3.1. SEM和EDS

图1(一)是未使用的牙钻切割边缘的SEM显微照片。钻头表面有大约20的小突起（箭头） 微米大小。图1(b)是切割边缘一部分的放大显微图像，描绘出未使用毛刺边缘的表面形态。在这张图片中看到的粒子主要是几何形状的，它们之间有亚微米的空隙。这些空洞构成了牙刺切割边缘的弱点，使得它们在切割钙化牙齿结构时容易被切削或破碎。使用EDS对牙钻的刃口进行元素分析，发现存在钴峰，如图1所示(c（c）)这意味着牙钻碎片是由WC-Co制成的，而不仅仅是WC。

图1 扫描电子显微镜照片：(一)未使用的WC FG170牙钻的尖端；(b)未使用的FG170牙钻的WC切割边缘，该牙钻选自(一); (c（c）)能量分散的X射线光谱学对一种未使用的牙钻材料的切削刃进行元素分析。

3.2. SRµCT

SRµCT显示复合填充材料下有光泽的金属碎片。在计算机断层扫描（CT）重建后，对数据进行分析，以通过牙冠矢状面从侧面到内侧，以及从牙尖到牙冠基底的轴向平面，获得磨牙的图像切片。这些图像提供了碎片是否与牙本质直接接触或被涂抹的Adper与牙本质分离的相关信息^TM（TM）Single Bond Plus粘合剂。图2显示磨牙的典型矢状（侧面）图像。它不仅展示了牙釉质、牙本质和复合修复填充材料，还展示了Adper^TM（TM）填充物和牙本质之间箭头A所示的Single Bond Plus粘合剂。图2右上角的灰度表示线性衰减系数μ（厘米⁻¹)反映了不同材料在摩尔中的密度分布。牙本质的检测密度低于牙釉质，而牙科填充材料的检测密度高于牙釉质的检测密度，这与文献中的报告（魏德曼等。, 1967; 科克利卡等。, 1969). 还有一些小区域，如图2中箭头B所示的区域填充物内部的密度范围与臼齿外部空气的密度范围相同，这反映了在填充牙齿的过程中会形成空洞。有趣的是，图2中有一个由箭头C指示的区域在牙本质和填充材料之间显示线性衰减系数远高于我们认为是毛刺碎片的珐琅质。为了评估定量材料表征的潜力线性衰减系数 μ已在牙釉质中的14个位置和碎片中的14处位置进行了测定。每个感兴趣的区域包含4×4×4个体素，对应于5088个物理大小 微米³结果表明μ50时釉质和碎片的值 keV为1.34（标准偏差：±0.05） 厘米⁻¹和21.98（标准偏差：±4.28） 厘米⁻¹分别是。被测量的μ搪瓷的价值接近μ致密骨的价值(μ: 1.19 厘米⁻¹; 密度：2.9 克 厘米⁻³)50时 根据NIST数据库计算得出的keV(https://physicas.nist.gov/cgi-bin/Star/compos.pl？参考=ap&matno=119). 这个线性衰减系数毛刺碎片的数量是牙釉质的16倍以上。在填充牙齿的过程中，唯一涉及高密度的材料是WC-Co。因此，图像中的碎片是WC-Co毛刺碎片。

图2 含牙科复合充填材料的磨牙的衰减对比成像结果。

为了进一步量化这些碎片的分布，使用阿维佐（图3). 基于分割结果计算了臼齿中不同成分的体积。填充体积为33.52 毫米³碎片的总体积是6×10⁻⁴ 毫米³在臼齿中总共有14个片段。图4显示了碎片大小分布。根据CT重建结果，所有WC的高密度碎片仅存在于牙齿与复合充填物之间的间隙中。牙齿或填充物内没有此类碎片。它们的直径在19.4到74.4之间 µm，平均直径为34.3 微米。毛刺表面日珥的大小（图4)与从CT重建图像中分割的高密度碎片的尺寸相同。SRµCT结果显示，碎片大小在19.4到74.4之间 微米。碎片小于19 由于技术限制，无法正确检测µm。探测器的物理像素大小为4.3 微米。如果碎片小于4像素（～19 µm）难以从图像噪声中识别它们。牙齿中可能存在较小的毛刺碎片。在实验过程中，我们试图减少相位对比度的影响，并将样本到检测器的距离设置为20 cm以最小化相位控制效应，这是05ID-2光束线可用的最短距离。这些图像包括吸收对比度和一些相位控制效应。相位控制对衰减有影响，因为并非所有强度都对应于密度的变化。相比较取决于密度差。尖锐的相控物出现在空气/牙釉质界面，但在碎片/填充界面可能会显著减少。这是因为空气和牙釉质之间的密度差异比碎片和填充物之间的密度差大一个数量级。这种边缘增强的相位对比度也可能影响对小颗粒尺寸的估计，并使计算的体积过大。此错误在19时最小化 µm及更大。相位控制对牙科填充X射线图像的影响将在未来的研究中进行研究。

图3 体绘制中摩尔的分割结果(一)含高密度碎片（白色）的牙科复合充填材料（黄色）；(b)仅牙科复合充填材料（黄色）；(c（c）)仅高密度碎片（白色）。

图4 牙钻碎片大小分布。

在这项研究中，只有两颗臼齿用复合填充物修复并成像。因此，这项研究是一个概念证明。

3.3. 牙本质小管和牙本质液

人类的牙本质小管的直径和密度因其与牙髓的距离而异。在不同的区域，牙本质小管的平均直径变化如下：靠近牙髓，牙髓和牙釉质的中间，以及牙釉质边缘，牙本质细管的直径为2.5 微米，1.2 µm和0.9 μm。牙本质小管的密度为45000个小管 毫米⁻²靠近果肉，有29500个小管 毫米⁻²牙髓和牙釉质的中间，20000个小管 毫米⁻²釉质边缘（Garbergolio&Brannstrom，1976年). 对于脱钙的恒磨牙，牙本质小管相对于整个牙本质体积的体积百分比也会随着离牙髓的距离而变化。牙髓附近和牙釉质周边的小管体积百分比分别为27.7%和19.1%（Garbergolio&Brannstrom，1976）; 霍普和斯图本，1965年). 这意味着牙本质在牙髓处的渗透性更强。小管向矿浆方向汇聚的结构产生了有趣的逆流流体动力学过程；向外通量牙髓液与向内扩散相反通量细菌和化学产品。穿过牙本质的压力梯度是流体过滤的驱动力，流体过滤是牙本质小管半径的四次幂函数（Bouillaguet，2004; Pashley，1990年).

磨牙牙本质小管内的牙本质液流动受充填过程不同阶段的影响。牙本质液根据不同的阶段以不同的速度向内和向外流动。渗透、脱水、热和可能的机械刺激，或这些因素的组合，会影响牙本质液流动的大小和方向。牙本质液流速估计约为-1.4 nL秒⁻¹厘米⁻²蚀刻期间，−11.3 nL秒⁻¹厘米⁻²干燥时，+9.8 nL秒⁻¹厘米⁻²粘合期间，和+22.9 nL秒⁻¹厘米⁻²牙科复合树脂固化期间（Ratih等。, 2007). 此外，复合树脂填充物所承受的咀嚼压力会产生牙本质液运动（平田等。, 1991). 如果肾上腺素能药物（布朗）引起强烈的交感神经刺激或血管收缩，则将这种液体及其内容物注入牙髓等。, 1969; Pashley，1997年). 我们假设牙本质液可能通过切断的小管到达分散在雕刻的牙本质底部的牙钻碎片。我们还推测，牙本质液和牙钻屑之间的反应产生的任何产品都有可能到达牙髓。因此，需要进行更多的研究来调查我们的假设。

3.4. WC-Co的毒性

国际癌症研究机构（IARC）将WC-Co列为明显致癌物质（巴斯蒂安等。，2009年; 磨坊等。, 1998)美国国家毒理学计划证实了钴（Moulin）的致癌性等。, 1998; 1996年国家毒理学计划). 我们推测，使用WC-Co牙钻预备牙齿会对患者造成潜在的生物危害，特别是因为我们在本研究中已经证明，可能含有钴的牙钻碎片可能会留在修复体下，与牙本质液接触。需要进行额外的毒理学研究来证明这一假设。牙齿外部散落或移位的毛刺也值得关注，因为这些碎屑可能被吸入、摄入或撞击到软组织中。碎片碎片可能具有符合图1所示牙科毛刺边缘显微照片的锐边(b).锋利的碎屑能够卡在牙龈中（金田等。, 1998)碎片有可能滞留在牙齿附近的软组织中，并可能进入患者的消化或呼吸系统。我们估计牙钻碎片的总体积为90 微米³钴尘的允许接触限值设定为0.02 毫克 米⁻³(https://www.dir.ca.gov/title8/5515table_ac1.html网址).