分光光度儀比較四種常用全瓷冠在三種基底表面的色度學(xué)參數(shù)

陳奕帆，李曉敏，張 琳 ，王 劍

(1.廣東省口腔醫(yī)院·南方醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院，廣東廣州510280;2.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院，四川成都610041)

目前的全瓷冠主要由底冠和飾面瓷構(gòu)成，不同廠家全瓷系統(tǒng)的底冠成分、厚度要求、通透性、染色方式各有區(qū)別［1-3］。而臨床治療中常常面對不同顏色的基牙，如變色程度不一的死髓牙、四環(huán)素染色牙或大范圍缺損的鑄造金屬樁核［4-5］。采用全瓷冠修復(fù)是否均能獲得良好的色彩匹配性是臨床醫(yī)師需要面對問題。本研究針對重度變色基牙、鈷鉻合金樁核、金鉑合金樁核3種不同基牙狀況，比較4種常用全瓷系統(tǒng)戴入后的色度學(xué)參數(shù)差別。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

分光光度比色儀(Crystaleye＇Olymous，日本);氧化鋯(Lava，3M ESPE，美國);氧化鋯、Procera氧化鋁 (Procera，Nobel Biocare，瑞典);二矽酸鋰增強(qiáng)壓鑄玻璃陶瓷(IPS E.max)、光固化代型材料(IPS Natural Die Material Guide)、體瓷粉(IPS E.max Ceram dentin A2)(Ivoclar Vivadent，列支敦士登);牙科鑄造鈷鉻合金(Wirobond 280，BEGO，德國);牙科鑄造金鉑合金(Bio Herador N，Heraeus Kulzer，德國)。

1.2 樣本制作

選擇代表深度染色的ND8色光固化代型材料和金鉑合金(Au-Pt alloys)、鈷鉻合金(Co-Cr alloys)，分別制作上頜中切牙基牙預(yù)備體(軸面修復(fù)空間1.5 mm，聚合度6度，1 mm邊緣肩臺)(n=10)。另以根據(jù)Vitapan Classical比色板A2色制作的體瓷色片作為對照組，選取4種全瓷材料，并按照產(chǎn)品指南建議，選擇相應(yīng)顏色的瓷塊分別加工成材料要求的底冠;底冠的厚度、顏色均根據(jù)廠家推薦進(jìn)行制作，分別是:① Procera高純氧化鋁，0.6 mm，自然色(Pro-Alu);② Procera氧化鋯，0.7 mm，淺色(Pro-Zir);③ Lava氧化鋯，0.7 mm，A2色(Lava-zir);④二矽酸鋰增強(qiáng)壓鑄玻璃陶瓷 IPS E.max Press，0.6 mm，高度不透明HO(E.max-HO)。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟和方法

用黏蠟將各基牙樣本固定于仿真上頜牙列模型的中切牙位置，并利用正中螺絲將模型固定于拍攝用的遮光暗盒內(nèi);在Crystaleye比色儀攝像頭上安裝遮光罩并校光后，分別拍攝各基牙的照片(每個(gè)樣本重復(fù)拍攝3次)，然后利用Crystaleye圖像分析軟件分別在照片中各樣本的頸1/3、體1/3、切1/3區(qū)域各隨機(jī)選取3點(diǎn)記錄CIE L*a*b*數(shù)據(jù)。將4組底冠分別戴入基牙后，再次用Crystaleye儀按前述方法進(jìn)行拍攝，并分別在修復(fù)體圖像唇面的頸1/3、體1/3、切1/3區(qū)域各隨機(jī)選取3個(gè)測定點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)。上述測量結(jié)束后，先選取一個(gè)底冠制作標(biāo)準(zhǔn)樣本，設(shè)定全瓷冠唇面總厚度為1.5 mm(不燒結(jié)釉瓷)，燒結(jié)A2體瓷;經(jīng)電子數(shù)顯卡尺測量確定其各部分厚度均為1.5 mm后，復(fù)制硅膠陰模。然后取其余各底冠，用上述制備的硅膠陰模分別確定其總瓷層厚度后，燒結(jié)A2體瓷;所有步驟均由同一技師操作，并在同一真空烤瓷爐中燒結(jié)完成。將上述燒結(jié)體瓷后的各組底冠分別戴入3組基底樣本后，再次用Crystaleye比色儀測定各全冠唇面頸、體、切各部的L*、a*、b*值。然后以A2色體瓷色片作為對照，分別計(jì)算其ΔL=L*試樣 -L*對照、Δa=a*試樣 -a*對照、Δb=b*試樣-b*對照;并根據(jù)公式ΔΕ={(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2，比較各組樣本與目標(biāo)色片A2的色差值ΔΕ。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 3種基底的CIE均值比較(表1)

ND8基底各部位的明度、彩度均最高，金鉑基底各部位的明度最低，彩度居中，鈷鉻基底各部位的明度居中，彩度最低;3組間兩兩相比，各部位的明度、彩度均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。

表13 種基底的明度(L*)、彩度(a*、b*)值比較(s)

表13 種基底的明度(L*)、彩度(a*、b*)值比較(s)

不同字母組間P＜0.05

組別 頸部L* a* b *體部L* a* b *切端L* a* b *鈷鉻基底 50.65±0.36a 0.35±0.18a 3.12±0.34a 48.45±0.35a 0.00±0.20a 2.75±0.12a 45.73±0.22a -0.40±0.12a 2.30±0.29a金鉑基底 42.81±1.24b 3.79±1.27b 10.34±0.59b 40.46±1.73b 1.93±0.37b 8.86±0.28b 35.38±5.34b 1.73±0.03b 7.41±0.46b ND8基底 60.87±0.40c 5.84±0.21c 19.87±1.18c 61.06±0.13c 5.46±0.09c 23.36±0.30c 58.88±0.74c 4.24±0.16c 19.57±4.91c

2.2 3種基底表面全瓷底冠燒結(jié)體瓷前后的明度差別

燒結(jié)體瓷前后，3種基底表面底冠明度L*分別如圖1～2所示，組別:① Co-Cr/Pro-Alu;②Au-Pt/Pro-Alu;③ND8/Pro-Alu;④Co-Cr/Pro-Zir;⑤Au-Pt/Pro-Zir;⑥ND8//Pro-Zir;⑦Co-Cr/Lava-Zir;⑧Au-Pt/Lava-Zir;⑨ND8//Lava-Zir;⑩Co-Cr/E.max HO;[11]Au-Pt/E.max HO;[12]ND8/E.max HO。

E.max-HO底冠分別戴入各基底后，除Au-Pt與ND8基底的體部明度有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)外，其他無顯著性差異(P＞0.05)。Pro-Alu底冠分別戴入各基底后，Co-Cr與ND8基底在各部分的明度相比，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05);而Co-Cr與Au-Pt基底相比，僅體部的明度有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。Pro-Zir底冠分別戴入各基底后，除Au-Pt與ND8基底的體部明度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)外，其余的明度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。Lava-Zir底冠分別戴入各基底后，除Co-Cr與ND8基底的頸部明度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)外，其余各部分均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。多數(shù)全瓷底冠(除E.max-HO)在Co-Cr基底表面的明度較低，而在Au-Pt基底表面的明度則較高。

燒結(jié)體瓷后，E.max-HO體瓷冠戴入各基底時(shí)，Au-Pt與ND8基底頸部、Co-Cr與ND8基底頸部/體部的明度相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。Pro-Alu體瓷冠戴入各基底時(shí)，Co-Cr、Au-Pt與ND8基底各部分的明度相比，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。Pro-Zir體瓷冠戴入各基底后時(shí)，Co-Cr與 Au-Pt基底頸部、Au-Pt與ND8基底切端的明度相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，而其余部分均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。Lava-Zir體瓷冠戴入各基底時(shí)，Co-Cr與ND8基底頸部/切端、Co-Cr與 Au-Pt基底體部、Au-Pt與ND8基底切端的明度相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，其余均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。燒結(jié)體瓷后的多數(shù)全瓷冠(除Pro-Zir體瓷冠)在 ND8基底表面的明度均最低，戴入Pro-Alu/E.max HO體瓷冠的Co-Cr基底比Au-Pt基底的明度高，而戴入Pro-Zir/Lava-Zir體瓷冠的Co-Cr基底比Au-Pt基底明度低。

2.3 3種基底表面各全瓷底冠燒結(jié)體瓷前后的彩度a*差別

燒結(jié)體瓷前，各組全瓷底冠在各基底表面的彩度a*均值比較均為 Co-Cr基底＜Au-Pt基底＜ND8基底，其中 Pro-Zir、Lava-Zir、E.max HO 3 種底冠分別在Co-Cr基底和Au-Pt基底表面的頸部a*值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。燒結(jié)體瓷后，僅Pro-Zir體瓷冠在3組基底表面a*均值比較有變化，分別為Co-Cr基底＞Au-Pt基底＞ND8基底，其余全瓷冠在3種基底表面的a*均值比較仍同燒結(jié)前;但其中 Pro-Zir體瓷/Lava-Zir體瓷冠、Pro-Alu體瓷冠、E.max HO體瓷冠分別在Au-Pt基底和ND8基底表面頸部的a*值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)(圖3～4)。

圖1 3種基底表面4種全瓷底冠的明度均值比較

圖2 3種基底表面4種全瓷底冠燒結(jié)體瓷后的明度均值比較

圖3 3種基底表面4種全瓷底冠的a*均值比較

2.4 3種基底表面各全瓷底冠燒結(jié)體瓷前后彩度b*差別

燒結(jié)體瓷前，各組全瓷底冠在各基底表面的彩度b*均值比較均為Co-Cr基底＜Au-Pt基底＜ND8基底，其中Pro-Alu/Lava-Zir底冠分別在Co-Cr基底和Au-Pt基底表面頸部的b*值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，Lava-Zir底冠在Au-Pt基底和ND8基底表面體部的b*值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。燒結(jié)體瓷后，基底表面的b*值一致性增加，Pro-Zir體瓷冠在3組基底表面的b*值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，Au-Pt基底和ND8基底表面的Pro-Alu體瓷冠體部/切端、Lava-Zir體瓷冠頸部、E.max HO體瓷冠體部/切端的b*值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)(圖5～6)。

圖4 3種基底表面4種全瓷底冠燒結(jié)體瓷后的a*均值比較

2.5 3種基底表面全瓷底冠各部位色差ΔΕ比較

4種底冠分別戴入3組基底后，其色差大小依次為Pro Zir底冠 ＞E.max HO底冠＞Lava Zir底冠＞Pro Alu底冠，表明Pro-Alu底冠的顏色匹配性高于其他底冠，與A2對照組的色差最接近。戴入4種底冠后，各組基底表面的色差大小均依次為鈷鉻基底＞金鉑基底＞ND8基底，表明4種全瓷底冠對ND8基底的遮色效果均較強(qiáng)。燒結(jié)體瓷后，各組全瓷冠與A2的ΔE均顯著減小，在1.45～3.79之間;雖仍存在人眼可辨別的差異，但已非常接近(表2)。

圖5 3種基底表面4種全瓷底冠的b*均值比較

圖6 3種基底表面4種全瓷底冠燒結(jié)體瓷后的b*均值比較

表2 3種基底表面全瓷冠各部位色差ΔΕ均值比較(s)

表2 3種基底表面全瓷冠各部位色差ΔΕ均值比較(s)

金鉑基底ΔΕ均值 ND8基底鈷鉻基底頸部 體部 切端Pro-Alu底冠 5.26±0.96 3.87±0.65 3.77±0.65 8.31±1.66 6.57±0.77 5.96±0.39 8.91±0.97 8.53±0.99 7.51±0頸部 體部 切端 頸部 體部 切端.60 Pro-Alu體瓷 1.84±0.28 2.63±0.66 1.99±0.66 2.89±0.67 1.92±0.49 1.26±0.53 3.79±0.57 2.68±0.40 1.90±0.29 Pro-Zir底冠 13.37±0.52 12.49±0.41 11.45±0.44 14.31±0.36 13.42±0.27 12.20±0.24 15.67±0.15 14.87±0.26 13.19±0.30 Pro-Zir體瓷 3.05±0.54 2.71±0.28 2.20±0.12 2.82±0.39 3.40±0.41 3.42±1.03 2.03±0.25 3.35±0.46 3.30±0.81 Lava-Zir底冠 9.86±1.29 8.93±0.59 8.55±0.77 12.72±0.88 9.41±0.52 8.55±0.68 12.25±0.56 10.68±0.64 9.48±0.51 Lava-Zir體瓷 1.45±0.23 3.50±0.47 3.03±0.41 2.14±0.50 2.60±0.71 3.00±0.64 3.00±0.23 3.43±0.28 3.72±1.10 E.max HO底冠 12.11±0.54 11.33±0.47 10.65±0.83 13.04±0.27 12.03±0.15 11.70±0.25 13.64±0.25 13.32±0.13 12.17±0.21 E.max HO體瓷 2.46±0.42 3.70±0.62 3.18±0.57 2.61±0.45 3.14±0.94 3.60±1.49 3.57±0.42 2.88±0.62 3.06±0.91

3 討論

牙科美學(xué)修復(fù)的趨勢是盡量在前牙區(qū)選擇通透性高和軟組織相容性好的全瓷修復(fù)體，但由于全瓷材料的透光性，易使其下方的基底顏色對最終修復(fù)體的視覺效果產(chǎn)生不容忽視的影響［4-5］。因此，采用全瓷系統(tǒng)能否在遮色難度較大的嚴(yán)重變色死髓牙和金屬樁核表面產(chǎn)生較一致的顏色匹配性，一直是臨床醫(yī)生的關(guān)注點(diǎn)。

本結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模擬重度變色死髓牙/四環(huán)素染色牙的ND8基底具有最高的明度和彩度，即最偏黃紅色;鈷鉻基底彩度最低，最偏藍(lán)綠;金鉑基底明度最低，彩度居中。3組基底的明度和彩度存在顯著不一致，在修復(fù)體空間相同的條件下，如果對全瓷冠采用完全一致的燒結(jié)飾面瓷方式，發(fā)生色彩誤差將難以避免［6-7］。

本研究中應(yīng)用的Crystaleye分光光度比色儀，具有穩(wěn)定的LED光源，所帶軟件系統(tǒng)可對物體反射光進(jìn)行全光譜波長分析;加之其非接觸式探頭又避免了邊緣漏光損失，從而使測定數(shù)據(jù)更精確、重復(fù)性更好［8-10］。結(jié)果顯示，3種基底戴入4組全瓷底冠后，其明度一致性均明顯提高。特別是戴入氧化鋁底冠和不透明鑄造陶瓷底冠后，3種基底各部位明度間幾無差異，表明這兩種底冠對基底的顏色統(tǒng)一性好，遮色能力強(qiáng)，光線反射、折射透射率較一致。但Pro-Zir/Lava-Zir底冠在3組基底表面多數(shù)部位的明度均有差別，說明不同基底對兩種氧化鋯底冠明度的影響相對較大，光線在底冠內(nèi)部的透射折射和表面的反射率不一致。燒結(jié)體瓷后，Pro-Zir/Lava-Zir體瓷冠在各基底表面的明度一致性增加，但E.max HO體瓷冠在各基底表面的改變不大，而Pro-Alu體瓷冠在各基底表面明度差別略增加;推測是體瓷粉IPS E.max對不同全瓷底冠的光反射、折射透射率產(chǎn)生了不一致的影響?？傮w而言，E.max HO底冠和體瓷冠在3組基底表面的明度相似度最高，其次分別為Pro-Alu底冠、Pro-Zir體瓷冠和Lava-Zir體瓷冠。

燒結(jié)體瓷前，各組全瓷底冠在3種基底表面的彩度a*、b*差異均較大，但規(guī)律相似。均為ND8基底表面最高，偏紅黃色;Co-Cr基底表面最低，偏藍(lán)綠色，與基底之間的彩度差異相似。燒結(jié)體瓷后，多數(shù)全瓷冠在Au-Pt基底和ND8基底表面的a*分量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明Au-Pt基底和ND8基底表面的全瓷系統(tǒng)的紅綠分量一致度高。其中鈷鉻基底表面Pro-Zir體瓷冠彩度紅色分量+a*最高，其余3組全瓷冠彩度+a*均最小。燒結(jié)體瓷后各基底表面Lava-Zir體瓷組彩度b*一致性略減小，Pro-Alu/E.max HO體瓷冠稍提升，但各基底表面Pro-Zir體瓷冠+b*幾無差異?？傮w認(rèn)為，體瓷對最終修復(fù)體的彩度a*b*影響較大，明顯減小了各組基底表面多數(shù)全瓷冠的彩度差異;其中Pro-Zir體瓷冠在3組基底表面的彩度紅綠和黃藍(lán)分量一致度最高，其他3種體瓷冠在Au-Pt/ND8基底表面的彩度一致程度次之。

我們通常使用色差(ΔΕ)來衡量物體的顏色差別，以往文獻(xiàn)認(rèn)為人眼可以分辯最低ΔΕ≈1.6以上的顏色差別，而大部分文獻(xiàn)認(rèn)為可接受的色差寬容度在2～4。本實(shí)驗(yàn)中，4種全瓷底冠對嚴(yán)重變色基底的遮色性要好于金屬樁核，其中高純氧化鋁底冠戴入各組基底后與A2對照組的色差最小。各組基底表面全瓷冠經(jīng)燒結(jié)體瓷后，色差值差異雖有所減小，但與對照組A2的ΔΕ均大于1.5，差異屬于人眼可辨識的程度，這種色差在臨床中必須進(jìn)一步通過上釉等外染色方式進(jìn)行調(diào)改。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)了不同金屬樁核和嚴(yán)重變色基牙的明度、彩度均有顯著不同，但這種差異程度可被4種常用全瓷底冠改善。當(dāng)目標(biāo)色片為Vitapan A 2體瓷片時(shí)，E.max HO全瓷冠對3種基底的明度匹配性糾正程度最高，Pro-Zir全瓷冠對3種基底的彩度一致性調(diào)整度最好。4種全瓷冠在3組基底表面的顏色差異可被識別，因而技師必須針對不同全瓷冠材料的明度彩度特點(diǎn)進(jìn)行染色修飾。

［1］Koutayas SO，Kakaboura A，Hussein A，et al.Colorimetric evaluation of the influence of five different restorative materials on the color of veneered densely sintered alumina［J］.J Esthet Restor Dent，2003，15(6):353-360.

［2］Ozturk O，Uludag B，Usumez A，et al.The effect of ceramic thickness and number of firings on the color of two all-ceramic systems［J］.J Prosthet Dent，2008，100(2):99-106.

［3］Cho MS，Yu B，Lee YK.Opalescence of all-ceramic core and veneer materials［J］.Dent Mater，2009，25(6):695-702.

［4］Chaiyabutr Y，Kois JC，Lebeau D，et al.Effect of abutment tooth color cement color and ceramic thickness on the resulting optical color of a CAD/CAM glass-ceramic lithium disilicate-reinforced crown［J］.J Prosthet Dent，2011 ，105(2):83-90.

［5］Stevenson B，Ibbetson R.The effect of the substructure on the colour of samples/restorations veneered with ceramic:a literature review［J］.J Dent，2010 ，38(5):361-368.

［6］Li Q，Yu H，Wang YN.Spectrophotometric evaluation of the optical influence of core build-up composites on all-ceramic materials［J］.Dent Mater，2009，25(2):158-165.

［7］Lee YK，Cha HS，Ahn JS.Layered color of all-ceramic core and veneer ceramics［J］.J Prosthet Dent，2007，97(5):279-286.

［8］Da Silva JD，Park SE，Weber HP，et al.Clinical performance of a newly developed spectrophotometric system on tooth color reproduction［J］.J Prosthet Dent，2008 ，99(5):361-368.

［9］Ishikawa-Nagai S，Yoshida A ，Sakai M ，et al.Clinical evaluation of perceptibility of color differences between natural teeth and all-ceramic crowns［J］.J Dent，2009，37(suppl 1):e57-63.

［10］楊曉喻，徐偉成，王華英，等.Olympus crystaleye比色儀比色結(jié)果可重復(fù)性及準(zhǔn)確性研究［J］.廣東牙病防治，2011，19(10):513-515.