有關後牙
深入了解關於組織解剖學結構和自然齒列的動態光交互作用，提供牙醫師在最終修復體的光學整合上的終極策略優勢。透過利用臨床與技術修復方法的知識，本文獻的第一部分將分析自然牙牙冠部的結構型態。
本文獻的主要目的為辨識及揭露先前未發表的組織解剖學關係，並針對以下現存的關係進行說明：
S 型曲線圖分布（凸面形狀的牙釉質/凹面形狀的牙本質）、牙本質牙釉質「交界」（DEJ，可視界面）和牙本質牙釉質複合體（DEC，功能性介面）之間的差別，以及保留牙本質牙釉質複合體 (DEC) 對結構的重要性。(Eur J Esthet Dent 2011;6:8–19)
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Bazos P, Magne P. Bio-Emulation: biomimetically emulating nature utilizing a histoanatomic approach; visual synthesis. Int J Esthet Dent. 2014 Autumn;9(3):330-52.
由作者 Bazos P, Magne P 授權朱育正醫師進行中文版本的全文翻譯。
牙醫學學士，理學碩士，博士
Don和Sybil Harrington美容牙科教授
南加州大學奧斯卓牙醫學校，口腔健康中心，美國洛杉磯
牙外科學士
仿生，雅典，希臘
在現代的牙醫實務上，修復體和牙齒間應形成結構上貼合且視覺上無痕的介面，能夠長時間承受重複且多軸向的咀嚼力負荷。透過黏著牙醫技術的進步參考文獻 1-2，結合市面上的黏著材料以及經驗證的臨床計畫參考文獻 3-4，臨床醫師和技師能夠仿生地複製自然牙的解剖學結構參考文獻 5。隨著牙齒修復材料的持續進步，如今它們的特性還包括透光性和色彩調節，提供各種選擇。憑藉多種色調、透明度、不透明性、效果和分層技術參考文獻 6-11，牙醫專業致力於忠實地仿造參考文獻 12-14自然牙的顏色與型態。
無論是在臨床還是技術領域上，儘管有以上的重大進步和改善，重建完整牙齒的解剖學形態和光學特徵仍然是一項艱鉅、具有挑戰性且有時難以參透的任務。為了為了能讓「陶瓷/樹脂」的整合最佳化，有必要徹底了解牙冠部組成（牙本質牙釉質交界 (DEJ)/牙本質）、它們的立體構型和個別空間關係。
方法
為了探究牙釉質層外表面與牙本質牙釉質交界 (DEJ) 之間的形態關係，將牙齒浸入10%鹽酸（HCl，Mallinckrodt Baker 公司，美國紐澤西菲利普斯堡）超音波振動20分鐘，以選擇性地溶解牙釉。
之後將牙齒在蒸餾水中浸泡1小時，以中和酸性及便於處理。於酸處理之前和之後，在訂製的三腳架夾具（XX-Halter，Novoflex，德國梅明根）上拍攝（D200，Nikon Inc，美國紐約州梅爾維爾）樣本，以維持標準化的照明、曝光設定和透視， 並確保重疊影像正確對齊。
牙本質牙釉質交界 (DEJ) 作為結構中⼼
牙本質牙釉質交界 (DEJ) 是牙釉質表⾯型態發展的重要線索。 在牙⿒發育的過程中，此交接處界面作為組織學藍圖(圖 1)，兩種不同組成份的異向性鈣化組織在此交錯。(圖 2):i)牙釉質作為結構上的保護殼，及 ii)牙本質則是作為結構上 的阻尼核心(圖 3a)。牙釉質和牙本質間分界的起因為組織之間的雙折射差異(圖3b)。 牙本質牙釉質交界 (DEJ) 的礦化程度低於牙釉質或牙本質，但有機質成分則是高於兩者。在顯微鏡下呈現多⿒狀交疊的表⾯形態，形成⼀個能夠進行塑性變形的區域被膠原纖維強化。參考文獻 15
(1) 無釉柱牙釉質、(2) 牙本質牙釉質交界 (DEJ) 和 (3) 被覆牙本質，約 150 微米厚，在牙本質發育初期合成參考文獻 16。突出的牙本質牙釉質複合體 (DEC) 已有組織學上的論述參考文獻 17，並被視為是兩個⽣物力學上差異很大的組織之間的功能性分級介面，可提供裂尖遮蔽參考文獻 18。這部份是由於靠近交界處的牙釉質和牙本質，局部密度和礦化程度降低所致參考文獻 19(圖 3c)。
圖1 鐘型期:組織分化是將大量外觀相似的上皮細胞轉化為形態和功能不同的組成部分(牙釉質/牙本質牙釉質複合體(DEC)/牙本質)的過程。
形態分化是單一牙胚形成可辨識的形狀(門齒與臼齒)的過程。
圖2 牙釉質是高度礦化、堅硬但易碎的牙齒外殼，包圍並覆蓋較軟的牙本質核心；富含碳酸鹽的氫氧基磷灰石晶體排列在牙釉柱中。
牙本質則相反，是一種富含膠原蛋白的磷灰石強化生物複合材料，雖有彈性卻比牙釉質更強韌，在奈米結構層次上與骨骼相似。
由方向隨機的磷灰石晶格的管周牙本質柱體包圍的牙本質小管，嵌入管間牙本質基質中，形成獨特的結構型態。
圖3 以組織學方式檢視牙本質牙釉質交界(DEJ)時，能形成一個可視界面，而以生物力學方式檢視時，其可作為功能性介面。
上方是浸在蒸餾水中，並於黑色背景前對上排第一小臼齒的頰側/舌側組織0.5mm切片(a)。
同樣的樣本也在透射交叉偏振照明下拍照(b)。突出的牙本質牙釉質複合體(DEC)於(c)圖中重點顯示。
顯微結構：牙釉質和牙本質的顯微結構
牙釉質的顯微結構主要是以有機基質蛋白聚合物，將富含氫氧基磷灰石晶體的牙釉柱粘合在一起。脆而堅硬的牙釉質在將負荷轉移到下方的牙本質時僅發生微幅變形。牙釉質特殊的性質關鍵為其獨特的立體結構排列，因為很長的氫氧磷灰石柱定向排列成束，並在較高的結構層次上彼此交織。裂紋擴展阻力提升，主要是由於多種機制的組合，包括裂縫橋接、裂紋分叉和裂紋彎曲，這些機制是由內釉質的交叉所引起的參考文獻 24。
牙冠部牙本質的顯微結構和礦化膠原纖維生物複合材料的顯微結構相同，以管間牙本質為基質，牙本質小管腔及其相關的管周牙本質形成圓柱形纖維強化材料。牙本質具有彈性和塑性材料特性，視其所在區域而異。在水合牙本質核心中普遍觀察到的裂紋遮蔽機制是未裂韌帶橋接參考文獻 25。
圖4 牙冠部牙本質表面可視為牙本質牙釉質交界(DEJ)的立體構型參考文獻 20。
宏觀觀察時，牙本質牙釉質交界(DEJ)的大致型態與重複相疊的牙釉質表面之間存在高度的一致性參考文獻 21-23，
明顯的例外為牙冠部頰側/舌側中間三分之一處的局部牙釉質厚度，形成一過渡性S型曲線分布圖。
宏觀結構：凸面形狀的牙釉質對比凹面形狀的牙本質
大多數形態結構與牙釉質和牙本質表面的不同功能有關。牙釉質表面堅固、圓凸面輪廓可直接承受咀嚼壓力。相較之下，牙本質表面的尖銳凹陷處可穩定地支撐牙釉質外殼（圖 5 和 6）。
從生物力學的觀點來看，外胚層和中胚層組織之間的協調性，是具有演化上的優勢的，牙本質牙釉質複合體 (DEC) 提供一錯綜複雜的機制，作為結構效率間的互連網絡，各種結構元素共同發揮作用，而非各自保持獨立。因此，牙本質牙釉質複合體 (DEC) 被認為是一種功能性遮蔽機制，應在臨床修復程序中盡可能保留。
咬合力可於牙齒表面自由傳遞，並在整個結構介質中消散。因此，在生命週期中，能預期可控制的裂紋擴展會頻繁地形成並穩定發展。這種情況在年長者的完整牙齒上已獲得驗證，尤其在透照視圖中更明顯（圖 7）。
缺乏對此結構上有益的牙釉質/牙本質非均質分佈的認知，會導致光學整合上產生細微差別。這經常讓修復團隊感到困惑，因為傳統的牙齒形態課程主要關注外部牙釉質表面特徵，過度簡化了與牙本質的表面下結合關係，並假設兩者間分佈均勻。因此，牙釉質/牙本質元素之間的視覺相關性被認為具有重要價值（表 1）。製作石材仿品（珍珠白，GC Fuji Rock EP，Alsip，美國伊利諾州）是為了更好地評估表面形態和特徵（圖 8）。
圖5 從近端表面看，牙釉質表面的凸面輪廓是明顯的，與牙本質表面的尖銳凹陷處形成對比。
牙釉質和牙本質表面特徵之間微表現的一致性以彩色箭頭表示。圖中顯示的是上排第一小臼齒。
圖6 在齒頸部與後側齒列中間三分之一處的頰側表面上存在明顯的牙本質凹陷，形成S型曲線。
這種局部牙釉質的過度表現，可能會為後側齒列所承受的壓力提供一種選擇性的生物力學強化機制。
圖中顯示的是下排第二小臼齒。
圖7 由於牙周原因拔除上述小臼齒。在透射照明下，觀察到多個裂紋擴展，然而它們僅存在於牙釉質層內。
由於這個過程是漸進的，裂紋會持續補充富含蛋白質的口腔液，以進行自癒機制。
表1 牙釉質後側/牙本質表面相關性的視覺觀察。 ( 牙本質表面：凹陷 參考文獻 26-27 )
圖8 石材仿品有助於視覺評估和思量牙釉質和牙本質表面形態之間的變化。
刺狀的牙本質頂端是尖銳的嵴，與牙釉質對應處比較，定義出一個狹窄的咬合面。
這種認知模式的轉變可能有助於改善目前的修復分層技術，並透過結構和光學設計，刺激新的生物材料創新。圖中顯示的是上排第一小臼齒。
討論
本文探討的目的是幫助相關學科的牙醫臨床醫師、技師和學生，使用適當的視覺效果，並充分理解牙釉質和牙本質結構元素間的空間次序。一旦掌握了這一點，齒列的重建就會更熟練並可預期品質。
由於每顆完整牙齒的設計在微觀結構層次上都是獨一無二的，因此我們應該要努力使用當前可取得的生物材料來進行結構模擬。 有了仿生模型的相關知識，將能採用一種細緻和直觀的方式來直接和間接粘合牙齒修復體，而不是採用過度簡化的自動化方法。這種精緻化的作法並不是為了使過程簡化，而是一種對完整牙齒的自然結構複雜性進行透徹理解後而蓬勃發展的過程；它著重在如牙齒結構般強大且有效率的空間排序原則。
隨著牙醫黏著技術的到來，修復團隊能夠提供侵入性最低的治療，而不必犧牲其他牙齒結構來達到傳統抗力和固位的基本要求。
在使用傳統（耐火支台齒或熱壓）或現代（CAD/CAM（電腦輔助設計/電腦輔助製造）或 3D 列印）方法製造複合樹脂或可蝕刻陶瓷修復體時，這些知識可以用來開發新型分層技術。
這個網頁的內容，來自：
Bazos P, Magne P. Bio-emulation: biomimetically emulating nature utilizing a histo-anatomic approach; structural analysis. Eur J Esthet Dent. 2011 Spring;6(1):8-19.
由作者Bazos P, Magne P授權朱育正醫師進行中文版本的全文翻譯。
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