(fluoride and dental health) 武汉大学口腔医学院 台保军 第四章氟化物与牙健康 (fluoride and dental health) 武汉大学口腔医学院 台保军

掌握： 了解： 熟悉： 国际上氟化物应用的趋势和概况 氟的防龋机制 氟化物防龋的全身和局部应用 氟的适宜摄入量、可能中毒剂量和致死量 慢性氟中毒的临床表现 氟牙症分类标准（Dean分类） 氟牙症指数的计算方法及其公共卫生意义 了解： 国际上氟化物应用的趋势和概况

二十世纪百年口腔医学研究十大成果 1．氟化物的使用 2．种植体、骨整合种植体 3．牙菌斑的作用 4．粘合剂系统 5．牙周疾病的预防 6．复合树脂 7．局部麻醉剂 8．抗生素 9．组织再生 10. 龋齿预防 (FDI 2001)

概述 1.氟离子是机体不可缺少的营养要素，是生命活动所需的14种微量元素之一； 2.人体各组织均有一定浓度的氟存在，氟对牙齿和骨有特殊的亲和力； 3.氟是人类与龋病斗争的最有效的武器。

世界范围内使用氟化物的估计人数

氟的理化特性 （physical and chemical characteristic） 卤族元素 原子量是9，分子量是19 活泼性 三态 气态、液态、固态 溶解性 CaF2 40 mg/l Ca10(PO4)6F2 200-500 mg/l NaF 40540 mg/l

第一节 氟化物与人体健康

一、环境氟分布与人体氟来源

（一）环境氟分布（distribution in nature) 1.广泛性（extensive) 岩石和土壤 生物 水 大气

2.不平衡性(unbalance) Raining and dissolved effect Vapor condensation Ionic adsorption and exchange Volcanoes eruption Environment pollution

（二）人体氟来源（resources of human fluoride ) 1.饮水 （1）占人体氟来源的65%, 水氟吸收率90% （2）影响因素：饮水氟浓度和饮水量 饮水量受以下影响： 气温 生活习惯 年龄

2.食品 人体氟来源的25% ，吸收率20% 动物性食品 植物性食品 调味剂

3.空气 4.其他来源 医药来源：氟哌酸、镇静剂 含氟牙膏的广泛使用 牙科充填材料

5. 氟的总摄入量 正常人 0.05-0.07mg/kg/d

氟的摄入量 年龄 氟摄入量（mg/天/人） 初生~6个月 0.1~0.5 6~12个月 0.2~1.0 1岁以上 0.5~01.5 4岁以上 1.0~2.5 7岁以上 1.5~2.5 11岁以上 成人 1.5~4.0

二、人体氟代谢 （metabolism of fluoride)

人体氟代谢

（一）吸收（adsorption) 1.吸收率和程度

2.吸收机制和部位 通过胃肠道、呼吸道、皮肤、口腔粘膜等吸收 被动扩散 3.食物和其它含氟制品中的氟吸收

4.影响氟吸收的因素 氟化物的溶解度 水氟（90%）NaF(100%) CaF2 (37~54%) 胃液的pH值呈负相关 食物中无机氟和钙、铝的含量 年龄、营养不良等因素

（二）分布 1.血液、乳汁和软组织 血浆氟 0.005-0.04mg/l 离子氟 、结合氟 乳汁氟 约为血浆氟的1/2 软组织氟

2.骨骼 正常人的骨氟含量随年龄增加而上升； 沉积率与年龄成负相关； 氟在骨骼的分布与骨的代谢有关； 成熟骨组织可持续释氟，维持血氟浓度相对稳定。

年龄与沉积率的关系 年龄 沉积率 15岁以下 30~50% 18岁 27.5% 29岁 18% 40岁 12%

3.牙齿 牙齿中的含氟量随水氟浓度的升高而升高； 釉质氟主要聚集在表层； 牙本质含氟量（200~1500mg/kg)介于表层和深层釉质之间；牙本质近髓面高于牙本质其它部位； 氟化物在牙釉质、牙本质内部的分布不均匀； 乳牙含氟量比在同样条件下生活的恒牙含氟量低。

4.唾液 唾液中的氟浓度水平约为血浆氟2/3 全唾液氟浓度与腺体分泌、饮食和氟制剂有关 非刺激性唾液和全唾液的氟含量高于刺激性唾液 唾液氟有防龋作用

5.菌斑 菌斑氟的含量（5~10mg/l) 氟化区菌斑氟含量与外源性氟化物的使用频率和氟浓度的高低有关 非氟化区菌斑氟含量主要与食物、唾液和龈沟液有关 菌斑中的氟主要以结合形式存在，少量以离子氟存在

（三）氟的排泄（excretion) 1. 经肾脏排泄（75%） 2.其它排泄途径（汗 7~10%，粪便12.6~19.5%，头发、指甲、泪液等) 3. 影响氟排泄的因素 食物中的钙、镁离子的浓度 气温 尿液 pH 值

三、氟的生理作用

四、氟的防龋机制

（一）降低牙釉质的溶解度 供氟 釉质摄取氟 增强釉质抗龋力

1.当摄取1mg/L的饮水或使用低浓度的氟化物时，F-与HA中的OH - 形成离子交换，形成FA。 Ca10（PO4）6（OH）2+2F - Ca10（PO4）6F2+2OH-

2.氟也可与釉质的羟基磷灰石结合，形成氟羟基磷灰石（FHA)。

3.当使用高浓度的氟化物时，最初的反应产物是CaF2 ，再形成FA。 Ca10（PO4）6（OH）2+20F - 10CaF2+6（PO4）3-+2OH- 10Ca2++6PO43-+2F- Ca10（PO4）6F2

CaF2的作用 提高唾液的氟浓度 延缓唾液对氟化物的清除

问题 停止用氟,氟的防龋作用也随之消失； 在氟化区出生和成长的个体，其牙齿经过适宜的氟浓度矿化，但一旦离开氟化区，就很快获得与新居住区的患龋特性相同的新龋发生。

（二）促进釉质再矿化 再矿化 脱矿 供氟 抑制龋 釉质摄取氟

（三）氟对微生物的影响 1.细菌对氟的摄取 氟浓度和ΔpH Δ pH=pHi-pHe 氟化物以HF的形式进入细胞 细胞 H+ +F- HF

2.对致龋菌糖酵解的影响 （1）抑酶作用 2-磷酸甘油 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 催化 乳酸 烯醇化酶 激活 Mg2++F- MgF2

（2）抑制细菌摄入葡萄糖 a 细胞内多糖 细菌代谢的营养物质 和能量来源 b 细胞外多糖 细菌附着的基质

（3）反馈性抑制细菌的产酸能力 H+ H+ +F- HF 细胞 H+

4.氟直接杀灭细菌

（四）氟能影响牙形态

Mechanisms of action of fluoride 1.inhibition of demineralization 2.enhancement of remineralization 3.inhibition of bacterial activity in the plaque Fluoride in dentistry Copenhagen:Munksgaard;1996:230~251

五、氟的 毒性作用（Toxicology of fluoride） 氟的致死量（lethal dose) 成人 36~64mg/kg，平均致死量4~5g 儿童 15mg/kg 婴儿 0.25g (250mg) 可能中毒剂量（probably toxic dose, PTD) 是指可能导致机体急性氟中毒，应立即采取医疗干预的氟摄入量（5mg/kg)。

（一）急性氟中毒（Acute fluoride toxicity) 症状： 胃肠道刺激症状，恶心、呕吐、腹痛、腹泻、肠道出血、平滑肌痉挛、虚脱、呼吸困难、严重导致死亡

应急治疗（Emergency treatment）： 时间：立即治疗，摄入氟后1/2~1小时，血氟浓度到达最高峰 方法： Induce vomiting 口服钙片、铝片，通过结合氟离子保护胃粘膜（milk)、补糖、补液。 间断补钙，维持血钙浓度水平

（二）慢性氟中毒（Chronic fluoride toxicity) 氟骨症 工业氟中毒 地方性氟中毒 症状：关节强直、骨化 氟牙症 其它

（三）氟牙症（Dental Fluorosis ) 1.概念 机体在牙齿发育矿化过程中摄入过量的氟而引起的牙釉质发育不全，是地方性慢性氟中毒的早期突出的表现。

2.临床特点 （1）多发生在恒牙，乳牙少且轻。 （2）患氟牙症牙数的多少取决于牙发育矿化时期在高氟区 生活时间的长短。 （3）氟牙症的严重程度取决于氟过量的水平。白色雾状和 切缘平行的条纹，有黄色或深棕色着色。严重者可以 出现凹坑状缺损和大块釉质发育不全。

（4）牙釉质、牙本质变脆，耐磨性差，耐酸性强 （5）严重顺序： 双尖牙、第二磨牙、上切牙与尖牙 第一磨牙和下切牙很少受累 （6）好发牙面： 前牙—唇面 上后牙—鄂侧 下后牙—颊面

3 .电镜下观察： 釉柱矿化不良，晶体大而异常，釉柱 间质不清楚

4 .分类(classification)： (1) Dean’s分类（6级）

正常(normal，0)釉质表面光滑，有光泽，浅乳白色

可疑（questionable,0.5) 釉质半透明有轻度改变，可从少数白纹斑到偶见白色斑点。临床不能诊断为很轻型，而又不完全正常的情况。

极轻（very mild，1）小的似纸一样的不透明区不规则地分布在牙齿上，不超过唇面的25%

轻度 (mild，2）牙釉质的不透明区更为广泛，不超过牙面的50%

中度（moderate, 3) 牙釉质的表面明显的磨损，棕染，常很难看

重度(severs, 4) 釉质表面严重受损，发育不全明显，以至可能影响牙齿的整体外形，有几个缺损或磨损区，踪染广泛，牙齿常有侵蚀现象

（2）Smith分类 白垩、变色、缺损型，适用于大面积筛选或粗略的流行病学调查 （3）TF分类法 根据组织学观察，结合临床表现，将氟牙症分为10度，适用于流行病学调查，或临床诊断描述氟牙症的严重程度

5.氟牙症指数 （Fluorosis Community Index, Fci) 又称社区氟牙症指数或地区氟牙症指数。表示一个地区的人群氟牙症的流行概况和严重程度。 Fci的计算方法：

Fci= ×100 % (questionable x 0.5 + very mild x 1 +••••+ serevex 4) 受检总人数

Fci的含义： 阴性 0.0~0.4 正常范围内，已可疑和轻度为主 边缘性 0.4~0.6 许可范围，很轻度在10%~35%， 阴性 0.0~0.4 正常范围内，已可疑和轻度为主 边缘性 0.4~0.6 许可范围，很轻度在10%~35%， 0.6为最高允许度 轻度流行 0.6~1.0 采取措施 中度 1.0~2.0 重度 2.0~3.0 很重度 3.0~4.0

6.鉴别诊断

四环素牙

釉质发育不全

外染

7.氟牙症的防治 （1）氟牙症的预防 （2）治疗 轻度氟牙症 重度氟牙症

第二节 氟化物防龋的全身应用

一、饮水氟化 (Water Fluoridation)

（一）自来水氟化 1.历史发展

饮水氟浓度、龋均和氟牙症

2.自来水加氟原则 （1）Dean’s加氟原则 加氟后，水氟浓度应为0.7~1.0mg/l

（2）补充原则 加氟后水氟浓度应为0.7~1.0mg/l 水氟浓度>1.5mg/l，应采取降氟措施 水氟浓度<0.5mg/l，氟牙症指数低于0.6时，可结合15岁儿童的龋病情况，超过1DMFT，加氟。DMFT低，考虑其它用氟措施。 应随季节、气温的变化而调整加氟含量。 ⑥严格管理，检测，保证安全有效

3 .防龋效果 饮用氟水时间越长，效果越好； 恒牙效果比乳牙好； 饮用时间越早，防龋效果越好； 光滑面的效果优于点隙裂沟龋； 应用氟化水牙齿矿化程度好； 错位牙和牙间接触不良减少。

4 .优缺点 优点： 是一种行之有效、安全的防龋措施 具有公共卫生特征，经济方便、成本低廉 易于推广普及，所需人力物力少；受益人众多且受益者不需个人的努力和他人的指导 管理方便，由自来水厂少数人管理 社区和居民因龋治疗费用减少

缺点： 易造成氟的浪费 没有自来水装置的地区无法实施

（二）学校饮水氟化(School water fluoridation) 对象 浓度 方法 效果

二、食盐氟化 （salt fluoridation)

1 .概念 2 .浓度 90~350mg/kg 3 .效果 儿童龋均明显下降， 对第一恒磨牙效果较好。 4 .优缺点

优点： （1）覆盖面积广泛可大规模生产和使用； （2）不需要设备完好的供水系统； （3）与饮水氟化相比，减少了氟的浪费； （4）生产和控制方法简单，费用较低； （5）可自由选择，无心理上的障碍。

缺点： （1）防龋效果与接受的程度和范围有关； （2）难以精确控制每一个体的耗盐量； （3）不同地区、不同人群耗盐量不同； （4）氟化食盐销售范围难以控制。

三、牛奶氟化 （milk fluoridation)

1 .概念 2 .浓度 3~5岁 0.4mgF/日 6~9岁 0.75 mgF/日 3 .效果 4 .优缺点

四、氟片 （fluoride tablets）

成分：NaF或APF 剂量：0.25mg、0.5mg的片剂 用法： 效果： 优缺点：

五、氟滴剂 （fluoride drops）

关于全身用氟措施一些看法 饮水氟化是最有效的大规模防龋的措施，但应认识到龋病不是因为牙齿缺乏氟而引起的，而是微生物菌斑发生代谢的结果。 美国国家卫生局的调查数据显示人工氟化区和非氟化区的患龋率仅有17%的差异。 丹麦的研究表明丹麦天然氟区和低氟区的患龋率没有明显差异。

氟牙症应该被认为是使用氟防龋措施的 副作用而不是龋病预防完整的一个 部分。 越来越多的数据支持针对牙萌出以后的用氟措施，尤其不推荐胚胎期用氟。 在丹麦由于人群广泛使用含氟牙膏刷牙，过去的几十年间患龋率下降90%，而氟牙症流行状况和严重程度未见增加。 人工饮水氟化可能适用于口腔卫生条件差，或因生活习惯而导致高的患龋率，或缺乏公共卫生保健系统的人群中。

第三节局部用氟 （topical fluoride）

局部用氟的防龋机制： NaF: SnF2 Ca10（PO4）6（OH）2+20F - 10CaF2+6PO43- +2OH- Ca10（PO4）6（OH）2+19SnF2 10CaF2+6Sn3F3PO4+SnO•H20

APF: Ca10（PO4）6（OH）2+F - CaF2+ Ca10（PO4）6（OH）2xF x MFP(Na4PO4F): Although the mechanism of action of MFP is thought to a chemical reaction with surface enamel, the precise nature of this reaction is poorly understood.

(Fluoridated toothpaste) 一、含氟牙膏 (Fluoridated toothpaste)

（五）效果 龋齿降低率 20~45% （一）发展概况 （二）种类和成份 （三）浓度 1000mg/l （四） 摩擦系统 NaF、MFP、SnF2 或氟化胺 （三）浓度 1000mg/l （四） 摩擦系统 （五）效果 龋齿降低率 20~45%

（六）相关问题 吞咽和吸收 儿童使用含氟牙膏

二、氟水漱口 （fluoride mouthrinsing)

1.不同氟化物浓度及使用频率 成份 浓度 使用频率 NaF 0．20% 900 mg/l 1次/周 成份 浓度 使用频率 NaF 0．20% 900 mg/l 1次/周 NaF 0．05% 100mg/l 1次/天 NaF 0．02% 225mg/l 2次/天 APF 0．02% 200mg/l 1次/天 SnF2 0．10% 243mg/l 1次/天 Primary Preventive Dentistry 5th Edition 2000

2.适应症 中等或高发龋的地区 学校公共卫生项目 龋活性高或易感病人 正畸病人 不能实行自我护理的残疾病人

3.方法 5~6岁儿童每次5ml，6岁以上每次10ml含1分钟，吐掉，30分钟内不漱口进食。

4.优点 防龋效果好，新生龋下降率20-50% 方法简单，易被儿童接受 不需要特殊的设备和材料 成本低 可以使用经过简单培训的非专业人员 在有监督的情况下是安全

三、局部涂氟

成份和浓度 方法 2% NaF、8~10% SnF2、1.23% APF （1）去除牙结石 （2）清洁牙面，邻面使用牙线清洁 （3）隔湿，空压干燥 （4）涂氟， 湿润3~4分钟 （5）30分钟不漱口，不进食。

频率 NaF: 1次/周， 4次一疗程，3、7、10、13岁各一疗程 APF: 6个月一次,每年两次（1岁~13岁） 8% SnF2 : 每半年一次 10% SnF2 : 每半年一次

氟液使用量 成人2ml以内，儿童（1~12岁）为成人剂量的1/3~1/2

效果 优缺点 龋齿降低33~66% 制剂稳定、无特殊异味、不刺激牙龈、不引起牙齿变色、防龋效果肯定 消耗人力、物力大，操作麻烦，对邻面龋的效果差。

四、含氟涂料 （fluoride varnish)

两种氟涂料的区别

成分与浓度 0.1%双氟硅烷 适应症 --龋病的预防（所有牙齿和牙面） --牙本质过敏 频率 每半年一次，一年二次。

防龋机制 操作要点 --降低釉质溶解度 --减少牙菌斑量和牙菌斑活性 --涂FP后张口一分钟，45分钟内不漱口、不喝水、不进食 --再矿化，在牙面形成氟化钙 --降低釉质溶解度 --减少牙菌斑量和牙菌斑活性 操作要点 --清洁牙面，隔湿 --涂FP后张口一分钟，45分钟内不漱口、不喝水、不进食

优点 --含氟量低，安全 --和牙齿粘结性好、效果好 --操作简单，适用次数少 --不引起牙齿变色

氟涂料的效果评价

五、氟化凝胶&氟化泡沫 (Fluoride Gel & Fluoride Foam)

成分与浓度 APF 12300mg/l 适应症 猛性龋、龋高危人群、根面龋、牙本质过敏、带正畸矫治器的病人、干燥综合症的病人、准备接受放疗的病人。

防龋机理 --低pH使牙釉质表面形成微孔结构有利于氟的吸收 --氟和牙釉质的羟基磷灰石反应产生二水磷酸二钙 --二水磷酸二钙与氟发生反应产生氟化钙和氟磷灰石 --氟化钙缓慢释放氟离子

操作步骤 清洁牙面，含氟凝胶，4分钟取出，30 分钟不漱口，不进食 使用频率 每半年一次，每年二次

效果 龋齿降低30-40% 优缺点 缩短时间和程序，对邻面龋效果较好 应用成本高，易呕吐，不易推广

The effect of a Bi-annual professional application of APF foam on dental caries increment in primary teeth: 24-month clinical trial. Journal of Dental Research 2005;84(3):265-8

ABSTRACT OBJECTIVES: The purpose of this study was to evaluate the effect of a bi-annual professional application of acidulated phosphate fluoride (APF) foam on caries increment in the primary dentition over a two-year period in PR China. MATERIAL and METHODS: In a double-blind, cluster-randomised, placebo-controlled trial, 392 children aged 3-4 years from 15 classes were randomly assigned to two groups on a school class basis. The experimental group (8 classes) received a biannual APF foam application, and the placebo control group (7 classes) received the placebo. RESULTS: The mean increment of dmfs in the experiment group was 24.2% lower than that in the control group (p<0.05). The significant caries reduction was observed on approximal surfaces in the experiment group compared to the placebo control group (p<0.01), but there were no differences on occlusal surfaces (p>0.05). CONCLUSIONS: A bi-annual professional application of APF foam was effective in reducing the increment of dental caries in the primary teeth.

Effect of professional application of APF foam on caries reduction in permanent first molars in 6-7-year-old children: 24-month clinical trial. Journal of Dentistry 2005, in press.                                        

ABSTRACT Objectives: To evaluate the effect of 6-monthly professional application of APF foam on caries reduction in permanent first molars in 6-7-year-old children over 24 months, and to compare the caries-preventive effect between APF foam and APF gel. Methods: In a randomised controlled trial, 661 children aged 6-7-years-old were randomly divided into three groups on a school class basis. The foam group and the gel group received 6-monthly APF foam and APF gel application respectively, and the control group did not receive any treatment. Results: The mean caries increment of smooth surfaces of permanent first molars in the foam group was 0.16 while that of the control group was 0.27, resulting in 41% caries reduction (P-value=0.02), but there was no statistically significant difference between the foam group and the gel group (P-value=0.10). No difference was found on the mean caries increment of pit and fissure surfaces or all surfaces among the three groups (ANOVA, P-value=0.89). Conclusion: Six-monthly professional application of APF foam could effectively reduce the incidence of dental caries in smooth surfaces of permanent first molars in 6-7-year-old children, which was similar to APF gel.

氟化泡沫 每次用量仅为0.9克（gel为4克），相当于凝胶的22% 滞留量比凝胶少（1.26mg-1.27mg)，是凝胶的49.8%-50.17%

Question 1. Following absorption , it takes approximately 10 hours for the blood plasma to reach its maximum fluoride level. 2. The ingestion of 20 mg/kg for a 20-year-old adult is considered below the probably toxic dose. 3. The first aid treatment for fluoride toxicity is well known by health professionals.

4. A high daily dosage of fluoride is beneficial in the treatment of osteoporosis. 5. The iatrogenic outcome of overpresciption of fluoride supplements is dental fluorsis. 6. The principal protective effect of ingested fluoride occurs preeruptively.

7. Fluorosis of the anterior permanent maxillary teeth would not be problem if tablet supplements were started after 3 years of age. 8. The fluoride content is highest at the outer surface of enamel and decreases at a linear rate toward the dentin. 9. The staining seen in dental fluorosis occurs posteruption.

10. With higher concentrations of fluoride, the main reaction product is fluorhydroxyapatite. 11. The stain of dental fluorsis can be either removed by a bleach or covered over with a tooth-colored material. 12. Fluoride rinses are of little value in fluoridated areas.

13. The amount of fluoride added to the water varies inversely with the average annual temperature of an area. 14. A children in a nonfluoride area receiving fluoride tablets and using fluoride dentifrice is at high risk of developing dental fluorosis. 15. Fluoride tablets used to reduced root decay for adults could cause fluoridsis.

16. Both stannous fluoride and APF are effective on children, but neither is effective on adults. 17. The first active programmes for topical fluoride therapy should be initiated following the eruption of the first permanent molar. 18. After age 15 the need for topical applications of fluoride ceases.

19. Fluoride dentifrices appear to reduce caries in a range of approximately 20% to 45%. 20. After a topical application of fluoride, a patient should not be eat or drink for a half hour.

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