人工老化對不同厚度瓷聚體及不同類型樹脂黏固材料顏色穩(wěn)定性的影響

王立凱 劉亞男 鄭焱 李萍萍

1.中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院口腔科，北京 100068；2.北京市西城區(qū)廣外醫(yī)院口腔科，北京 100053

瓷聚體是一種新型復合樹脂材料，Ceramage是當前臨床應用較多的新一代瓷聚體，因其良好的機械性能和美學性能而被應用于貼面修復。光固化樹脂水門汀、雙固化樹脂水門汀是臨床常用的貼面粘接劑，近年來流動樹脂也被作為貼面粘接劑使用[1]。作為樹脂基材料，瓷聚體與樹脂黏固材料的顏色穩(wěn)定性一直是國內(nèi)外研究的熱點[2-3]。顏色穩(wěn)定性對任何類型的美學修復都是至關(guān)重要的[4]。以往的研究多單獨探討瓷聚體或樹脂黏固材料的顏色穩(wěn)定性，近年來有學者[5]開始研究瓷聚體與不同色調(diào)樹脂水門汀組成的聯(lián)合體的顏色穩(wěn)定性，更接近臨床實際情況，更具有臨床意義。

本研究以瓷聚體與不同類型的樹脂黏固材料組成的聯(lián)合體作為研究對象，通過人工加速老化研究其顏色穩(wěn)定性，為臨床合理選擇和應用瓷聚體貼面及樹脂黏固材料提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料與設(shè)備

本研究所用材料包括瓷聚體和3種樹脂黏固材料。瓷聚體樹脂Ceramage（A2B色，日本松風公司）；光固化樹脂水門汀RelyX Veneer（RV，A3色）、雙固化樹脂水門汀RelyX Unicem（RU，A3色）、流動樹脂F(xiàn)iltek Z350 Flow（FZ，A3色），樹脂具體成分見表1，均為美國3M ESPE公司產(chǎn)品。KQ-100DE型數(shù)控超聲清洗器（江蘇省昆山市超聲儀器有限公司），SF2000型電子數(shù)顯游標卡尺（桂林廣陸數(shù)字測控股份有限公司，精度為0.01 mm）；鷹牌碳化硅水砂紙（NKC公司，韓國），聚乙烯薄膜（江蘇省常州光照塑料有限公司），A2色氧化鋯瓷塊Lava（3M公司，美國）；Crystaleye型分光光度儀（奧林巴斯公司，日本）；Xe-3-HS型氙燈老化儀（Q-SUN公司，美國）；Solidilite型箱式光固化器（松風公司，日本）；CL-628型LED光固化機（美國Beyond公司，光輸出強度900～1 100 mw·cm-2）。

1.2 實驗方法

1.2.1 試件的制作 定制內(nèi)徑為10 mm，厚度分別為1.00、0.75、0.50 mm和內(nèi)徑為9 mm，厚度為0.2 mm的圓孔狀不銹鋼模具。將內(nèi)徑10 mm、厚度1.00 mm的模具置于鋪有聚乙烯薄膜的載玻片上，將瓷聚體填入圓孔內(nèi)，以聚乙烯薄膜及另一載玻片置于圓孔之上，加壓擠出多余瓷聚體。去除上面的載玻片，放入箱式光固化器中固化5 min。共制作厚度為1.00、0.75、0.50 mm的瓷聚體樣本各15個。所有瓷聚體樣本任選一面依次用400、600、800、1 000、1 200目水砂紙打磨，以數(shù)顯游標卡尺控制厚度誤差在±0.01 mm范圍內(nèi)，超聲清洗5 min。將內(nèi)徑9 mm、厚度0.2 mm的模具置于鋪有聚乙烯薄膜的載玻片上，以樹脂黏固材料填滿圓孔，將瓷聚體樣本磨光面向上，置于圓孔上方加壓，擠出多余水門汀，移除載玻片，以LED光固化燈（波長400～480 nm）在距離樹脂黏固材料表面1.0 mm處照射40 s，制成瓷聚體—樹脂黏固材料聯(lián)合體樣本。

表1 本研究所用瓷聚體樹脂和樹脂黏固材料的主要成分Tab 1 The main components of ceromer and resin adhesive material in this study

所有樣本根據(jù)瓷聚體厚度和樹脂黏固材料類型的不同分成9個組：1.00/RV、1.00/RU、1.00/FZ，0.75/RV、0.75/RU、0.75/FZ ，0.50/RV、0.50/RU、0.50/FZ，每組5個樣本。

所有樣本制作完成后，貯存于37 ℃水浴箱中放置24 h，進行下一步實驗。

1.2.2 背景瓷塊的制作 于北京洋紫荊義齒加工廠定制直徑10 mm、厚度3 mm的A2色氧化鋯瓷塊1枚，作為樣本顏色測量時的背景。

1.2.3 顏色系統(tǒng) 采用國際照明委員會1976年推薦使用的CIE L*a*b*標準色度系統(tǒng)評價顏色變化。L*表示視覺明度，明度大者接近白色，小者接近黑色。a*、b*表示色相和彩度。a*表示紅綠色品，+a*表示紅色趨勢，-a*表示綠色趨勢。b*表示黃藍色品，+b*表示黃色趨勢，-b*表示藍色趨勢。ΔΕ表示物體顏色間的色差。

1.2.4 老化實驗標準 采用美國材料與試驗學會（American Society for Testing and Materials，ASTM）G155 Cycle 1標準進行老化實驗：光源采用經(jīng)硼硅酸玻璃濾過的氙弧光，強度0.35 W·m-2·nm-1，波長340 nm；黑板溫度（63±2）℃；循環(huán)設(shè)置為102 min光照（50%濕度）和18 min光照（水噴淋）；共老化120 h，總能量150 kJ。

1.2.5 實驗方法 氣槍吹干所有樣本，使用分光光度儀，在暗盒內(nèi)以A2色氧化鋯瓷塊為背景，入射光源從左右兩側(cè)與試件表面呈45°角射入，測量每個樣本的L*、a*、b*值，記錄為L0、a0、b0，作為基線數(shù)據(jù)。所有樣本同時置于氙燈老化儀中進行人工老化。老化后所有樣本吹干，于暗盒中以A2色氧化鋯瓷塊為背景再次測量所有樣本的 L*、a*、b*值，記錄為L1、a1、b1。根據(jù)公式ΔL=L1-L0，Δa=a1-a0，Δb=b1-b0，ΔΕ=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2，計算老化前后的明度、紅綠色品、黃藍色品變化值（ΔL、Δa、Δb）和色差（ΔΕ）。

1.2.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析。采用雙因素方差分析及Tukey檢驗多重比較各實驗組ΔΕ值。檢驗水準為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 各組老化前后色度值的變化

老化前后各瓷聚體—樹脂黏固材料聯(lián)合體組及對照組色度值的變化見表2。所有實驗組老化后L*、a*、b*值均降低，且ΔL值均小于2.0。

表2 各組老化前后色度值的比較Tab 2 Compare of chrominance before and after aging in every group

2.2 各組老化前后色差值ΔΕ的變化

瓷聚體厚度和粘接劑類型對瓷聚體—樹脂粘接劑聯(lián)合體老化前后ΔΕ的影響見表3：瓷聚體厚度對聯(lián)合體老化前后ΔΕ有影響（F=48.563，P=0.000），樹脂粘接劑類型對聯(lián)合體老化前后ΔΕ也有影響（F=3.522，P=0.040），兩者存在交互作用（F=2.649，P=0.049）。所有實驗組ΔΕ值均小于3.3。

表3 各組老化前后色差值ΔE的比較Tab 3 Compare of color variation ΔE before and after aging in every group

2.2.1 不同類型樹脂粘接劑對瓷聚體—樹脂粘接劑聯(lián)合體老化前后ΔΕ的影響 在瓷聚體厚度分別為1.00、0.75 mm情況下，RV、FZ、RU組的ΔΕ經(jīng)組間兩兩比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；在0.50 mm厚度下，RV組ΔΕ值與FZ組比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），而RV、FZ組與RU組比較的差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），RV、FZ組的ΔΕ值均小于RU組（表3）。

2.2.2 不同厚度瓷聚體對瓷聚體—樹脂粘接劑聯(lián)合體老化前后ΔΕ的影響 在同一粘接劑類型下，1.00、0.75、0.50 mm厚度組組間兩兩比較ΔΕ值差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表3）。

3 討論

貼面的美學效果取決于貼面的透明度、粘接劑的顏色和底層牙體的顏色[6]。實際上，顏色變化是前牙修復體替換的主要原因[7]。復合樹脂的顏色性能受多種因素影響，如背景、厚度、聚合度、遮色劑、著色劑、填料顆粒的大小和含量等[8-9]。據(jù)文獻報道，臨床上貼面的厚度在0.5～1.25 mm之間[10]。據(jù)此本實驗選擇0.50、0.75、1.00 mm作為貼面樹脂樣本的厚度。與Archegas等[11]的研究相同，本實驗選擇0.2 mm作為樹脂粘接劑的厚度。

在樹脂材料顏色穩(wěn)定性研究中，包括臨床實驗和體外實驗兩大類。要證實治療程序的有效性，嚴格控制的臨床實驗是必不可少的，但臨床實驗不僅昂貴，而且耗時；所以，為評估一種新修復技術(shù)的可靠性，體外實驗可以先于臨床研究。研究樹脂材料顏色穩(wěn)定性的體外實驗主要應用人工老化的方式。附加了光照和濕度變化的模擬老化過程被稱為風化處理[12]。本研究中使用的氙燈老化儀，可以模擬自然氣候中的自然陽光、輻射、雨淋、高溫、凝露、黑暗等環(huán)境條件，通過重現(xiàn)這些條件，合并成一個循環(huán)，并讓它自動完成循環(huán)次數(shù)。這種以氙燈照射為主，合并光、熱、濕的實驗方法，在復合樹脂材料顏色穩(wěn)定性研究中被廣泛應用。

與目測法相比，借助分光光度儀可以得到客觀的結(jié)果，這種方式與人工加速老化相結(jié)合，是研究修復材料美學性質(zhì)的常規(guī)方法。國外學者以色差值ΔΕ＞1.0為視覺上可覺察水平，1.0＜ΔΕ＜3.3為主觀上可接受水平，而ΔΕ＞3.3則認為是不可接受的[13-14]。本實驗采用ΔΕ為3.3作為臨床可接受的臨界值。

流動樹脂具有光固化復合樹脂的物理性能，同時較樹脂水門汀成本更低，有執(zhí)業(yè)醫(yī)師使用它來粘接貼面[11]。近年來有學者把它作為貼面粘接劑研究其顏色穩(wěn)定性以及粘接強度等[1,11]。

本實驗結(jié)果顯示，較厚的貼面（1.00、0.75 mm）遮蓋底層黏固材料的顏色變化的能力較強，而較薄的貼面（0.50 mm）底層黏固材料的顏色變化對貼面的顏色變化影響較大；同時提示雙固化樹脂水門汀的顏色變化大于光固化樹脂水門汀和流動樹脂，這與其他學者[1,11]的研究結(jié)果一致。李齊齊[1]以紫外光老化法比較化學固化、雙固化、光固化樹脂水門汀以及流動樹脂的顏色穩(wěn)定性，結(jié)果顯示光固化樹脂水門汀和流動樹脂的顏色穩(wěn)定性較好。Archegas等[11]認為，這是由于光固化樹脂只含有脂肪族胺，雙固化樹脂中同時含有脂肪族胺和芳香族胺，而胺類是導致復合樹脂顏色改變的主要原因之一。

本實驗結(jié)果顯示，對于同一類型粘接劑，隨著瓷聚體厚度的增加，瓷聚體—樹脂黏固材料聯(lián)合體的色差ΔΕ呈現(xiàn)出增大的趨勢，這可能與瓷聚體厚度越大，所含有的光引發(fā)劑和胺類物質(zhì)等有機質(zhì)越多，顏色變化越大有關(guān)。

本實驗所有實驗組ΔΕ值均小于3.3，在臨床可接受的范圍內(nèi)，這與之前本課題組關(guān)于瓷聚體—樹脂水門汀聯(lián)合體的研究[5]一致，也與之前關(guān)于間接復合樹脂及樹脂水門汀的單獨研究一致[15-16]。

色度值中ΔL是較重要的參數(shù)，因為人眼對亮度的變化比色調(diào)的變化更敏感[17]。本實驗各組老化后的L*值均減小，提示材料老化后趨暗，與以往的研究[5,18]一致。還有學者[19]認為，老化過程中吸水性降低，影響了樹脂基質(zhì)的光折射率。也有學者[18]認為，人工加速老化中的高溫能夠增加樹脂的聚合度，導致其基質(zhì)折射率的變化。本實驗所有組ΔL值均在臨床上可接受范圍（<2.0）內(nèi)[17]。

本實驗結(jié)果顯示：所有實驗組以及對照組Δa、Δb值均呈下降趨勢。在以往的研究[12,16,20]中，Δa、Δb值的變化趨勢不盡相同。Schulze等[21]認為，樹脂中光引發(fā)劑和胺類物質(zhì)的濃度和結(jié)構(gòu)的不同可以解釋為何Δa、Δb值有較大的變化范圍。本項實驗中a*、b*值的變化可能與復合樹脂中胺基促進劑及樟腦醌的變化有關(guān)[18,22]。

本研究測得的數(shù)據(jù)是Ceramage與樹脂黏固材料顏色共同變化的結(jié)果，并不能代表其中某一種材料的顏色穩(wěn)定性。兩種不同復合樹脂老化后各自的ΔL、Δa、Δb、ΔΕ值對二者疊加后整體表現(xiàn)出的ΔL、Δa、Δb、ΔΕ值產(chǎn)生何種影響尚不清楚。但是，本研究將瓷聚體—樹脂黏固材料聯(lián)合體作為研究對象，更接近于臨床實際，在未來的研究中，將會探討以瓷聚體—樹脂粘接劑—牙齒聯(lián)合體作為研究對象的顏色變化[23-24]，以便更加接近臨床實際情況。

[1]李齊齊.人工老化對全瓷貼面樹脂粘結(jié)劑顏色穩(wěn)定性的影響[J].口腔醫(yī)學,2013,33(4):242-244.

[2]Xing W,Jiang T,Ma X,et al.Evaluation of the esthetic effect of resin cements and try-in pastes on ceromer veneers[J].J Dent,2010,38(Suppl 2):e87-e94.

[3]Ghavam M,Amani-Tehran M,Saffarpour M.Effect of accelerated aging on the color and opacity of resin cements[J].Oper Dent,2010,35(6):605-609.

[4]Aguilar FG,Roberti Garcia Lda F,Cruvinel DR,et al.Color and opacity of composites protected with surface sealants and submitted to artificial accelerated aging[J].Eur J Dent,2012,6(1):24-33.

[5]王立凱,劉亞男,鄭焱,等.人工老化對瓷聚體-樹脂水門汀聯(lián)合體顏色穩(wěn)定性的影響[J].中華口腔醫(yī)學雜志,2014,49(2):111-114.

[6]Chu FC,Chow TW,Chai J.Contrast ratios and masking ability of three types of ceramic veneers[J].J Prosthet Dent,2007,98(5):359-364.

[7]Vichi A,Ferrari M,Davidson CL.Color and opacity variations in three different resin-based composite products after water aging[J].Dent Mater,2004,20(6):530-534.

[8]Lee YK,Lim BS,Kim CW.Difference in the colour and colour change of dental resin composites by the background[J].J Oral Rehabil,2005,32(3):227-233.

[9]Ikeda T,Sidhu SK,Omata Y,et al.Colour and translucency of opaque-shades and body-shades of resin composites[J].Eur J Oral Sci,2005,113(2):170-173.

[10]Balderamos LP,O’Keefe KL,Powers JM.Color accuracy of resin cements and try-in pastes[J].Int J Prosthodont,1997,10(2):111-115.

[11]Archegas LR,Freire A,Vieira S,et al.Colour stability and opacity of resin cements and flowable composites for ceramic veneer luting after accelerated ageing[J].J Dent,2011,39(11):804-810.

[12]Heydecke G,Zhang F,Razzoog ME.In vitrocolor stability of double-layer veneers after accelerated aging[J].J Prosthet Dent,2001,85(6):551-557.

[13]Inokoshi S,Burrow MF,Kataumi M,et al.Opacity and color changes of tooth-colored restorative materials[J].Oper Dent,1996,21(2):73-80.

[14]Kim HS,Um CM.Color differences between resin composites and shade guides[J].Quintessence Int,1996,27(8):559-567.

[15]Ghavam M,Amani-Tehran M,Saffarpour M.Effect of accelerated aging on the color and opacity of resin cements[J].Oper Dent,2010,35(6):605-609.

[16]Lee YK,Yu B,Lim HN,et al.Difference in the color stability of direct and indirect resin composites[J].J Appl Oral Sci,2011,19(2):154-160.

[17]Nathanson D,Banasr F.Color stability of resin cements—anin vitrostudy[J].Pract Proced Aesthet Dent,2002,14(6):449-456.

[18]Lee SH,Lee YK.Effect of thermocycling on optical parameters of resin composites by the brand and shade[J].Am J Dent,2008,21(6):361-367.

[19]Papadopoulos T,Sarafianou A,Hatzikyriakos A.Colour stability of veneering composites after accelerated aging[J].Eur J Dent,2010,4(2):137-142.

[20]Kolbeck C,Rosentritt M,Lang R,et al.Discoloration of facing and restorative composites by UV-irradiation and staining food[J].Dent Mater,2006,22(1):63-68.

[21]Schulze KA,Marshall SJ,Gansky SA,et al.Color stability and hardness in dental composites after accelerated aging[J].Dent Mater,2003,19(7):612-619.

[22]Choi MS,Lee YK,Lim BS,et al.Changes in color and translucency of porcelain-repairing resin composites after thermocycling[J].J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater,2006,78(1):1-6.

[23]Ghavam M,Amani-Tehran M,Saffarpour M.Effect of accelerated aging on the color and opacity of resin cements[J].Oper Dent,2010,35(6):605-609.

[24]張莘,章非敏,陳晨,等.紫外線照射老化樹脂黏固劑對色度值及相對透明率的影響[J].華西口腔醫(yī)學雜志,2009,27(2):175-177.