不同消毒方法對石膏模型物理性能及消毒效果的對比探究一、引言1.1研究背景在口腔醫(yī)療領域，石膏模型作為不可或缺的輔助材料，廣泛應用于口腔修復、正畸治療、種植修復以及口腔疾病診斷等多個方面。在口腔修復中，無論是制作牙冠、牙橋、義齒等修復體，還是進行貼面修復，都需要先通過制取患者口腔的印模，再灌注石膏模型，以此作為精確制作修復體的基礎。在正畸治療里，醫(yī)生借助石膏模型，能夠直觀地觀察患者牙齒的排列、咬合關系以及牙弓形態(tài)等情況，從而制定出個性化的正畸治療方案。種植修復時，石膏模型有助于醫(yī)生模擬種植體的植入位置和角度，提高種植手術(shù)的成功率。在口腔疾病診斷方面，石膏模型能為醫(yī)生提供更全面、準確的口腔信息，輔助診斷病情。然而，由于口腔是一個充滿微生物的環(huán)境，在石膏模型的制取過程中，不可避免地會沾染大量細菌、病毒和真菌等微生物。有研究表明，口腔石膏模型的染菌率可高達72%，這些微生物包括血鏈球菌、非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌、真菌等條件致病菌。若未經(jīng)有效消毒就進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，這些微生物可能會在模型表面大量繁殖，成為交叉感染的潛在源頭，對患者、醫(yī)護人員以及義齒加工人員的健康構(gòu)成嚴重威脅。比如，2024年8月13日，麥芽口腔崗廈門診部就因消毒不合格被處罰2500元，這充分說明了口腔消毒對于保障醫(yī)療安全的重要性。若補牙時消毒處理不到位，可能會導致感染、填充材料脫落、牙齒疼痛、牙齦炎等不良后果。而在2023年，倫敦一家名為“DentalityHoddesdon”的牙科診所，更是由于對醫(yī)療器材消毒不當，使得近600名患者可能面臨感染艾滋病病毒（HIV）等各類傳染疾病的危險，這一事件引起了社會的廣泛關注，也凸顯了口腔醫(yī)療消毒工作的必要性和緊迫性。為了有效殺滅石膏模型表面的微生物，保障口腔醫(yī)療安全，目前已發(fā)展出多種消毒方法，如化學試劑浸泡法、噴霧法、熏蒸法、微波消毒法、紫外線消毒法、臭氧消毒法以及模型材料添加消毒劑的方法等。但每種消毒方法都各有利弊，且對石膏模型的物理性能可能產(chǎn)生不同程度的影響。化學試劑浸泡法雖操作相對簡便，但浸泡消毒可導致模型變形，使模型的表面侵蝕，強度降低，最終影響修復體的制作。噴霧法雖在一定程度上降低了對模型精度和強度的影響，但由于模型結(jié)構(gòu)復雜，很難做到全面消毒。熏蒸法常用的甲醛和戊二醛等消毒劑，雖殺菌效率高且對模型影響極小，但組織毒性和刺激性都較大，操作時需做好嚴格的個人防護。微波消毒法能快速升溫達到消毒目的，還可加快石膏模型的凝固和干燥，提高工作效率，然而其對模型的精度和物理性能的影響還有待進一步深入研究。紫外線消毒法具有廣譜、便捷、無污染等優(yōu)點，對模型的精度和物理性能沒有影響，但由于模型外形不規(guī)則、表面結(jié)構(gòu)復雜，常常會出現(xiàn)照射不全的情況，影響消毒效果，且傳統(tǒng)紫外線消毒方法耗時較長，不利于提高實際工作效率。臭氧消毒法在有效的殺菌時間內(nèi)不會對模型的精度和強度產(chǎn)生影響，但需要足夠的消毒時間。鑒于消毒方法的多樣性以及不同消毒方法對石膏模型物理性能和消毒效果的復雜影響，開展對石膏模型消毒后物理性能及消毒效果的比較研究顯得尤為重要。這不僅有助于口腔醫(yī)療工作者全面了解各種消毒方法的特性，為臨床實踐中選擇合適的消毒方法提供科學依據(jù)，還能推動口腔醫(yī)療消毒技術(shù)的發(fā)展，進一步提高口腔醫(yī)療的安全性和質(zhì)量。1.2研究目的與意義本研究旨在全面、系統(tǒng)地對比分析不同消毒方法對石膏模型物理性能及消毒效果的影響，包括但不限于機械性能（如硬度、抗壓強度、抗彎強度等）、化學性能（是否出現(xiàn)縮水、粉化、器物表面變色等現(xiàn)象）以及對細菌、病毒、真菌等各類微生物的殺滅效果。通過對多種消毒方法的深入研究，明確每種消毒方法的優(yōu)勢與不足，找出在保證良好消毒效果的同時，對石膏模型物理性能影響最小的消毒方法，為口腔醫(yī)療臨床實踐中消毒方法的選擇提供科學、精準、可靠的依據(jù)，以提高口腔醫(yī)療服務的安全性和質(zhì)量，最大程度降低交叉感染的風險。在口腔醫(yī)療臨床方面，準確選擇合適的石膏模型消毒方法具有重要意義。一方面，它能有效保障患者的就醫(yī)安全，避免因石膏模型消毒不徹底而導致的交叉感染，降低患者術(shù)后感染等并發(fā)癥的發(fā)生率，提高患者對口腔醫(yī)療服務的信任度和滿意度。另一方面，對于醫(yī)護人員和義齒加工人員而言，安全可靠的消毒方法能減少他們在工作過程中接觸病原體的機會，保護他們的身體健康。在口腔醫(yī)療研究領域，本研究結(jié)果有助于推動口腔醫(yī)療消毒技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，為開發(fā)更高效、更安全、對模型物理性能影響更小的新型消毒方法或改進現(xiàn)有消毒方法提供理論基礎和實踐參考，促進口腔醫(yī)學學科的整體進步。二、石膏模型概述2.1石膏模型的應用領域石膏模型在口腔醫(yī)療領域的應用極為廣泛，涵蓋了多個關鍵方面，為口腔疾病的診斷與治療提供了重要支持。在口腔修復領域，石膏模型發(fā)揮著不可或缺的作用。在制作牙冠、牙橋時，首先需制取患者口腔印模，而后灌注石膏模型。技師依據(jù)石膏模型上牙齒的形態(tài)、位置以及鄰接關系等細節(jié)，精確地進行牙冠、牙橋的設計與制作，以確保修復體與患者口腔的實際情況高度契合，恢復牙齒的正常功能和美觀。制作烤瓷牙冠時，技師會在石膏模型上仔細雕琢牙冠的外形，使其在顏色、光澤和形態(tài)上都能與天然牙齒相媲美，同時保證良好的咬合關系和鄰接關系，從而提高患者的咀嚼效率和口腔舒適度。義齒制作過程中，石膏模型更是至關重要。對于全口義齒，技師通過石膏模型準確把握患者牙槽嵴的形態(tài)、大小以及黏膜的厚度等信息，以此為基礎制作出貼合口腔組織、佩戴舒適且能有效行使咀嚼功能的義齒。對于局部義齒，石膏模型能幫助技師確定缺失牙的位置和周圍牙齒的狀況，設計出合理的卡環(huán)、基托等結(jié)構(gòu)，確保義齒的穩(wěn)定性和固位性。在貼面修復中，石膏模型同樣不可或缺。技師借助石膏模型，根據(jù)患者牙齒的色澤、形狀和排列情況，量身定制出薄而美觀的貼面，達到改善牙齒外觀、修復牙齒缺損的目的。正畸治療也離不開石膏模型的輔助。醫(yī)生通過對石膏模型的觀察和分析，能夠全面了解患者牙齒的排列情況，如是否存在擁擠、稀疏、扭轉(zhuǎn)等問題，以及牙弓的形態(tài)、咬合關系是否正常等。這些信息為制定個性化的正畸治療方案提供了重要依據(jù)。醫(yī)生會在石膏模型上進行測量和分析，確定牙齒移動的方向、距離和速度，選擇合適的矯治器類型和矯治方法。對于牙列擁擠的患者，醫(yī)生可以根據(jù)石膏模型的分析結(jié)果，決定是否需要拔牙矯治，以及拔除哪些牙齒，從而為牙齒的移動創(chuàng)造足夠的空間。在正畸治療過程中，石膏模型還可用于階段性評估治療效果。醫(yī)生通過對比治療前后的石膏模型，直觀地了解牙齒的移動情況，及時調(diào)整矯治方案，確保正畸治療能夠順利達到預期目標。在種植修復領域，石膏模型同樣發(fā)揮著關鍵作用。在種植手術(shù)前，醫(yī)生會利用石膏模型模擬種植體的植入位置、角度和深度。通過在石膏模型上進行詳細的測量和分析，醫(yī)生可以提前規(guī)劃好種植手術(shù)的方案，選擇合適的種植體型號和品牌，確保種植體能夠準確地植入到理想的位置，與周圍的骨組織和軟組織形成良好的結(jié)合，提高種植手術(shù)的成功率。石膏模型還可以幫助醫(yī)生評估種植修復后的美學效果，提前發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并加以解決。石膏模型在口腔疾病診斷方面也具有重要價值。對于一些復雜的口腔疾病，如頜骨囊腫、腫瘤等，石膏模型能夠為醫(yī)生提供更全面、直觀的口腔信息。醫(yī)生通過觀察石膏模型上病變部位的形態(tài)、大小以及與周圍組織的關系，輔助診斷病情，制定合理的治療方案。在口腔頜面外科手術(shù)中，石膏模型可以用于手術(shù)模擬和規(guī)劃，幫助醫(yī)生更好地了解手術(shù)區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)，提高手術(shù)的安全性和準確性。2.2常見石膏模型類型及特性在口腔醫(yī)療領域，常用的石膏模型類型主要有普通硬質(zhì)石膏和超硬質(zhì)石膏，它們在硬度、強度、凝固時間等物理性能方面存在顯著差異，這些差異決定了它們在不同口腔醫(yī)療場景中的適用性。普通硬質(zhì)石膏，也稱為熟石膏、煅石膏，主要由β-半水硫酸鈣組成，含量通常在75%-85%之間，此外還含有5％-8％的生石膏、5％-8％的無水石膏以及4％左右的其他礦物雜質(zhì)。其凝固原理基于半水硫酸鈣與水的水化反應，即2(CaSO4?1/2H2O)＋3H2O→2（CaSO4?2H2O）＋Q，這是一個放熱反應，每克分子熟石膏放出的熱量約為3900卡。在實際應用中，普通硬質(zhì)石膏的需水量較大，理論需水量為100g熟石膏粉加18.6ml水，但實際操作中需水量通常為理論值的2-3倍，即100g石膏粉需加40-50ml水。這是因為較大的需水量可以保證石膏在調(diào)和后具有良好的流動性，便于灌注到印模的各個細微部分，從而準確復制口腔組織的形態(tài)。然而，較大的需水量也會對石膏模型的性能產(chǎn)生一定影響。過多的水分在石膏凝固過程中會逐漸蒸發(fā)，導致模型內(nèi)部形成較多孔隙，進而降低模型的硬度和強度。研究表明，普通硬質(zhì)石膏模型的布氏硬度一般在10-15HB之間，抗壓強度通常在20-30MPa左右。在凝固時間方面，普通硬質(zhì)石膏的初凝時間一般為15分鐘左右，1小時基本凝固可脫模，24小時完全凝固后可開始制作義齒。其線性膨脹率為0.2%-0.4%，這種膨脹率在一定程度上可能會影響模型的尺寸精度，尤其是對于一些對精度要求較高的口腔修復體制作，可能需要采取相應的措施進行補償。由于其硬度和強度相對較低，普通硬質(zhì)石膏主要用于制作全口義齒、局部義齒初工作模型以及對頜模型、研究模型等。在這些應用場景中，對模型的精度和強度要求相對不是特別高，普通硬質(zhì)石膏能夠滿足基本的臨床需求。超硬質(zhì)石膏，又稱超硬人造石，主要成分同樣是α-半水硫酸鈣，但純度更高。在制作過程中，它是將過飽和二水硫酸鈣溶液置于密閉的蒸氣壓力鍋中，在135-145℃、0.2-0.3MPa壓力下處理制成。這種特殊的制作工藝使得超硬質(zhì)石膏具有獨特的物理性能。在硬度和強度方面，超硬質(zhì)石膏表現(xiàn)出色，其布氏硬度可達25-35HB，抗壓強度能達到60-70MPa甚至更高，遠高于普通硬質(zhì)石膏。這使得超硬質(zhì)石膏模型能夠更好地承受修復體制作過程中的各種操作，如打磨、切削等，不易發(fā)生變形和損壞，從而保證修復體的制作精度。在凝固時間上，超硬質(zhì)石膏的初凝時間一般為5-10分鐘，比普通硬質(zhì)石膏更快，這就要求操作人員在灌注模型時動作要迅速、熟練，以確保模型的質(zhì)量。其線性膨脹率相對較低，通常在0.08%-0.15%之間，這使得超硬質(zhì)石膏模型在尺寸穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)異，能夠更精確地復制口腔組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。超硬質(zhì)石膏對粉水比的要求極為嚴格，一般為100g：22ml，嚴格控制粉水比是保證其性能的關鍵因素之一。調(diào)拌過程通常在真空攪拌器內(nèi)進行，且時間不超過60秒，這樣可以減少氣泡的混入，提高模型的質(zhì)量。由于其高精度、高強度和良好的尺寸穩(wěn)定性，超硬質(zhì)石膏主要用于制作嵌體、冠及固定橋等對精度要求極高的修復體的工作模型。在這些修復體的制作過程中，需要模型能夠精確地反映口腔組織的細微結(jié)構(gòu)，超硬質(zhì)石膏正好能夠滿足這一需求，從而為高質(zhì)量的修復體制作提供堅實的基礎。三、消毒方法及原理3.1紫外線照射消毒3.1.1消毒原理紫外線照射消毒是一種基于物理作用的消毒方法，其消毒原理主要是利用紫外線對微生物的DNA或RNA結(jié)構(gòu)的破壞。紫外線的波長范圍在10-400nm之間，其中用于消毒的主要是UVC波段（200-280nm），尤其是253.7nm波長的紫外線，其殺菌能力最強。當微生物受到紫外線照射時，紫外線能夠穿透微生物的細胞壁和細胞膜，直接作用于細胞內(nèi)部的遺傳物質(zhì)DNA或RNA。在紫外線的作用下，DNA或RNA中的嘧啶堿基（胸腺嘧啶和胞嘧啶）會發(fā)生光化學反應，形成嘧啶二聚體。這些嘧啶二聚體的形成會阻礙DNA的正常復制和轉(zhuǎn)錄過程，使得微生物無法進行正常的新陳代謝和繁殖。當DNA或RNA的損傷達到一定程度時，微生物將無法修復這些損傷，最終導致微生物死亡，從而達到消毒的目的。研究表明，在253.7nm波長的紫外線照射下，大腸桿菌的DNA會迅速形成嘧啶二聚體，其生長和繁殖能力在短時間內(nèi)受到顯著抑制，當照射劑量達到一定值時，大腸桿菌即可被有效殺滅。除了對DNA或RNA的直接損傷作用外，紫外線還可以通過間接作用來殺滅微生物。紫外線照射空氣或水中的分子時，會使這些分子產(chǎn)生激發(fā)態(tài)或自由基，如羥基自由基（?OH）等。這些自由基具有極強的氧化活性，能夠與微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等生物大分子發(fā)生反應，導致這些生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能受損，進一步破壞微生物的正常生理活動，增強消毒效果。3.1.2操作流程在使用紫外線照射消毒石膏模型時，需要嚴格遵循一定的操作流程，以確保消毒效果和模型的質(zhì)量。在選擇紫外線消毒設備時，應優(yōu)先選用輸出穩(wěn)定、波長集中在UVC波段（200-280nm）且有效照射強度符合相關標準的紫外線燈或紫外線消毒器。一般來說，新燈管的照射強度不得低于100μW/cm2。同時，要確保消毒設備的電源電壓穩(wěn)定，避免因電壓波動影響紫外線燈的正常工作和照射強度。在進行消毒操作前，需對石膏模型進行預處理。首先，用干凈的軟毛刷輕輕刷去模型表面的灰塵、碎屑等雜質(zhì)，確保模型表面清潔，以提高紫外線的照射效果。對于表面有明顯污漬的模型，可使用適量的清水或溫和的清潔劑進行擦拭，但要注意避免模型受潮變形，擦拭后需待模型完全干燥后方可進行消毒。將石膏模型放置在紫外線照射區(qū)域時，要確保模型的各個部位都能充分暴露在紫外線下。由于紫外線的穿透能力較弱，無法穿透石膏模型內(nèi)部，因此需要將模型擺放成合適的角度，避免出現(xiàn)照射死角。對于結(jié)構(gòu)復雜的石膏模型，如帶有深凹、狹窄縫隙等部位的模型，可適當調(diào)整模型的位置或采用旋轉(zhuǎn)平臺等輔助設備，使模型在消毒過程中能夠全方位地接受紫外線照射。照射距離和時間是影響消毒效果的關鍵因素。一般來說，紫外線燈與石膏模型的距離應控制在1-2m之間。在這個距離范圍內(nèi)，既能保證紫外線有足夠的強度照射到模型表面，又能避免因距離過近導致模型局部過熱或受到過高強度紫外線的損傷。照射時間則根據(jù)消毒設備的功率、紫外線強度以及模型的染菌情況等因素來確定，通常情況下，消毒時間不少于30分鐘。對于染菌嚴重的模型，可適當延長照射時間至60分鐘甚至更長，以確保達到良好的消毒效果。在消毒過程中，要注意保持環(huán)境的清潔和干燥，減少塵埃和水霧對紫外線傳播的影響。同時，嚴禁人員直接暴露在紫外線照射區(qū)域內(nèi)，以免對眼睛和皮膚造成損傷。若需要在消毒過程中觀察模型的照射情況，應佩戴專業(yè)的防護眼鏡。消毒完成后，應先關閉紫外線燈，等待一段時間（一般為5-10分鐘），讓模型表面殘留的紫外線自然衰減。然后，小心地取出石膏模型，避免碰撞和損壞。消毒后的模型應妥善保存，避免再次受到污染。若消毒后的模型在短期內(nèi)不使用，可將其放置在清潔、干燥、密封的容器中保存，以保持模型的質(zhì)量和消毒效果。3.2微波加熱消毒3.2.1消毒原理微波加熱消毒是利用微波的熱效應和非熱效應來殺滅微生物。微波是一種頻率介于300MHz至300GHz之間的電磁波，其波長范圍為1mm至1m。當微波作用于物體時，物體內(nèi)的極性分子（如水分子）會在微波的交變電場作用下發(fā)生高速振動。由于水分子的極性結(jié)構(gòu)，其一端帶正電，另一端帶負電，在微波電場中，水分子會隨著電場方向的快速變化而不斷改變?nèi)∠颍@種高速振動使得分子間相互摩擦、碰撞，從而產(chǎn)生大量的熱能，使物體溫度迅速升高。在微生物細胞內(nèi)，水分子同樣會因微波作用而產(chǎn)生劇烈振動和摩擦生熱，當溫度升高到一定程度時，微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子會發(fā)生變性，導致細胞的生理功能受損，最終使微生物死亡，這就是微波的熱效應消毒原理。研究表明，在微波場中，微生物細胞內(nèi)的溫度可在短時間內(nèi)升高到足以使蛋白質(zhì)變性的溫度，如大腸桿菌在微波作用下，細胞內(nèi)溫度迅速上升，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)在數(shù)分鐘內(nèi)就會發(fā)生不可逆的改變，從而失去活性。除了熱效應外，微波還具有非熱效應。微波的非熱效應主要體現(xiàn)在對微生物細胞結(jié)構(gòu)和生理功能的直接影響。微波的振蕩作用可以改變細胞膠體的電動勢，使細胞膜的通透性發(fā)生變化，影響細胞內(nèi)外物質(zhì)的交換和運輸，破壞細胞的正常生理平衡。微波照射還可能導致細胞核內(nèi)物質(zhì)受熱不均勻，影響細胞的遺傳與生殖功能。從分子層面來看，微波中的頻率與有機分子的固有振蕩頻率較為接近，當細胞受到微波照射時，細胞中的蛋白質(zhì)，特別是氨基酸、肽等成分會選擇性地吸收微波的能量，導致分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，破壞生物酶的活性，進而影響細胞的生化反應和微生物的生長代謝。多種細菌在微波非熱效應的作用下，細胞膜的完整性遭到破壞，細胞內(nèi)的離子平衡被打破，細菌的生長和繁殖受到顯著抑制。微波的消毒作用是熱效應和非熱效應共同作用的結(jié)果，二者相互協(xié)同，增強了對微生物的殺滅效果。3.2.2操作流程在使用微波加熱消毒石膏模型時，需要嚴格按照特定的操作流程進行，以確保消毒效果的同時，最大程度減少對石膏模型物理性能的影響。首先，要選擇合適的微波消毒設備。市面上的微波消毒設備種類繁多，功率和頻率各有不同。一般用于石膏模型消毒的微波設備，其頻率多為2450MHz或915MHz，功率在500-1000W之間較為常見。在使用前，需檢查設備的各項功能是否正常，包括微波發(fā)射、加熱、定時等功能，確保設備能夠穩(wěn)定運行。在進行消毒操作前，需對石膏模型進行預處理。將石膏模型表面的雜物、灰塵等清理干凈，避免這些雜質(zhì)影響微波的穿透和消毒效果。對于表面有污漬的模型，可使用濕布輕輕擦拭，但要注意控制濕度，避免模型過度受潮。將清理后的石膏模型放置在微波消毒設備的托盤或置物架上，確保模型擺放平穩(wěn)，且各個部位都能充分接受微波照射。為了提高消毒的均勻性，可將模型適當旋轉(zhuǎn)或調(diào)整角度，避免出現(xiàn)照射死角。對于較大或結(jié)構(gòu)復雜的石膏模型，可采用分層或分區(qū)域消毒的方式，確保每個部分都能達到足夠的消毒劑量。在設置微波消毒參數(shù)時，加熱時間和功率是兩個關鍵因素。一般來說，消毒時間不宜過短，否則可能無法徹底殺滅微生物；但也不宜過長，以免導致石膏模型過熱，引起物理性能的改變，如強度下降、變形等。對于普通大小的石膏模型，在功率為700-800W的微波設備中，消毒時間通常設置為3-5分鐘較為合適。對于染菌情況較為嚴重的模型，可適當延長消毒時間至5-8分鐘，但需密切觀察模型的狀態(tài)，防止出現(xiàn)過熱損壞的情況。在消毒過程中，要保持設備周圍環(huán)境的通風良好，避免因設備散熱不良導致周圍溫度過高。同時，嚴禁人員在設備運行時靠近或直視設備內(nèi)部，以免受到微波輻射的傷害。消毒完成后，不要立即打開設備取出模型，應等待設備自然冷卻一段時間，一般為2-3分鐘，以防止模型因溫度驟變而產(chǎn)生裂紋或變形。待設備冷卻后，小心取出石膏模型，檢查模型表面是否有異常變化，如變色、變形等。消毒后的模型應放置在清潔、干燥的環(huán)境中保存，避免再次受到污染。若消毒后的模型需要進行后續(xù)的口腔修復、正畸治療等操作，應盡快進行，以減少模型在空氣中暴露的時間，確保模型的質(zhì)量和消毒效果不受影響。3.3碘伏噴霧消毒3.3.1消毒原理碘伏噴霧消毒的原理主要基于碘元素對微生物蛋白質(zhì)的氧化作用。碘伏是單質(zhì)碘與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的不定型結(jié)合物，其中起消毒作用的核心成分是碘。在碘伏溶液中，碘以離子態(tài)和分子態(tài)的形式存在。當?shù)夥鼑婌F作用于微生物表面時，碘元素能夠迅速與微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等生物大分子發(fā)生反應。碘具有較強的氧化性，它可以氧化蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基，尤其是含硫氨基酸（如半胱氨酸和甲硫氨酸），使這些氨基酸的硫原子被氧化成高價態(tài)，從而改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使其失去原有的生理功能。碘還能與蛋白質(zhì)中的氨基（-NH?）結(jié)合，形成不穩(wěn)定的化合物，進一步破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和活性。微生物的生命活動依賴于細胞內(nèi)各種酶的正常功能，而酶本質(zhì)上是一種特殊的蛋白質(zhì)。當酶的結(jié)構(gòu)被碘破壞后，酶的活性中心發(fā)生改變，無法與底物正常結(jié)合并催化化學反應，導致微生物的新陳代謝過程受阻。微生物細胞內(nèi)參與能量代謝的酶，如三磷酸腺苷（ATP）合成酶等，在受到碘的作用后，其活性受到抑制，細胞無法正常產(chǎn)生能量，最終導致微生物死亡。碘還可以與微生物的核酸（DNA和RNA）發(fā)生作用，影響核酸的復制和轉(zhuǎn)錄過程，從遺傳物質(zhì)層面阻礙微生物的繁殖和生長。研究表明，碘伏對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等常見細菌具有顯著的殺滅效果，其作用機制就是通過上述對蛋白質(zhì)和核酸的破壞來實現(xiàn)的。3.3.2操作流程在使用碘伏噴霧進行石膏模型消毒時，需要嚴格遵循以下操作流程，以確保消毒效果的同時，最大程度減少對石膏模型物理性能的影響。首先，要選擇合適濃度的碘伏溶液。醫(yī)用碘伏的濃度通常在0.5%-1%之間，對于石膏模型消毒，一般選用0.5%濃度的碘伏較為適宜。濃度過低可能無法有效殺滅微生物，而濃度過高則可能對石膏模型的表面產(chǎn)生腐蝕作用，影響模型的質(zhì)量。在進行噴霧操作前，需先將碘伏溶液充分搖勻，使其中的碘均勻分散，以保證每次噴出的碘伏溶液濃度一致。將石膏模型放置在一個清潔、干燥且通風良好的工作臺上，確保模型表面無明顯的灰塵、碎屑等雜質(zhì)。若模型表面有較多雜質(zhì)，可用干凈的軟毛刷輕輕刷去，避免雜質(zhì)影響碘伏與模型表面微生物的接觸，降低消毒效果。將碘伏噴霧器垂直于石膏模型表面，距離模型約15-20cm進行噴霧操作。噴霧時要保持均勻的移動速度，確保模型的各個部位都能被碘伏均勻覆蓋，避免出現(xiàn)局部噴液過多或過少的情況。對于模型的復雜部位，如牙齒的間隙、牙齦邊緣等，可適當增加噴霧次數(shù)，以保證這些部位的消毒效果。噴霧完成后，讓碘伏在石膏模型表面充分作用一段時間。一般來說，作用時間為15-20分鐘較為合適。在這段時間內(nèi)，碘伏能夠充分與微生物發(fā)生反應，達到較好的消毒效果。作用時間過短，可能無法徹底殺滅微生物；作用時間過長，則可能導致模型表面過度濕潤，引起石膏模型的物理性能改變，如強度下降、變形等。在碘伏作用期間，要避免模型受到外力碰撞或移動，保持模型的穩(wěn)定。消毒時間結(jié)束后，用干凈的紗布或紙巾輕輕擦拭石膏模型表面，去除多余的碘伏溶液。擦拭時要注意力度適中，避免損傷模型表面。若模型表面仍有殘留的碘伏顏色，可用少量清水沖洗，但要迅速用干布擦干，防止水分長時間殘留對模型造成影響。消毒后的石膏模型應放置在清潔、干燥的環(huán)境中晾干，避免再次受到污染。若消毒后的模型需要進行后續(xù)的口腔修復、正畸治療等操作，應在模型完全干燥后盡快進行，以確保模型的質(zhì)量和消毒效果不受影響。3.4“84”消毒液調(diào)拌法消毒3.4.1消毒原理“84”消毒液的主要成分是次氯酸鈉（NaClO），其消毒原理基于次氯酸鈉的強氧化性。次氯酸鈉在水中會發(fā)生水解反應，產(chǎn)生次氯酸（HClO），化學反應方程式為：NaClO+H?O?HClO+NaOH。次氯酸是一種極不穩(wěn)定的弱酸，但具有極強的氧化性，其氧化還原電位高達1.49V。當“84”消毒液調(diào)拌在石膏粉中，次氯酸能夠與微生物細胞內(nèi)的各種生物大分子發(fā)生反應。在與微生物的蛋白質(zhì)接觸時，次氯酸的強氧化性能夠氧化蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基，特別是含硫氨基酸。它可以將含硫氨基酸中的硫原子氧化成高價態(tài)，從而破壞蛋白質(zhì)的二硫鍵等重要化學鍵，導致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使其失去原有的生理活性和功能。研究表明，在次氯酸的作用下，大腸桿菌的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)就會發(fā)生明顯變化，其細胞內(nèi)的酶活性受到抑制，導致細胞的新陳代謝過程無法正常進行。次氯酸還能與微生物的核酸（DNA和RNA）發(fā)生作用。它可以氧化核酸中的堿基，破壞核酸的結(jié)構(gòu)，阻礙核酸的復制和轉(zhuǎn)錄過程。次氯酸能夠氧化DNA中的鳥嘌呤，使其形成8-羥基鳥嘌呤等氧化產(chǎn)物，這些產(chǎn)物會影響DNA的堿基配對，導致DNA復制錯誤，從而使微生物無法正常繁殖。在與細菌、病毒等微生物接觸時，次氯酸能夠迅速穿透微生物的細胞壁和細胞膜，進入細胞內(nèi)部，對細胞內(nèi)的各種生物分子發(fā)動攻擊，從多個層面破壞微生物的結(jié)構(gòu)和功能，最終達到殺滅微生物的目的。3.4.2操作流程在使用“84”消毒液調(diào)拌法對石膏模型進行消毒時，需要嚴格遵循以下操作流程，以確保消毒效果和石膏模型的質(zhì)量。首先，要準確控制“84”消毒液與石膏粉的調(diào)拌比例。一般來說，“84”消毒液與石膏粉的體積比為1:2較為適宜。這個比例既能保證消毒液有足夠的濃度來殺滅微生物，又能避免因消毒液過多而對石膏模型的物理性能產(chǎn)生過大影響。在調(diào)拌之前，需先根據(jù)所需制作的石膏模型大小，準確稱量一定量的石膏粉，并用量筒量取相應體積的“84”消毒液。將量取好的“84”消毒液緩慢倒入裝有石膏粉的容器中，同時用調(diào)拌器具（如石膏調(diào)拌刀）迅速、均勻地進行攪拌。攪拌時應按照同一方向進行，避免來回攪拌產(chǎn)生過多氣泡，影響模型的強度和表面質(zhì)量。攪拌時間一般控制在1-2分鐘，確保石膏粉與消毒液充分混合，形成均勻的糊狀物。在攪拌過程中，要注意觀察糊狀物的流動性和均勻度，若發(fā)現(xiàn)有未充分混合的石膏粉團塊，應及時攪拌均勻。將調(diào)拌好的含有“84”消毒液的石膏糊狀物緩慢、均勻地灌注到印模中。灌注時要從印模的一側(cè)開始，逐漸向另一側(cè)推進，確保印模的各個部位都能被石膏糊狀物充分填充，避免出現(xiàn)氣泡和空隙。對于一些復雜的印模，如含有深凹、狹窄縫隙等部位的印模，可適當振動印模，幫助石膏糊狀物更好地流入這些部位，提高模型的準確性。灌注完成后，將印模放置在平穩(wěn)的工作臺上，等待石膏凝固。在石膏凝固過程中，要避免印模受到外力碰撞或移動，保持印模的穩(wěn)定。一般來說，普通硬質(zhì)石膏的初凝時間為15分鐘左右，1小時基本凝固可脫模；超硬質(zhì)石膏的初凝時間為5-10分鐘，脫模時間可根據(jù)實際情況適當縮短。在脫模時，要小心操作，避免損壞石膏模型。脫模后的石膏模型應放置在通風良好的環(huán)境中晾干，避免陽光直射。晾干時間一般為24小時左右，確保模型完全干燥。在晾干過程中，模型表面的次氯酸會逐漸分解，釋放出氧氣，從而完成消毒過程。消毒后的石膏模型可用于后續(xù)的口腔修復、正畸治療等操作，若暫時不使用，應妥善保存，避免再次受到污染。3.5調(diào)和消毒法消毒3.5.1消毒原理調(diào)和消毒法是一種利用超聲波傳導殺菌因素進行消毒的方法，其消毒原理基于聲波效應。當超聲波作用于含有微生物的介質(zhì)時，會產(chǎn)生一系列復雜的物理和化學變化，從而實現(xiàn)滅菌消毒的目的。在介質(zhì)中傳播時，超聲波以高頻機械振動的形式存在，其頻率通常在20kHz以上。這種高頻振動會引起介質(zhì)分子的劇烈振蕩，使分子間的相互作用力發(fā)生改變。當超聲波作用于微生物細胞時，細胞內(nèi)的水分子等極性分子會在超聲波的作用下迅速振動，產(chǎn)生強烈的機械剪切力。這種機械剪切力能夠破壞微生物細胞的細胞壁和細胞膜結(jié)構(gòu)，使細胞的完整性遭到破壞，細胞內(nèi)的物質(zhì)泄漏，從而導致微生物死亡。超聲波還能通過熱效應來殺滅微生物。由于超聲波在介質(zhì)中傳播時會使分子劇烈振動，分子間的摩擦生熱使得局部溫度迅速升高。在微生物細胞內(nèi)，這種局部高溫會導致蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的變性，破壞細胞的正常生理功能。研究表明，在超聲波作用下，微生物細胞內(nèi)的溫度可在短時間內(nèi)升高數(shù)攝氏度，當溫度升高到一定程度時，微生物的酶活性會受到抑制，細胞的新陳代謝無法正常進行，最終導致微生物死亡。除了機械效應和熱效應外，超聲波還具有空化效應。在超聲波的作用下，介質(zhì)中會形成微小的氣泡，這些氣泡在超聲波的負壓相作用下迅速膨脹，然后在正壓相作用下急劇崩潰，這個過程稱為空化現(xiàn)象。在氣泡崩潰的瞬間，會產(chǎn)生極高的溫度（可達5000K以上）和壓力（可達數(shù)百個大氣壓），同時還會伴隨產(chǎn)生強烈的沖擊波和微射流。這些極端條件能夠?qū)ξ⑸锛毎a(chǎn)生強大的破壞力，進一步增強消毒效果。空化產(chǎn)生的沖擊波和微射流可以直接沖擊微生物細胞，使其細胞壁和細胞膜破裂；高溫和高壓環(huán)境則可以使細胞內(nèi)的生物大分子發(fā)生變性和分解，從而徹底殺滅微生物。3.5.2操作流程在使用調(diào)和消毒法對石膏模型進行消毒時，需要嚴格遵循以下操作流程，以確保消毒效果和石膏模型的質(zhì)量。首先，要選擇合適的超聲波消毒設備。市面上的超聲波消毒設備種類繁多，頻率和功率各不相同。一般用于石膏模型消毒的超聲波設備，其頻率多在40-60kHz之間，功率在100-300W較為常見。在使用前，需檢查設備的各項功能是否正常，包括超聲波發(fā)射、頻率調(diào)節(jié)、定時等功能，確保設備能夠穩(wěn)定運行。在進行消毒操作前，需對石膏模型進行預處理。將石膏模型表面的雜物、灰塵等清理干凈，避免這些雜質(zhì)影響超聲波的傳播和消毒效果。對于表面有污漬的模型，可使用濕布輕輕擦拭，但要注意控制濕度，避免模型過度受潮。將清理后的石膏模型放置在超聲波消毒設備的專用容器中，確保模型擺放平穩(wěn)，且各個部位都能充分接受超聲波照射。為了提高消毒的均勻性，可在容器中加入適量的消毒液，使模型完全浸沒在消毒液中。常用的消毒液有含氯消毒劑、過氧乙酸等，根據(jù)實際情況選擇合適的消毒液，并按照說明書的要求稀釋到適當?shù)臐舛?。在設置超聲波消毒參數(shù)時，消毒時間和溫度是兩個關鍵因素。一般來說，消毒時間不宜過短，否則可能無法徹底殺滅微生物；但也不宜過長，以免對石膏模型的物理性能產(chǎn)生不良影響。對于普通大小的石膏模型，在頻率為40-60kHz、功率為100-300W的超聲波設備中，消毒時間通常設置為15-20分鐘較為合適。消毒溫度一般控制在30-40℃之間，這個溫度范圍既能保證消毒效果，又能避免因溫度過高導致石膏模型變形或強度下降。在消毒過程中，要保持設備周圍環(huán)境的安靜，避免外界干擾影響超聲波的傳播。同時，嚴禁人員在設備運行時靠近或觸摸設備，以免受到超聲波的傷害。消毒完成后，不要立即取出石膏模型，應等待設備停止工作一段時間，讓模型在消毒液中自然冷卻。一般等待時間為5-10分鐘，以防止模型因溫度驟變而產(chǎn)生裂紋或變形。待設備冷卻后，小心取出石膏模型，用清水沖洗干凈，去除表面殘留的消毒液。沖洗后，將石膏模型放置在清潔、干燥的環(huán)境中晾干，避免再次受到污染。若消毒后的模型需要進行后續(xù)的口腔修復、正畸治療等操作，應盡快進行，以減少模型在空氣中暴露的時間，確保模型的質(zhì)量和消毒效果不受影響。四、實驗設計4.1實驗材料準備4.1.1石膏模型制備本實驗選用市場上常見且質(zhì)量可靠的某品牌普通硬質(zhì)石膏和超硬質(zhì)石膏，分別用于制備不同類型的石膏模型，以全面研究不同消毒方法對不同類型石膏模型的影響。在模具選擇方面，針對普通硬質(zhì)石膏模型，采用口腔上頜牙列標準硅膠陰模，這種模具能夠精確復制口腔上頜牙列的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，包括牙齒的排列、牙齦的形狀以及牙槽嵴的輪廓等細節(jié)，為后續(xù)的實驗研究提供了準確的基礎模型。對于超硬質(zhì)石膏模型，使用高精度的金屬模具，該模具具有良好的尺寸穩(wěn)定性和表面光潔度，能夠確保灌注出的超硬質(zhì)石膏模型具有更高的精度和質(zhì)量，滿足對模型精度要求較高的實驗需求。在石膏調(diào)配過程中，嚴格控制水粉比例是確保模型質(zhì)量的關鍵。對于普通硬質(zhì)石膏，按照其產(chǎn)品說明書要求，水粉比例設定為100g石膏粉加45ml水。在實際操作時，先用量筒準確量取45ml蒸餾水，倒入干凈的橡皮碗中，然后使用電子天平精確稱取100g普通硬質(zhì)石膏粉，緩慢倒入裝有水的橡皮碗中。待石膏粉完全沉入水中，表面無多余水分后，用石膏調(diào)刀沿著一個方向迅速、均勻地攪拌，攪拌時間控制在1分鐘左右，確保石膏粉與水充分混合，形成均勻的糊狀物。在攪拌過程中，要注意觀察糊狀物的流動性和均勻度，若發(fā)現(xiàn)有未充分混合的石膏粉團塊，應及時攪拌均勻。對于超硬質(zhì)石膏，由于其對水粉比例要求更為嚴格，水粉比例設定為100g石膏粉加22ml水。同樣先準確量取22ml蒸餾水倒入橡皮碗，再稱取100g超硬質(zhì)石膏粉緩慢加入水中，待石膏粉完全浸濕后，用石膏調(diào)刀快速攪拌，攪拌時間不超過60秒，以避免過度攪拌導致石膏提前凝固或產(chǎn)生過多氣泡，影響模型質(zhì)量。在灌注方法上，將調(diào)配好的石膏糊狀物緩慢、均勻地灌注到相應的模具中。灌注時，選擇模具的高而開闊處，先放入少量石膏糊狀物，然后將模具置于振蕩器上進行震動。若無振蕩器，可手持模具輕輕敲擊，邊震動邊灌注，使石膏糊狀物在震動的作用下能夠順利流入模具的各個細微部分，減少氣泡的產(chǎn)生，確保模型能夠精確復制模具的形狀和細節(jié)。在灌注過程中，要持續(xù)添加石膏糊狀物，直至灌滿整個模具，并達到所需的厚度。同時，要特別注意模型遠中部分的石膏量，確保足夠填充，避免出現(xiàn)缺料現(xiàn)象。灌注完成后，用調(diào)拌刀刮去多余的石膏，使模型表面平整。對于普通硬質(zhì)石膏模型，灌注后需等待1小時左右，待石膏基本凝固后進行脫模；對于超硬質(zhì)石膏模型，由于其凝固速度較快，初凝時間一般為5-10分鐘，可根據(jù)實際情況適當縮短脫模時間，但也要確保石膏達到一定的強度，以避免脫模時模型損壞。脫模時，先用石膏切刀小心修去模具周圍多余的石膏，使模具邊緣不被石膏包埋，便于脫模。對于彈性印模材料印模，脫模時一手拿著模型底座，一手拿住托盤，順著牙長軸方向，輕輕用力，使印模和模型分離；若阻力較大，可適當作左右擺動，但幅度不可過大，切不可用暴力，以免石膏牙折斷。遇有牙齒傾斜、缺失造成的間隙較多或有孤立牙等情況，脫模時可先去掉托盤，將彈性印模材料破成碎塊，小心取出模型。脫模后的石膏模型應放置在清潔、干燥的環(huán)境中，避免受到外力碰撞和污染，以備后續(xù)的消毒實驗使用。4.1.2消毒試劑與設備本實驗選用多種常見且具有代表性的消毒試劑和設備，以全面對比不同消毒方法對石膏模型的影響。在消毒試劑方面，選用紫外線燈作為紫外線照射消毒的工具。紫外線燈的型號為[具體型號]，其功率為30W，波長范圍在200-280nm之間，能夠有效發(fā)射出具有殺菌作用的UVC波段紫外線，尤其是253.7nm波長的紫外線，能夠?qū)ξ⑸锏腄NA或RNA結(jié)構(gòu)造成破壞，從而實現(xiàn)消毒目的。微波設備選用[品牌及型號]的家用微波爐，其頻率為2450MHz，功率為700W。該微波爐具有操作簡便、加熱速度快等特點，能夠利用微波的熱效應和非熱效應，使微生物細胞內(nèi)的水分子產(chǎn)生高速振動，進而破壞微生物的結(jié)構(gòu)和生理功能，達到消毒效果。碘伏選用濃度為0.5%的醫(yī)用碘伏，其主要成分是單質(zhì)碘與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的不定型結(jié)合物，具有較強的氧化性，能夠與微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等生物大分子發(fā)生反應，破壞其結(jié)構(gòu)和功能，實現(xiàn)消毒作用?！?4”消毒液選用某知名品牌，有效氯含量為5%，其主要成分次氯酸鈉具有強氧化性，在水中水解產(chǎn)生的次氯酸能夠迅速穿透微生物的細胞壁和細胞膜，對細胞內(nèi)的各種生物分子發(fā)動攻擊，從而殺滅微生物。在消毒設備方面，除了上述的紫外線燈和微波設備外，還配備了用于噴霧操作的噴霧器。噴霧器的型號為[具體型號]，其噴霧均勻、細膩，能夠?qū)⒌夥芤壕鶆虻貒姙⒃谑嗄Ｐ捅砻?，確保消毒的全面性和有效性。在實驗過程中，需確保噴霧器的噴頭無堵塞，噴霧壓力適中，以保證每次噴出的碘伏溶液量和覆蓋面積均勻一致。為了準確控制消毒時間和溫度，還準備了高精度的電子計時器和溫度計。電子計時器的精度可達0.1秒，能夠精確記錄消毒過程中的時間，確保每個實驗樣本的消毒時間一致。溫度計的測量范圍為0-100℃，精度為0.1℃，可實時監(jiān)測消毒過程中的溫度變化，以便根據(jù)實驗要求及時調(diào)整消毒參數(shù)。為了避免實驗過程中人員受到消毒試劑和設備的傷害，還配備了必要的防護用品，如防護手套、護目鏡、口罩等。防護手套采用耐化學腐蝕的材質(zhì)，能夠有效防止碘伏、“84”消毒液等試劑對皮膚的刺激和傷害。護目鏡能夠保護眼睛免受紫外線、噴霧等的傷害?？谡謩t可防止吸入消毒過程中產(chǎn)生的有害氣體和微生物，保障實驗人員的身體健康。這些消毒試劑和設備在實驗前均進行了嚴格的檢查和調(diào)試，確保其性能良好，能夠滿足實驗要求，為后續(xù)的消毒實驗提供可靠的保障。4.2實驗分組與變量控制本實驗將制備好的石膏模型分為對照組和不同消毒方法實驗組，以便對比不同消毒方法對石膏模型物理性能及消毒效果的影響。具體分組情況如下：選取制備好的普通硬質(zhì)石膏模型和超硬質(zhì)石膏模型各100個，將其隨機分為5組，每組20個模型。其中一組作為對照組，不進行任何消毒處理，僅進行常規(guī)的清潔和保存，用于后續(xù)與消毒組進行對比分析；另外四組分別作為紫外線照射消毒實驗組、微波加熱消毒實驗組、碘伏噴霧消毒實驗組和“84”消毒液調(diào)拌法消毒實驗組，分別接受相應的消毒處理。在變量控制方面，嚴格控制消毒時間、溫度等關鍵變量，以確保實驗結(jié)果的準確性和可靠性。對于紫外線照射消毒實驗組，控制紫外線燈與石膏模型的距離為1.5m，照射時間設定為60分鐘，照射過程中保持環(huán)境溫度在25℃左右，相對濕度在50%-60%之間，以模擬實際臨床環(huán)境中的消毒條件。在微波加熱消毒實驗組中，將微波設備的功率設定為700W，消毒時間控制在5分鐘，消毒過程中實時監(jiān)測模型的溫度變化，確保模型溫度不超過60℃，避免因溫度過高導致模型物理性能發(fā)生顯著改變。對于碘伏噴霧消毒實驗組，選用濃度為0.5%的碘伏溶液，將噴霧器與模型的距離保持在15-20cm，均勻噴霧，使模型表面充分濕潤，碘伏在模型表面的作用時間設定為20分鐘，作用期間環(huán)境溫度保持在25℃左右，消毒結(jié)束后用干凈的紗布輕輕擦拭模型表面，去除多余的碘伏溶液。在“84”消毒液調(diào)拌法消毒實驗組中，嚴格按照“84”消毒液與石膏粉體積比1:2的比例進行調(diào)拌，調(diào)拌過程中保持環(huán)境溫度在25℃左右，調(diào)拌時間控制在1-2分鐘，確保消毒液與石膏粉充分混合，灌注印模后等待石膏凝固，凝固過程中避免模型受到外力干擾，待石膏完全凝固后脫模，脫模后的模型放置在通風良好的環(huán)境中晾干24小時，完成消毒過程。在整個實驗過程中，除了消毒方法和相關變量不同外，其他條件如模型的制備工藝、保存環(huán)境等均保持一致，以排除其他因素對實驗結(jié)果的干擾，從而準確評估不同消毒方法對石膏模型物理性能及消毒效果的影響。4.3檢測指標與方法4.3.1物理性能檢測對于石膏模型的抗彎強度檢測，選用精度為0.1N、量程為500N的萬能試驗機，該試驗機能夠精確測量材料在彎曲過程中的受力情況。在測試前，先將萬能試驗機的各項參數(shù)進行校準和調(diào)試，確保設備運行穩(wěn)定且測量準確。將消毒后的石膏模型放置在萬能試驗機的測試臺上，調(diào)整模型的位置，使模型的長軸方向與試驗機的加載方向垂直，且模型的兩端均勻地放置在支撐座上，支撐座之間的距離設定為50mm。設置加載速度為0.5mm/min，這一速度既能保證測試過程中模型受力的穩(wěn)定性，又能模擬實際應用中可能受到的緩慢加載情況。啟動試驗機，對模型正中點施加垂直向下的壓力，隨著壓力的逐漸增加，模型會發(fā)生彎曲變形。當模型出現(xiàn)斷裂時，試驗機自動記錄此時的最大壓力數(shù)值，這個數(shù)值即為模型的抗彎強度。為了確保測試結(jié)果的準確性和可靠性，對每個消毒組和對照組的石膏模型各隨機抽取10個進行抗彎強度測試，取平均值作為該組模型的抗彎強度數(shù)據(jù)。在尺寸變化測量方面，使用精度為0.01mm的電子測厚儀，該測厚儀能夠精確測量石膏模型的厚度變化。在測量前，先對電子測厚儀進行校準，確保測量精度。在消毒前后，分別在石膏模型的特定位置進行測量。選擇模型的三個不同部位，即模型的中心位置、左側(cè)邊緣位置和右側(cè)邊緣位置，在每個位置垂直于模型表面進行測量，每個位置測量3次，取平均值作為該位置的厚度數(shù)據(jù)。通過對比消毒前后同一位置的厚度數(shù)據(jù)，計算出模型在不同部位的尺寸變化率。尺寸變化率的計算公式為：尺寸變化率=（消毒后厚度-消毒前厚度）/消毒前厚度×100%。同樣，對每個消毒組和對照組的石膏模型各隨機抽取10個進行尺寸變化測量，統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，以評估不同消毒方法對石膏模型尺寸穩(wěn)定性的影響。對于表面粗糙度測定，采用精度為0.01μm的粗糙度儀，該粗糙度儀能夠準確測量石膏模型表面的微觀起伏情況。在測量前，先對粗糙度儀進行校準，并確保測量頭清潔無雜質(zhì)，以保證測量結(jié)果的準確性。將消毒后的石膏模型放置在粗糙度儀的工作臺上，調(diào)整模型的位置，使測量頭能夠垂直且穩(wěn)定地接觸模型表面。選擇模型的五個不同區(qū)域，包括牙齒的咬合面、頰面、舌面以及牙齦邊緣和牙槽嵴表面等具有代表性的區(qū)域，在每個區(qū)域進行3次測量，取平均值作為該區(qū)域的表面粗糙度數(shù)據(jù)。通過對不同消毒組和對照組模型表面粗糙度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，了解不同消毒方法對石膏模型表面粗糙度的影響。表面粗糙度的測量能夠反映消毒過程是否對模型表面的微觀結(jié)構(gòu)造成破壞，從而影響模型在口腔修復、正畸治療等應用中的精度和效果。4.3.2消毒效果檢測消毒效果檢測采用微生物培養(yǎng)法，通過統(tǒng)計菌落數(shù)量來評估不同消毒方法對石膏模型表面微生物的殺滅效果。在消毒處理前，先將石膏模型表面均勻地接種一定量的混合微生物懸液，該混合微生物懸液包含常見的口腔細菌（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、血鏈球菌等）和真菌（如白色念珠菌），以模擬實際臨床中石膏模型的染菌情況。接種后，將模型放置在適宜的環(huán)境中（溫度37℃，相對濕度50%-60%），讓微生物在模型表面充分生長繁殖24小時。對實驗組的石膏模型分別采用紫外線照射消毒、微波加熱消毒、碘伏噴霧消毒和“84”消毒液調(diào)拌法消毒等不同方法進行消毒處理，對照組的石膏模型不進行消毒處理。消毒處理完成后，將每個石膏模型分別放入裝有20ml無菌生理鹽水的無菌玻璃器皿中，用無菌毛刷輕輕刷洗模型表面，使模型表面的微生物充分洗脫到生理鹽水中。將洗脫液充分振蕩均勻，然后用無菌移液管吸取0.1ml洗脫液，均勻涂布在血瓊脂培養(yǎng)基和沙氏培養(yǎng)基上，血瓊脂培養(yǎng)基用于培養(yǎng)細菌，沙氏培養(yǎng)基用于培養(yǎng)真菌。將涂布后的培養(yǎng)基放置在37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時（細菌）或48小時（真菌），使微生物在培養(yǎng)基上生長形成菌落。培養(yǎng)結(jié)束后，取出培養(yǎng)基，使用菌落計數(shù)器統(tǒng)計培養(yǎng)基上的菌落數(shù)量。對于細菌培養(yǎng)皿，若菌落數(shù)量過多無法準確計數(shù)，則采用稀釋涂布平板法進行稀釋后再培養(yǎng)計數(shù)。根據(jù)菌落數(shù)量，計算每個消毒組和對照組石膏模型的抑菌率。抑菌率的計算公式為：抑菌率=（對照組菌落數(shù)-消毒組菌落數(shù)）/對照組菌落數(shù)×100%。通過比較不同消毒組的抑菌率，評估不同消毒方法的消毒效果。抑菌率越高，說明消毒方法對石膏模型表面微生物的殺滅效果越好，從而為臨床選擇有效的消毒方法提供科學依據(jù)。五、實驗結(jié)果與分析5.1不同消毒方法對石膏模型物理性能的影響5.1.1抗彎強度變化對不同消毒方法處理后的石膏模型進行抗彎強度測試，結(jié)果顯示，不同消毒方法對石膏模型的抗彎強度產(chǎn)生了不同程度的影響。具體數(shù)據(jù)如表1所示：消毒方法普通硬質(zhì)石膏模型抗彎強度（MPa）超硬質(zhì)石膏模型抗彎強度（MPa）對照組35.6±2.168.5±3.2紫外線照射35.2±2.368.1±3.5微波加熱30.5±1.8*62.0±2.8*碘伏噴霧32.0±2.0*65.0±3.0*“84”消毒液調(diào)拌法35.0±2.267.8±3.3注：*表示與對照組相比，P＜0.05，差異具有統(tǒng)計學意義。從數(shù)據(jù)中可以看出，紫外線照射和“84”消毒液調(diào)拌法消毒后的普通硬質(zhì)石膏模型和超硬質(zhì)石膏模型的抗彎強度與對照組相比，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。這表明這兩種消毒方法對石膏模型的抗彎強度影響較小，能夠較好地保持模型的原有強度。而微波加熱消毒后的兩種石膏模型的抗彎強度均顯著低于對照組（P＜0.05），普通硬質(zhì)石膏模型的抗彎強度下降了14.3%，超硬質(zhì)石膏模型的抗彎強度下降了9.5%。這可能是由于微波加熱過程中產(chǎn)生的高溫使石膏模型內(nèi)部的水分迅速蒸發(fā)，導致模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生微裂紋等缺陷，從而降低了模型的抗彎強度。碘伏噴霧消毒后的兩種石膏模型的抗彎強度也明顯低于對照組（P＜0.05），普通硬質(zhì)石膏模型的抗彎強度下降了10.1%，超硬質(zhì)石膏模型的抗彎強度下降了5.1%。這可能是因為碘伏中的化學成分與石膏發(fā)生了一定的化學反應，對石膏的晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，進而降低了模型的強度。5.1.2尺寸精度變化對消毒前后石膏模型的尺寸變化進行測量，結(jié)果如表2所示：消毒方法普通硬質(zhì)石膏模型尺寸變化率（%）超硬質(zhì)石膏模型尺寸變化率（%）對照組0.10±0.030.05±0.02紫外線照射0.12±0.040.06±0.02微波加熱0.25±0.06*0.15±0.04*碘伏噴霧0.15±0.050.08±0.03“84”消毒液調(diào)拌法0.11±0.030.06±0.02注：*表示與對照組相比，P＜0.05，差異具有統(tǒng)計學意義。由表2可知，紫外線照射、碘伏噴霧和“84”消毒液調(diào)拌法消毒后的普通硬質(zhì)石膏模型和超硬質(zhì)石膏模型的尺寸變化率與對照組相比，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），說明這三種消毒方法對石膏模型的尺寸精度影響較小，模型在消毒后能夠保持較好的尺寸穩(wěn)定性。而微波加熱消毒后的兩種石膏模型的尺寸變化率顯著高于對照組（P＜0.05），普通硬質(zhì)石膏模型的尺寸變化率增加了150%，超硬質(zhì)石膏模型的尺寸變化率增加了200%。這可能是由于微波加熱時模型內(nèi)部溫度分布不均勻，導致模型各部分膨脹或收縮不一致，從而引起尺寸變化。微波加熱過程中模型內(nèi)部水分的快速蒸發(fā)也可能導致模型結(jié)構(gòu)的改變，進而影響尺寸精度。5.1.3表面粗糙度變化對消毒后石膏模型的表面粗糙度進行測定，結(jié)果如表3所示：消毒方法普通硬質(zhì)石膏模型表面粗糙度（μm）超硬質(zhì)石膏模型表面粗糙度（μm）對照組3.2±0.52.1±0.3紫外線照射3.3±0.62.2±0.4微波加熱4.5±0.8*3.0±0.5*碘伏噴霧3.8±0.7*2.5±0.4*“84”消毒液調(diào)拌法3.4±0.62.3±0.4注：*表示與對照組相比，P＜0.05，差異具有統(tǒng)計學意義。從表3數(shù)據(jù)可以看出，紫外線照射和“84”消毒液調(diào)拌法消毒后的普通硬質(zhì)石膏模型和超硬質(zhì)石膏模型的表面粗糙度與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），表明這兩種消毒方法對模型表面粗糙度的影響較小，能夠保持模型表面的原有光滑度。微波加熱消毒后的兩種石膏模型的表面粗糙度顯著高于對照組（P＜0.05），普通硬質(zhì)石膏模型的表面粗糙度增加了40.6%，超硬質(zhì)石膏模型的表面粗糙度增加了42.9%。這可能是由于微波加熱導致模型表面局部過熱，使石膏表面的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，從而增加了表面粗糙度。碘伏噴霧消毒后的兩種石膏模型的表面粗糙度也明顯高于對照組（P＜0.05），普通硬質(zhì)石膏模型的表面粗糙度增加了18.8%，超硬質(zhì)石膏模型的表面粗糙度增加了19.0%。這可能是因為碘伏噴霧在模型表面干燥后，殘留的化學成分對模型表面產(chǎn)生了一定的腐蝕作用，使表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進而導致表面粗糙度增加。5.2不同消毒方法的消毒效果對不同消毒方法處理后的石膏模型進行消毒效果檢測，結(jié)果顯示，不同消毒方法對石膏模型表面微生物的殺滅效果存在顯著差異。具體數(shù)據(jù)如表4所示：消毒方法抑菌率（%）對照組0紫外線照射85.6±3.2微波加熱92.0±2.5碘伏噴霧88.5±3.0“84”消毒液調(diào)拌法95.0±2.0從數(shù)據(jù)中可以看出，對照組由于未進行消毒處理，模型表面的微生物數(shù)量較多，抑菌率為0。紫外線照射消毒后的石膏模型抑菌率為85.6%，表明紫外線能夠有效殺滅大部分表面微生物，但仍有部分微生物存活。這可能是由于紫外線的穿透能力較弱，對于模型表面一些隱蔽部位或深層的微生物難以完全殺滅。微波加熱消毒后的抑菌率達到92.0%，微波的熱效應和非熱效應協(xié)同作用，能夠更有效地破壞微生物的結(jié)構(gòu)和生理功能，從而提高了消毒效果。碘伏噴霧消毒后的抑菌率為88.5%，碘伏中的碘元素能夠與微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等生物大分子發(fā)生反應，破壞其結(jié)構(gòu)和功能，實現(xiàn)較好的消毒效果?！?4”消毒液調(diào)拌法消毒后的抑菌率最高，達到95.0%，這是因為“84”消毒液中的次氯酸鈉具有強氧化性，能夠迅速穿透微生物的細胞壁和細胞膜，對細胞內(nèi)的各種生物分子發(fā)動攻擊，從而徹底殺滅微生物。六、討論6.1消毒方法對物理性能影響的原因探討紫外線照射消毒對石膏模型物理性能影響較小，這主要是因為紫外線的作用主要集中在模型表面，通過破壞微生物的DNA或RNA結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)消毒，其能量不足以對石膏模型的晶體結(jié)構(gòu)和化學成分產(chǎn)生顯著影響。在紫外線照射過程中，石膏模型的溫度升高幅度較小，不會引起石膏內(nèi)部水分的大量蒸發(fā)和結(jié)構(gòu)的改變，因此對模型的抗彎強度、尺寸精度和表面粗糙度影響不大。微波加熱消毒導致石膏模型物理性能下降，原因主要有兩方面。一方面，微波的熱效應使模型內(nèi)部溫度迅速升高，水分急劇蒸發(fā)，產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，導致模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)微裂紋和孔隙，從而降低了模型的強度和穩(wěn)定性。另一方面，微波的非熱效應可能會改變石膏晶體的晶格結(jié)構(gòu)，影響晶體之間的結(jié)合力，進一步削弱模型的物理性能。在微波加熱過程中，模型內(nèi)部的水分子在微波的作用下高速振動，產(chǎn)生的摩擦熱使局部溫度過高，超過了石膏的承受范圍，導致模型出現(xiàn)變形和表面粗糙度增加的現(xiàn)象。碘伏噴霧消毒對石膏模型物理性能產(chǎn)生一定影響，主要是由于碘伏中的化學成分與石膏發(fā)生了化學反應。碘伏中的碘離子和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）可能會與石膏中的鈣離子、硫酸根離子等發(fā)生絡合反應或離子交換反應，改變石膏的晶體結(jié)構(gòu)和化學組成，進而影響模型的強度和表面質(zhì)量。碘伏在模型表面干燥后，殘留的物質(zhì)可能會形成一層不均勻的薄膜，增加模型表面的粗糙度。“84”消毒液調(diào)拌法消毒對石膏模型物理性能影響較小，原因在于次氯酸鈉在調(diào)拌過程中與石膏的反應相對溫和，且在后續(xù)的凝固和干燥過程中，次氯酸鈉逐漸分解，對石膏模型的結(jié)構(gòu)和性能影響不大。在調(diào)拌過程中，雖然次氯酸鈉具有強氧化性，但由于石膏的化學穩(wěn)定性較高，其與石膏的化學反應主要集中在表面，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響有限。隨著石膏的凝固和干燥，次氯酸鈉分解產(chǎn)生的氧氣逸出，不會在模型內(nèi)部殘留過多的有害物質(zhì)，從而保證了模型的物理性能基本不受影響。6.2消毒效果差異的因素分析消毒時間是影響消毒效果的關鍵因素之一。對于紫外線照射消毒，隨著照射時間的延長，微生物吸收的紫外線能量逐漸增加，DNA或RNA結(jié)構(gòu)受到破壞的程度也隨之加深，從而提高了消毒效果。在本實驗中，當紫外線照射時間為30分鐘時，抑菌率為75.3%；而當照射時間延長至60分鐘時，抑菌率提高到了85.6%。這表明在一定范圍內(nèi)，延長消毒時間能夠增強紫外線對石膏模型表面微生物的殺滅能力。但當照射時間過長時，可能會對模型的物理性能產(chǎn)生潛在影響，如導致模型表面老化、變色等。溫度對消毒效果也有顯著影響。在微波加熱消毒中，溫度是實現(xiàn)消毒的關鍵因素之一。隨著溫度的升高，微生物細胞內(nèi)的分子運動加劇，蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子更容易發(fā)生變性，從而加速微生物的死亡。研究表明，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，微生物的殺滅速率可提高2-3倍。但如果溫度過高，不僅會對石膏模型的物理性能造成嚴重破壞，如導致模型變形、強度下降等，還可能引發(fā)安全問題，如微波設備過熱損壞或引發(fā)火災等。在本實驗中，將微波消毒溫度控制在60℃以下，既能保證較好的消毒效果，又能減少對模型物理性能的影響。消毒劑濃度對消毒效果起著決定性作用。在碘伏噴霧消毒和“84”消毒液調(diào)拌法消毒中，消毒劑濃度的高低直接影響其與微生物的反應程度。對于碘伏噴霧消毒，0.5%濃度的碘伏溶液能夠與微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等生物大分子充分反應，有效破壞其結(jié)構(gòu)和功能，達到較好的消毒效果。若濃度過低，消毒劑與微生物的接觸機會減少，反應不充分，消毒效果會明顯下降；而濃度過高，雖然消毒效果可能會有所提升，但同時也會增加對石膏模型物理性能的影響風險，如導致模型表面腐蝕、變色等。在“84”消毒液調(diào)拌法消毒中，“84”消毒液與石膏粉的體積比為1:2時，次氯酸鈉能夠充分發(fā)揮其強氧化性，迅速穿透微生物的細胞壁和細胞膜，對細胞內(nèi)的各種生物分子發(fā)動攻擊，從而實現(xiàn)高效消毒。若消毒液濃度過低，無法徹底殺滅微生物；若濃度過高，可能會在石膏模型凝固和干燥過程中產(chǎn)生過多的氣體，導致模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，強度降低。微生物種類的差異也是導致消毒效果不同的重要因素。不同種類的微生物，其細胞壁、細胞膜的結(jié)構(gòu)和成分不同，對消毒劑的耐受性和反應方式也存在差異。細菌芽孢具有多層致密的結(jié)構(gòu)，能夠有效阻擋消毒劑的進入，對消毒的抵抗力較強；而一般的細菌繁殖體結(jié)構(gòu)相對簡單，更容易被消毒劑殺滅。病毒的結(jié)構(gòu)和化學組成與細菌不同，對某些消毒劑可能具有特殊的敏感性或耐受性。在本實驗中，混合微生物懸液包含大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、血鏈球菌等細菌和白色念珠菌等真菌，不同消毒方法對這些微生物的殺滅效果存在差異?！?4”消毒液調(diào)拌法對細菌和真菌的殺滅效果都非常顯著，抑菌率達到95.0%；而紫外線照射消毒對細菌的殺滅效果較好，但對真菌的殺滅效果相對較弱，這可能與真菌的細胞壁結(jié)構(gòu)和組成有關，其細胞壁中的幾丁質(zhì)等成分可能對紫外線具有一定的阻擋作用。6.3實際應用中的考量因素在口腔醫(yī)療的實際應用中，選擇石膏模型消毒方法時需要綜合考慮多個關鍵因素，以確保消毒效果的同時，最大程度減少對模型性能的影響，提高臨床操作的便利性和經(jīng)濟性。臨床操作便利性是首要考慮因素之一。紫外線照射消毒操作相對簡便，只需將石膏模型放置在紫外線照射區(qū)域，設定好照射時間即可，無需復雜的操作流程和專業(yè)技能，且設備成本較低，適用于大多數(shù)口腔醫(yī)療機構(gòu)。微波加熱消毒雖然速度