上釉對B、C色系IPS e.max LT底層材料相對透明率的影響

張 良，馮 露，趙春鵬，孫 挺

上釉對B、C色系IPS e.max LT底層材料相對透明率的影響

張 良1，馮 露2，趙春鵬3，孫 挺4

目的 評估上釉對B、C色系IPS e.max LT底層材料相對透明率的影響。方法 制備IPS e.max LT盤狀底層材料試樣，厚度分別為0.3 mm和0.5 mm，按色號分為B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4組，共16組，每組5個。分別在其表面涂飾顏色與底層材料相同的牙本質(zhì)瓷，涂飾瓷層厚度均保持為0.3 mm。然后在所制備的試樣表面上釉瓷，放置于鑄瓷爐內(nèi)高溫燒結。在試樣上釉前后，分別使用分光測色計對其相對透明率進行測定，統(tǒng)計學分析。結果 B、C色系底層材料在上釉前后，底層材料的厚度對相對透明率有顯著性影響(P<0.05)，相同顏色的0.6 mm組試樣的相對透明率在上釉前后均低于0.8 mm組(P<0.05)，B色系底層材料上釉對于0.6 mm組相對透明率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，上釉后各組相對透明率下降。除了B4組外B色系底層材料上釉對于0.8 mm試樣組的相對透明率差異無統(tǒng)計學意義。對于C色系，除了C3組外，上釉對于0.6 mm厚度的試樣相對透明率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，上釉前各組相對透明率均大于上釉后。而對0.8 mm厚度的底層材料C1組和C4組上釉對于相對透明率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而C2和C3組則差異無統(tǒng)計學意義。結論 合理調(diào)節(jié)瓷層的總厚度，控制底層材料和飾瓷的厚度比，利于全瓷修復體與天然牙的顏色和相對透明率的匹配；通過上釉能夠提高全瓷修復體的透明度，改善其美學效果。

牙本質(zhì)瓷；色系；相對透明率；上釉

現(xiàn)代牙科材料的不斷發(fā)展使得人們不僅僅關注材料的機械性能，對于美學性能也有了更高的要求。牙科陶瓷材料因其具有良好的透明度，并且能夠較逼真地模擬天然牙的質(zhì)感，因而廣泛應用于臨床。尤其是IPS e.max全瓷材料以其與天然牙色澤更為相近的優(yōu)越性能，受到廣大口腔修復醫(yī)師和患者的喜愛[1]。良好的透光性是評價牙科陶瓷材料的重要指標之一。以往許多研究表明，修復體的透明性與各層厚度以及上釉密切相關[2, 3]。但鮮有關于上釉對全瓷光學特性及修復體顏色影響的研究報道。因此，本研究擬測定上釉前后B、C色系IPS e.max LT底層材料的相對透明率，探討上釉對其透明度的影響，為臨床選擇合適的技術參數(shù)提供實驗數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 B、C色系IPS e.max LT底層材料、牙本質(zhì)瓷、釉瓷(Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登)，EP 3000鑄瓷爐(Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登)。S-501蒸汽清洗機和S-605噴砂機(佳利行公司，中國臺灣地區(qū))，CM-5分光測色計(Konica Minolta公司，日本)，外徑千分尺(無錫量具刀具廠)，600#、800#、1000#炭化水砂紙(上海砂輪廠)，Struers Labopol-6平行研磨拋光儀(Struers公司，丹麥)。

1.2 上釉方法 利用磨具制作盤狀蠟型。根據(jù)Emax所提供操作手冊進行蠟型的包埋與鑄造。鑄造完成后鑄圈置于室溫下自然冷卻，1 bar壓力下100 μm氧化鋁噴砂去除表面包埋材料。超聲清洗20 min，去除殘留包埋材料，依次用600#、800#、1000#的炭化水砂紙磨平試樣表面打磨，以外徑千分尺控制試樣的誤差，拋光，制備厚度為0.3 mm和0.5 mm厚的IPS e.max LT底層材料試樣，再按色號分組(分為B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4)，共16組，每組5個。在其表面分別飾以與底層材料相同顏色的牙本質(zhì)瓷，飾瓷厚度均為0.3 mm。然后再依次用600#、800#、1000#的炭化水砂紙磨平試樣表面。以外徑千分尺控制試樣的誤差。制備成表面光滑、平坦，無明顯瑕疵，厚度分別為0.6 mm和0.8 mm的盤狀雙層瓷結構試樣(底層材料+飾瓷)。最后在試樣表面上釉，并置入鑄瓷爐內(nèi)燒結[4]。

1.3 相對透明率測量方法 分別在上釉前后采用分光測色計對試樣進行反射率Y值的測定。每個試樣分別在標準黑背景和標準白背景下測量3次，記錄Yb，Yw平均值(Yb為材料在標準黑背景下的反射系數(shù)，Yw為材料在標準白背景下的反射系數(shù))，計算Yb/Yw比值即為相對透明率[4]。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件，數(shù)據(jù)行t檢驗分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

B、C色系底層材料在上釉前后相對透明率的t檢驗分析見表1。B、C色系底層材料在上釉前后，瓷材料厚度對相對透明率差異的影響有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，相同顏色的0.8 mm組試樣的相對透明率在上釉前后均高于0.6 mm組(P<0.05)，B色系底層材料上釉對于0.6 mm組相對透明率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，上釉后各組相對透明率下降。除了B4組外B色系底層材料上釉對于0.8 mm試樣組的相對透明率無顯著性影響。對于C色系，除了C3組外，上釉對于0.6 mm厚度的試樣相對透明率均具有顯著性影響(P<0.05)，上釉前各組相對透明率均大于上釉后。而對底層材料0.8 mm厚度的C1組和C4組，上釉對于相對透明率有顯著影響(P<0.05)，而C2和C3組則無顯著性影響。

3 討 論

現(xiàn)代口腔修復對美觀恢復的要求日益嚴格，甚至在某些特殊的情況下追求美觀已經(jīng)成為修復的主要目標。對于修復體美學效果的評價標準中，材料的半通透性對視覺效果的影響尤為重要[5]。由于天然牙齒呈現(xiàn)半透明，具有一定的透光性，因此全瓷修復體為了達到生動逼真的視覺感受，一般要求修復材料的透光性與天然牙的透光性接近，因而應充分考慮全瓷基底層瓷的透光性，以及上釉對其影響趨勢，從美學角度選擇適宜的修復材料[6]。影響全瓷修復體顏色的因素很多，有瓷層厚度、半透明性、背景色、粘接劑、乳光性、外界光源等等[7,8]。全瓷材料的透射率是評價其美學的重要標準之一。當有光線透過全瓷修復體時，一部分光線以透射和折射的方式進入到全瓷修復體瓷層內(nèi)，而另一部分光線則被反射和吸收，最終透過全瓷修復體的光線是以一種混合色進入到人眼。透射率由材料對光線的反射和吸收的程度決定，而依據(jù)散射理論，材料的自身厚度、折射率等因素都與透射率有關，特別是厚度因素對透射率的影響最大。相對透明率(Y值)是除顏色外決定全瓷修復體美觀性的另一重要因素，是臨床選擇全瓷材料的重要指標之一。Y定義為材料在黑、白色背景前的反射率Yb及Yw的比值，其計算公式為 Y=Yb/Yw。其取值范圍在0～1之間，越接近1，材料越不透明；越接近0，則材料透明度越高。因為制作全瓷試件時，牙本質(zhì)瓷和不透明牙本質(zhì)瓷的厚度、瓷粉的性質(zhì)、試件的拋光及燒結次數(shù)等因素都有可能會對試件的顏色穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響[9]。所以，本試驗嚴格控制試驗條件，由同一試驗者進行操作，可確保樣本結果的準確性和可比性。

材料的透射率與許多因素的影響有關，如材料的厚度、底層材料的色號、上釉等都有可能影響全瓷材料的透射率，從而進一步影響全瓷材料美學修復的效果。之前的研究表明，材料的透射率與材料的厚度有關，厚度越厚，材料散射光線和吸收的作用也增強，則材料的透射率降低[10]。對于全瓷修復體亦是如此，厚度不同的全瓷修復體，其可見光透射率不同，全瓷修復體對于天然牙本質(zhì)的層次感和透射效果的模擬效果也不盡相同，因此可以通過改變?nèi)尚迯腕w厚度改變?nèi)尚迯腕w顏色的表現(xiàn)。根據(jù)朗伯定律透明度=e-(材料的吸收系數(shù))×(材料的厚度)，可以得出，透光率和材料的厚度呈現(xiàn)指數(shù)遞減關系。本研究結果顯示，全瓷修復體的厚度對瓷體的相對透明率有顯著性影響。這與早前的實驗報道相似[11,12]。除此之外，色號也有可能對材料透射率有影響，但本研究研究表明對于B、C色系，色號對相對透明率均無顯著性影響，說明在材料中添加的不同色料不會對相對透明率形成較大的影響。單獨效應分析結果顯示，厚度對相對透明率影響顯著，相同顏色試樣0.6 mm組的相對透明率低于0.8 mm組(P<0.05)。證明底層材料厚度增加，可使瓷層對光線吸收能力增強，對光線的反射量減少，厚度是相對透明率密切相關的因素。提示可以通過控制各瓷層厚度，以調(diào)整全瓷修復體飾面瓷局部的半透明性；通過控制試件不同部位的體瓷與釉瓷比值，改變?nèi)尚迯腕w的顏色和透射率[13, 14]。

由于全瓷修復體經(jīng)過反復燒結打磨后瓷層表面不光滑且存在一定的微孔級裂紋，通過上釉，可以將瓷修復體表面的微孔或裂紋封閉，使得修復體表面變得光滑，看上去更具光澤，因此上釉是瓷修復體制作完成前的一個重要的操作工藝。上釉不僅使全瓷修復體抗折強度得以提高，而且減少了細菌的黏附，從而保護了修復體免受口腔微生態(tài)環(huán)境的侵蝕，延長修復體的壽命。在口腔濕潤環(huán)境下，由于上釉使得全瓷修復體表面更加光滑，呈現(xiàn)半透明效果，修復體更加自然真實。上釉分為釉瓷上釉和自身上釉兩種[15, 16]。釉瓷上釉是在瓷修復體適當調(diào)磨后表面涂塑釉瓷，燒結，然后形成均勻的硅酸鹽玻璃薄層(其主要成分為SiO2以及其他氧化物)；自身上釉是將陶瓷材料置于高溫的烤瓷熔爐中，在950 ℃～960 ℃溫度狀態(tài)下保持1～4 min，使陶瓷表面產(chǎn)生一定的玻璃態(tài)的流動層，從而消除陶瓷表面的裂紋及孔隙等缺陷，隨后冷卻即可得到了玻璃態(tài)的光滑釉瓷層。臨床上仍以釉瓷上釉為主，但是人們普遍認為自身上釉可以使得全瓷修復體修復效果更加逼真，因為自身上釉能夠保持修復體表面微小的結構和特征。但也有研究結果表明，自身上釉也存在影響修復體強度等問題[17]。瓷粉在多次反復燒結后可能返回結晶狀態(tài)，從而出現(xiàn)云霧狀外觀，進而影響美學修復的效果。上釉后，試件表面發(fā)生改變，可能會導致光散射及反射光線量減少，使透過光線量增多，從而降低相對透明率。釉瓷層是全瓷修復體所有瓷層中最為透明的瓷層，構成該層的瓷粉顆粒及氣孔均非常細小，因此顆粒之間的接觸面積大，這一特性對修復體顏色和相對透明率有較大的影響。上釉前底層材料的粗糙度也有可能影響材料的透明度。有研究表明，上釉前材料的粗糙度對上釉效果沒有影響[18, 19]。另外一些學者則認為，上釉前材料表面的粗糙度對上釉效果也存在一定的影響，拋光后再上釉的全瓷修復體表面更加光滑[20, 21]。本實驗在上釉前統(tǒng)一對所有試件進行打磨拋光，從而避免上釉前瓷材料表面粗糙程度對于本實驗結果的影響。本實驗中除C3色以外，0.6 mm組試樣的相對透明率數(shù)值在上釉后下降；B4、C1、C2、C4色號，0.8 mm組試樣的相對透明率在上釉前后差異無統(tǒng)計學意義，B1、B2、B3、C3色號則在上釉后下降。上釉后試樣的相對透明率數(shù)值下降(P<0.05)，究其原因可能與IPS e.max全瓷材料的自身特性有關。Heffeman[22]發(fā)現(xiàn)，當光線照射通過陶瓷材料時，一部分光線被反射和吸收，另一部分光線透射和折射進入瓷層內(nèi)。透射、散射和吸收的光線量與陶瓷內(nèi)部晶體顆粒的數(shù)量、大小及化學結構密切相關。IPS e.max全瓷材料晶體顆粒小，自身透明度較高等因素可能是實驗結果出現(xiàn)的原因。與此同時，上釉使燒結次數(shù)增加，導致陶瓷顆粒的排列及組成成分發(fā)生改變，瓷層內(nèi)殘留氣排出等，也可能使全瓷修復材料相對透明率的數(shù)值減小，遮蓋背景顏色的能力降低。表明上釉可以提高全瓷修復體的透明度，改善其美學效果。

IPS e.max系統(tǒng)包含4種不同級別透明度的瓷塊：HT、LT、MO、HO[23]，其中，IPS e.max LT瓷塊在加工過程中由藍色變成透明色，使得材料獲得最終的光學效果，包括色彩和半透明性。LT瓷塊有A-D色系共16種顏色，與VITA Classic比色板的顏色相匹配，是臨床最常使用的底層材料之一[24]。但是，本研究僅僅研究了LT系列，實驗結果有一定的局限性，在今后的工作中有必要繼續(xù)對其他3種底層材料相對透明率的相關因素進行研究報道。

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(2016-09-07收稿 2016-10-20修回)

(責任編輯 張 楠)

Effect of glaze on relative translucency of B, C color IPS e.max LT core material

ZHANG Liang1,FENG Lu2,ZHAO Chunpeng3,and SUN Ting4.

1.Second Outpatient Department, Army General Hospital of PLA, Beijing 100125,China;2.Department of Stomatology,Beijing Dongzhimen Hospital, 100007,China;3. Department of Stomatology, Hospital of Corps 8640,Chinese People’s Armed Police Force,Dingzhou 073000,China;4.Medical Centre of Stomatology,the First Affiliated Hospital of Jinan University,Guangzhou 510630,China

Objective To evaluate the effect of glaze on relative translucency of B, C color IPS e.max LT core material.Methods Disc-shaped base material IPS e.max LT samples which were 0.3mm and 0.5 mm thick were prepared and divided into eight groups by color number B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4,n=5. 0.3 mm-thick dentin porcelain of the same color as the base material was decorated over the surface. Finally, all the samples were glazed and sintered. Relative translucency was determined using a spectral colorimeter and statistically analyzed.Results Analysis results of samples of color B and C showed that thickness was a significant factor for their relative translucency (P<0.05). Using the same color, relative translucency of 0.8 mm groups was higher than that of 0.6 mm group (P<0.05). For samples of 0.6 mm, glazing with color B significantly decreased relative translucency (P<0.05), but had no significant effect on samples of 0.8 mm (P>0.05)except group B4. For color C, glazing had a significant effect on relative translucence of groups of 0.6 mm excepted C3 groups (P<0.05). For groups of 0.8 mm, glazing showed significant effect on C1 and C4 (P<0.05), but not on C2 and C3 (P>0.05).Conclusions The thickness ratio of core materials to dentine porcelain contributes to match color and relative translucency between all-ceramic restoration and natural teeth. Glaze can improve the transparency of all-ceramic restorations their aesthetic effect.

dentine porcelain; color series; relative translucency; glaze

張 良，碩士，副主任醫(yī)師。

1.100125 北京,陸軍總醫(yī)院第二門診部；2.100007,北京東直門醫(yī)院口腔科;3.073000 定州,武警8640部隊醫(yī)院口腔科;4.510630 廣州,暨南大學附屬第一醫(yī)院口腔醫(yī)學中心

R782.1