"מ3 (איור 1B) בהשוואה לאמצע (1.924 גרם/ס"מ3) ולקצה (1.819 גרם/ס"מ3; איור 1C,D). באמייל שטופל בפלואוריד (איור 1E-G), רק דגימה אחת מתוך חמש נבדקה עבור EMD באזור צוואר הרחם (0.835 גרם/ס"מ3; איור 1E ואיור משלים 1). ה-EMD בכל האזורים ירד בהשוואה לקבוצת הביקורת (איור 1F,G). רמות EMD נמוכות היו עקביות עם ערכי microhardness אמייל נמוך. כפי שניתן לראות באיור 3, שש נקודות הוזחו פנימה בדנטין ושלוש שכבות של אמייל (פנימי, אמצעי וחיצוני) באזור צוואר הרחם, האמצע והקצה. בביקורת, המיקרו-קשיות של כל שכבת אמייל הייתה נמוכה יותר מאשר דנטין באזור צוואר הרחם (איור 4A). באזור האמצעי ובאזור החוד, מיקרו-קשיות האמייל של כל שכבה הייתה גבוהה משמעותית מזו של דנטין (איור 4B,C). בין שלוש שכבות האמייל, המיקרו-קשיות עלתה מהאמייל הפנימי לחיצוני בכל אזור אמצעי וקצה (איור 4B,C). לדנטין היה ערך מיקרו-קשיות בסביבות 100 HV עם שינויים קטנים באזורי צוואר הרחם, האמצע והקצה, בעוד שמיקרו-קשיות האמייל הייתה שונה באופן משמעותי באזורים ובשלוש שכבות האמייל. תוצאות אלה מצביעות על כך שהמיקרו-קשיות של האמייל משתנה באופן משמעותי בהתאם לאתרי הכניסה (אזורים ושכבות אמייל). בשן שטופלה בפלואוריד, בניגוד לביקורת, המיקרו-קשיות של האמייל הייתה פחותה מזו של דנטין אפילו באזור האמצעי (איור 4E). באזור הקצה, המיקרו-קשיות ירדה באופן משמעותי משכבת האמייל הפנימית לחיצונית (איור 4F). קשה להעריך את ההבדלים ההדרגתיים האלה של מיקרו-קשיות בין שכבות האמייל באמצעות תמונות μCT.

מודל L-PBR: איור 5A מראה תמונות μCT של עצם מכתשית במודל ספיגת עצם פריודונטלית הנגרמת על ידי ליגטורה (L-PBR). צפיפות המינרלים המייצגת של העצם (BMD) (ממוצע הצדדים המזיאליים והדיסטליים של עצם הנאדית סביב הטוחנת השנייה) הייתה 0.76 גרם/ס"מ3 בעצם הבקרה ו-0.61 גרם/ס"מ3 ב-L-PBR. רמות ספיגת העצם כומתו על ידי המרחק מצומת האמייל הצמנטי (CEJ) לפסגת העצם הנאדית (ABC). אורך CEJ-ABC גדל באופן משמעותי ב-L-PBR בהשוואה לעצם הביקורת (איור 5B). איור 6 מראה אתרי הזחה של מיקרו-קשיות ותמונות μCT מתאימות. מפסגת עצם הנאדית נעשו חמש כניסות בכל צד מדיאלי ודיסטלי (סה"כ 10 אתרים) בעצם הבקרה ביןטוחנת 1 ל-2 nd המסומנת על ידי הריבוע הלבן (איור 6A). 3 הכניסות בכל צד מזיאלי ודיסטלי (סה"כ 6 אתרים) נמדדו ב-L-PBR (איור 6B). ערכי המיקרו-קשיות של ויקרס (HV) היו האמצעים להזחות של עצמות מכתשית בין1 st ל-2nd molar (איור 6B; ריבוע לבן), ובין טוחנת 2ל-3 (איור 6B; ריבוע כחול). עצם מכתשית, ערכי BMD ו-HV הראו נטייה נמוכה יותר ב-L-PBR (מושפע ממחלות חניכיים) בהשוואה לעצם מכתשית (בריאה).

איור 5: תמונת μCT מייצגת ואובדן עצם במודל L-PBR. (A) תמונות μCT מייצגות במודל L-PBR (קבוצת בקרה וקבוצת L-PBR). צפיפות המינרלים המייצגת של העצם (BMD; ממוצע הצדדים המזיאליים והדיסטליים של עצם הנאדית סביב הטוחנת השנייה) מוצגת (g/cm3). (B) מרחק מה-CEJ המזיאלי והדיסטלי של הטוחנת השנייה המקסילרית לפסגת עצם הנאדית בכיוון אפיקלי השורש. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD. הבדלים משמעותיים הוערכו על ידי מבחן t. ערכי P < 0.05 נחשבו מובהקים סטטיסטית. עמ' < 0.0001. קיצורים: L-PBR = ספיגת עצם חניכיים הנגרמת על ידי ליגטורה. CEJ = צומת אמייל מלט, ABC = סמל עצם מכתשית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 6: תוצאות מיקרו-קשיות מייצגות במודל L-PBR. צד בוקאלי מייצג של אתרי הזחה (משמאל) ותמונת μCT המתאימה (מימין) של (A) עצם מכתשית בקרה, ו-(B) L-PBR. ריבועים לבנים מראים אזורי הזחה בעצם הנאדית בין M1 ל-M2. ריבועים כחולים מראים אזורי הזחה בעצם הנאדית בין M2 ל-M3. ערכי מיקרו-קשיות (HV) הם אמצעי לכניסות באזורים ריבועיים לבנים וכחולים. M1: טוחנת1 , M2: טוחנתשנייה , M3: טוחנתשלישית . קיצורים: L-PBR = ספיגת עצם חניכיים הנגרמת על ידי ליגטורה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור משלים 1: תמונת μCT של אמייל שטופל ב-NaF (חתך קורונלי). NaF (125 ppm) גרם להיפו-מינרליזציה של אמייל, שנצפתה באופן משמעותי באזור צוואר הרחם והאמצע. רק דגימה אחת (מדגם מס' 1) מתוך חמש הראתה בקושי אמייל באזור צוואר הרחם והאמצע. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.

המחברים מצהירים כי אין ניגוד עניינים.