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(1) Background: The aim of this study was to systematically compare TEM sections of mineralized human enamel and dentine prepared by focused ion beam (in situ lift-out) technique and ultramicrotomy through a combination of microscopic examination methods (scanning electron microscopy and transmission electron microscopy). In contrast with published studies, we compared the TEM preparation methods using the same specimen blocks as those for the ultramicrotomy and FIB technique. (2) Methods: A further evaluation of TEM sample preparation was obtained by confocal laser scanning microscopy and atomic force microscopy. In addition, ultramicrotome- and focused ion beam-induced artefacts are illustrated. (3) Results: The FIB technique exposed a major difference between non-decalcified enamel and dentine concerning the ultrastructural morphology compared to ultramicrotome-prepared sections. We found that ultramicrotomy was useful for cutting mineralized dentine, with the possibility of mechanical artefacts, but offers limited options for the preparation of mineralized enamel. FIB preparation produced high-quality TEM sections, showing the anisotropic ultrastructural morphology in detail, with minor structural artefacts. Our results show that the solution of artificial saliva and glutardialdehyde (2.5% by volume) is a very suitable fixative for human mineralized tissue. (4) Conclusions: The protocol that we developed has strong potential for the preparation of mineralized biomaterials for TEM imaging and analysis.
Die fehlerfreie Diagnostik mit Hilfe des MRT und CT kann durch Bildartefakte unterschiedlichster Ursachen erschwert, oder sogar unmöglich gemacht werden. Zahlreiche Studien konnten bisher belegen, dass vor allem Metalllegierungen die Bildbeurteilung erheblich beeinträchtigen. Dagegen gibt es kaum Untersuchungen zu weiteren zahnärztlichen Füllungs- und Restaurationsmaterialien wie Kompositen oder Keramiken und deren Artefaktpotential. In der vorliegenden Studie wurden daher Probekörper folgender Materialgruppen im MRT und CT untersucht: Metalle, Komposite, Keramiken, provisorische Verschlussmaterialien und sonstige Materialien. Von den 44 hergestellten Probekörper bildeten 13 im MRT Artefakte, wobei die größten durch die Metalllegierungen und einige Komposite verursacht wurden. Diese Artefakte sind auf die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften der jeweiligen Inhaltsstoffe der untersuchten Materialien zurückzuführen. Deutlich mehr Artefakte als im MRT traten im CT auf. Von den 44 Proben waren nur drei artefaktfrei. Die größten Bildbeeinträchtigungen wurden durch die Metalllegierungen und Zirkoniumdioxid verursacht. Artefakte im CT entstehen dort wo große Dichteunterschiede zwischen verschiedenen Strukturen oder Materialien vorliegen. Zusammenfassend kann im Ergebnis der Studie festgestellt werden, dass metallische Restaurationen im Mund des Patienten sowohl im MRT als auch im CT problematisch sind. Nicht zu erwarten waren die großen Artefakte im MRT die durch Komposite hervorgerufen wurden, da diese Materialien augenscheinlich keine magnetischen Inhaltsstoffe enthalten. Künftig kann man aber auch diese Artefakte minimieren, indem die Hersteller gezielt auf die Inhaltsstoffe ihrer Produkte achten und auf Stoffe mit großer magnetischer Suszeptibilität verzichten.