全瓷材料的透明度及不同背景下色度學(xué)變化的實(shí)驗(yàn)研究

周葉青 顧新華

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院口腔醫(yī)療中心，杭州 310003

全瓷材料因其卓越的美學(xué)性能，良好的生物相 容性和化學(xué)穩(wěn)定性在口腔修復(fù)臨床得到了日漸廣泛的應(yīng)用[1]。全瓷材料的透明度及其與天然牙匹配是全瓷修復(fù)取得良好美學(xué)效果的關(guān)鍵。不同的全瓷材料[2]，不同的牙預(yù)備體[3]，以及黏結(jié)樹脂的厚度和顏色，都會對全瓷修復(fù)的最終美學(xué)效果產(chǎn)生影響。四環(huán)素染色牙是常見的美容修復(fù)病例，在臨床上根據(jù)染色程度不同可表現(xiàn)出黃色、灰色、深灰、暗紅和亮紅共5種較典型的顏色[4]。以往的研究[5]多通過不同的修復(fù)體厚度及反復(fù)燒結(jié)等比較四環(huán)素染色牙的美學(xué)修復(fù)效果，而使用不同的全瓷材料修復(fù)四環(huán)素染色牙的美學(xué)效果（包括透明度和色差）研究還較少。本實(shí)驗(yàn)通過比較4種不同全瓷材料修復(fù)體的透明度參數(shù)（translucency parameter，TP），以及在模擬不同顏色四環(huán)素染色牙背景下的色彩學(xué)變化，以期為臨床常見四環(huán)素染色牙的全瓷修復(fù)提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

全瓷材料IPS e. max鑄瓷系統(tǒng)（Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登），另外3種氧化鋯全瓷系統(tǒng)包括Cercon（DeguDent GmbH公司，德國）、Lava（3M ESPE公司，德國）、Girrbach（Amann Girrbach GmbH公司，德國）；RelyX Unicem光固化樹脂水門汀、光固化燈（3M ESPE公司，德國）；2M2色瓷片（Vita公司，德國）；電子數(shù)顯卡尺（上海工具廠有限公司），Datacolor 600型高精密分光測色儀（Datacolor公司，美國）。

1.2 方法

1.2.1 樣本制備 按不同全瓷系統(tǒng)分為4組，每組各制作全瓷測試樣本8個(gè)，制作流程嚴(yán)格按照廠商要求進(jìn)行，樣本厚度控制在（1.00±0.01） mm[6]，臨床比色為2M2色，并在組內(nèi)編號（1～8）。蒸餾水超聲清洗5 min，干燥備用。將載玻片一面均勻涂布薄層凡士林，用中央有8 mm圓孔的白紙（厚度約57 μm）放在載玻片涂有凡士林的一面上，將RelyX Unicem黏結(jié)樹脂涂布在圓孔中，全瓷樣本黏結(jié)面向下與樹脂接觸，用5.0 kg砝碼壓實(shí)，溢出多余黏結(jié)樹脂并去除，光固化燈光照固化。水槍沖洗去除表面凡士林，無油壓縮空氣吹干，最后形成有57 μm黏結(jié)劑厚度的全瓷測試樣本[7]。

1.2.2 TP的測定 采用Datacolor 600型分光測色儀測定每個(gè)樣本中央的顏色參數(shù)L*、a*、b*值（L*表示明度，a*表示紅綠色品，b*表示黃藍(lán)色品）。測量前儀器預(yù)熱30 min，進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，采用D65光源，孔徑6.6 mm進(jìn)行測量。測量每個(gè)試件在白色、黑色背景下的L*、a*、b*值各3次，取平均值。TP=[(L*WL*B)2+(a*W-a*B)2+(b*W-b*B)2]1/2，其中W為白背景下的顏色參數(shù)，B為黑背景下的顏色參數(shù)。TP越大，表示全瓷材料在白色和黑色背景下顏色參數(shù)的差異越大，全瓷材料的透明性越好。

1.2.3 四環(huán)素染色牙模擬背景下全瓷樣本顏色參數(shù)的測定 用彩色打印機(jī)打印出黃、灰、深灰、暗紅、亮紅5種顏色以模擬臨床常見四環(huán)素染色牙的顏色[4]，這5種顏色的L*、a*、b*值均在中國人四環(huán)素染色牙色的范圍之內(nèi)[8]。分別以這5種顏色作為背景來模擬不同染色程度的四環(huán)素染色牙預(yù)備體。制作2M2色瓷片（直徑15.0 mm，厚度4.0 mm），測量其在白色和黑色背景下的L*、a*、b*值，計(jì)算得出色差ΔE，若ΔE＜1.5 NBS（national bureau of standards），則可認(rèn)為該圓盤狀瓷片在4.0 mm的厚度時(shí)，背景色對其顏色無影響，即達(dá)到無限光學(xué)厚度[9]，以此作為中國人常見牙色的樣本；其顏色參數(shù)分別為L*=68.15，a*=2.52，b*=11.08，以該顏色參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行各個(gè)全瓷材料的顏色參數(shù)測定及色差計(jì)算。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用Datacolor 600型分光測色儀自帶軟件以及GraphPad Prism 4軟件進(jìn)行各組數(shù)據(jù)間的單因素方差分析和Tukey’s檢驗(yàn)，分析各組L*、a*、b*值及色差之間差異，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同全瓷材料的透明度

4種不同全瓷材料樣本在白色、黑色背景下的L*、a*、b*值見表1。通過計(jì)算，IPS e. max組的TP值最大，為15.67±0.58，透明度最好；其他各組TP值分別為：Lava組9.55±0.25，Girrbach組9.73±0.43，Cercon組7.56±0.43。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示，IPS e. max組TP值大于其他3組，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），Lava和Girrbach組TP值明顯大于Cercon組（P＜0.01），而Lava與Girrbach組TP值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 不同全瓷材料在白、黑背景下的L*、a*、b*值Tab 1 The value of L*, a*, b* of different all-ceramic materials on the white and black backgrounds

2.2 不同全瓷材料在四環(huán)素染色牙背景下的顏色參數(shù)

在不同顏色的模擬四環(huán)素染色牙的背景下，不同全瓷材料的L*、a*、b*值見表2。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示，就全瓷材料本身而言，IPS e. max組在不同背景下的L*、a*、b*值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；L*值在黃色背景下與灰、深灰、暗紅、亮紅4種背景下有明顯差異（分別為P＜0.05、P＜0.001、P＜0.001、P＜0.01）；a*值在黃色背景下與灰色和深灰2種背景下無明顯差異，而與暗紅、亮紅2種背景則有明顯差異（P＜0.001）；b*值在黃色背景下明顯大于其他4種背景下的測量值（P＜0.001）。Cercon、Lava、Girrbach組各自的L*、a*、b*值在不同背景下的差異均無明顯差異。Cercon組的L*值在5種背景下都較大，明度較高，與其他3組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；Cercon組的a*值在5種背景下均較大，與其他3組的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），修復(fù)體色品偏紅；Cercon組的b*值在黃色和灰色背景下與IPS e. max組的差異不明顯（P＞0.05），而與Lava及Girrbach組b*值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 不同全瓷材料在5種模擬不同顏色的四環(huán)素染色牙背景下的L*、a*、b*值Tab 2 The value of L*, a*, b* of different all-ceramic materials on mimic-tetracycline pigmentation backgrounds

2.3 不同全瓷材料在四環(huán)素染色牙背景下與2M2色樣本的色差

以2M2色樣本作為標(biāo)準(zhǔn)，不同全瓷材料在不同背景下的色差見表3。臨床上肉眼可察覺的色差ΔE≤1.5 NBS[10-11]，當(dāng)ΔE≥2 NBS時(shí)，顏色差別會非常容易被人眼所察覺。由表3可見，IPS e. max組在黃色背景下的色差為1.33 NBS，而在其他4種背景下的色差均超過1.5 NBS；Cercon組在不同背景下的色差為4.75～5.08 NBS；Lava組與Girrbach組在黃色背景下的色差均超過1.5 NBS，而在灰、深灰、暗紅和亮紅背景下的色差均在1.5 NBS之內(nèi)。

表3 不同全瓷材料在不同顏色的四環(huán)素染色牙背景下與2M2色樣本的色差Tab 3 The color differences between all-ceramic materials and the 2M2 sample on mimic-tetracycline pigmentation backgrounds NBS

3 討論

隨著全瓷修復(fù)的日漸普及，醫(yī)生和患者開始更多地關(guān)注美學(xué)修復(fù)。尤其是在修復(fù)變色牙時(shí)，牙預(yù)備體顏色的遮蓋以及與鄰牙的顏色匹配是修復(fù)能否達(dá)到預(yù)期效果的關(guān)鍵。目前在臨床應(yīng)用的全瓷系統(tǒng)并不相同，當(dāng)修復(fù)不同的變色牙時(shí)，它們的修復(fù)效果是否相同，能否與鄰牙達(dá)到良好的顏色匹配，是值得研究的問題。本實(shí)驗(yàn)研究了修復(fù)體的透明度，并用2M2色瓷片模仿鄰牙，通過4組不同全瓷材料修復(fù)體在不同背景下與2M2色瓷片的色差比較，來探討修復(fù)體與鄰牙顏色匹配的效果。

全瓷材料的透明度是決定修復(fù)體立體、逼真的重要因素之一[12-13]。透明度主要取決于材料對光的吸收和散射，如光線大部分被散射或者反射，材料則表現(xiàn)出不透明性，如果僅有少量的光線被散射或反射，大部分能透射，則材料表現(xiàn)出較好的透明性。在本實(shí)驗(yàn)中，IPS e. max組的透明度良好，其全瓷修復(fù)體在臨床上表現(xiàn)出較好的層次感，修復(fù)體生動立體。同一種全瓷材料在修復(fù)不同染色程度的模擬四環(huán)素染色牙背景時(shí)，IPS e. max組的L*值在黃色背景時(shí)最大，a*值在黃色、灰色和深灰色背景下較暗紅和亮紅色背景小，b*值在黃色背景下較其他4種背景大。該結(jié)果說明材料的透明性較好，當(dāng)基牙顏色變化時(shí)，不能完全被遮蓋，將影響修復(fù)體最終的美學(xué)效果。Cercon、Lava、Girrbach組各自的L*、a*、b*值在5種背景下組內(nèi)皆無明顯差異，反映了氧化鋯內(nèi)冠良好的遮色效果。IPS e. max組的色差在黃色背景下最?。é=1.33 NBS），臨床上可認(rèn)為修復(fù)體顏色匹配性良好；在其他4種背景下，IPS e. max的ΔE為1.93～3.36 NBS，這是由于材料的透明性較好，修復(fù)體不能完全遮蓋底色所致，使美學(xué)效果降低。Lava、Girrbach組兩種氧化鋯全瓷修復(fù)體在灰色、深灰、暗紅和亮紅4種背景下的ΔE＜1.5 NBS，修復(fù)體顏色匹配良好。氧化鋯內(nèi)層的存在可減少基牙顏色對修復(fù)體的影響，使其顏色穩(wěn)定，美學(xué)效果良好。

從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，IPS e. max鑄瓷系統(tǒng)對顏色的敏感度較高，修復(fù)時(shí)需積極關(guān)注牙預(yù)備體的顏色。隨著材料學(xué)的發(fā)展，可選用不同透明度的瓷材料以增加修復(fù)體的遮色性；使用Lava和Girrbach兩種氧化鋯全瓷系統(tǒng)在修復(fù)四環(huán)素牙，特別是牙預(yù)備體顏色為灰色、深灰、暗紅和亮紅色時(shí)，美學(xué)效果較好。

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