基底顏色及樹脂水門汀對可切削復(fù)合材料修復(fù)體顏色的影響

蘇妍 孫源 牟君 邢文忠

可切削復(fù)合材料是由樹脂基質(zhì)加入無機填料或陶瓷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)加入樹脂基質(zhì)所構(gòu)成，其兼具陶瓷的力學(xué)、美學(xué)性能以及樹脂的韌性，成為可切削全瓷修復(fù)體之外的另一選擇[1]。已有文獻分析了可切削復(fù)合材料的機械力學(xué)性能[2-4]、生物學(xué)性能[5]等重要方面，發(fā)現(xiàn)其具有與牙齒結(jié)構(gòu)相似的機械力學(xué)性能，良好的可切削性能[6-7]。然而，可切削復(fù)合材料的光學(xué)性能和顏色效果文獻報道較少。本實驗分析材料厚度、樹脂水門汀色調(diào)及厚度對可切削復(fù)合材料透光性的影響，分析不同基底顏色對材料試樣顏色的影響，為可切削復(fù)合材料冠修復(fù)體的臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 制備試樣

使用慢速切割機(SYJ-150)、全燒結(jié)金剛石鋸片(100 mm×12.7 mm×0.33 mm)(沈陽科晶)將可切削復(fù)合材料(Vita Enamic，2M2-HT色調(diào)，VITA，德國)切割成厚度分別為2.1、1.6、1.1 mm的片狀試樣(長14 mm×寬12 mm)，每種厚度制備10 個試樣(n=10)。用砂紙(600、800、1 000、1 500、2 000 目，鷹牌，香港瑞新行有限公司)按順時針方向逐級濕打磨，使用數(shù)顯千分尺(精度0.001 mm，上申，上海九量五金工具有限公司)測量試樣厚度，厚度分別控制在(2.0±0.02) mm、(1.5±0.02) mm、(1.0±0.02) mm。試樣打磨完成后，置于生理鹽水中備用。

制備A2、A4、B3、C4色調(diào)光固化樹脂(牙本質(zhì)色，Z350，3M ESPE，美國)背景塊，使用硅橡膠(Silagum Putty Soft，DMG，德國)模具(長16 mm×寬14 mm×高4.6 mm)成型，光固化燈(Mini LEDTM，Satelec，法國)垂直光照40 s，取出樹脂塊對側(cè)面光照40 s，1 000目砂紙濕打磨測色面，調(diào)整樹脂塊厚度為4.5 mm，置于生理鹽水中備用。其中，A2色調(diào)作為對照組，A4、B3和C4色調(diào)分別模擬棕黃色、黃色、灰色牙本質(zhì)顏色。

1.2 粘接

吹干Vita Enamic試樣，在粘接面涂布粘接劑(Tetric?N-Bond Universal，義獲嘉偉瓦登特公司，列支敦士登)氣槍吹勻，將樹脂水門汀(Variolink?Esthetic DC，Light+色調(diào)，義獲嘉偉瓦登特公司，列支敦士登)放于粘接面中央，利用2 個平行的載玻片之間形成約0.3 mm厚度的樹脂水門汀層，試樣邊緣光照2 s，探針去除邊緣多余水門汀，并進行40 s最終光固化。將試樣置于生理鹽水中24 h。去除試樣邊緣多余水門汀并用2000 目砂紙打磨樹脂水門汀，試樣水門汀復(fù)合體厚度分別控制在(2.2±0.02) mm、(1.7±0.02) mm、(1.2±0.02) mm。

1.3 測量顏色參數(shù)

采用國際照明委員會CIE-L*a*b*(L*為明度，a*為紅綠色品，b*為黃藍(lán)色品)系統(tǒng)，將試樣置于暗盒(奧林巴斯株式會社，日本)內(nèi)，測色儀(Crystaleye，奧林巴斯株式會社，日本)測量試樣中部的L*a*b*值，每個試樣測3 次，取平均值。試樣及試樣水門汀復(fù)合體分別放置在：(1)標(biāo)準(zhǔn)黑、白瓷背板(景德鎮(zhèn)市和興陶瓷研究所)上，(2)A2，A4，B3，C4色調(diào)背景樹脂塊上，并置于標(biāo)準(zhǔn)灰色板(Mini Gray Balance Card，Munsell Colorx-rite，美國)上。試樣與背景之間放入蒸餾水，以達(dá)到光學(xué)接觸。

測色后，將樹脂水門汀厚度打磨調(diào)整至0.1 mm，重復(fù)上述測量后，去凈樹脂水門汀。試樣粘接面重復(fù)上述實驗方法，依次換用Neutral和Warm+色調(diào)樹脂水門汀粘接，并再次測量各組色度參數(shù)。

1.4 計算色差

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 20.0軟件，對各組試樣的TP值和色差ΔE值進行單變量方差分析以及Tukey HSD多重檢驗(α=0.05)。

2 結(jié) 果

試樣及試樣水門汀復(fù)合體的TP值范圍20.37～38.34，樹脂水門汀色調(diào)及其厚度相同時，試樣厚度減小，TP值增大；Light+組樹脂水門汀對透光性的影響較為顯著，TP值最小，Warm+組和Neutral組TP值次之；樹脂水門汀厚度增大，試樣TP值減小(表 1)。方差分析表明，不同試樣厚度，樹脂水門汀色調(diào)及其厚度的透光度TP值均具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.001)。

表 1 試樣及試樣水門汀復(fù)合體的TP值

在不同樹脂背景下，各組試樣粘接前后的色差值范圍在0.41～5.73(表 2)。色差值ΔE1>3.0的情況出現(xiàn)在：1.0 mm試樣的Light+組與A4或C4色調(diào)樹脂背景和0.2 mm的Light+組與B3色調(diào)樹脂背景，1.5 mm和2.0 mm試樣的0.2 mm的Light+組與C4色調(diào)樹脂背景；在A2色調(diào)樹脂背景下，粘接前后的色差值ΔEA2均小于3.0。方差分析表明，試樣厚度，樹脂水門汀及樹脂背景顏色對試樣的色差值ΔE1具有顯著影響(P<0.001)。

在B3色調(diào)樹脂背景下，2.0 mm試樣各組，1.5 mm試樣0.2 mm Light+組和0.2 mm Warm+組與對照組(A2色調(diào)樹脂背景)的色差值小于3.0；其余各組色差值ΔE2均大于3.0，受樹脂背景色調(diào)的影響。3 種厚度試樣在C4色調(diào)樹脂背景與對照組的色差值較大，為5.73～11.71(表 3)。方差分析表明，不同試樣厚度、樹脂水門汀色調(diào)及其厚度、樹脂背景顏色對試樣、試樣水門汀復(fù)合體的色差值ΔEA4-A2、ΔEB3-A2、ΔEC4-A2均具有顯著影響(P<0.001)。

表 2 在不同樹脂背景下試樣粘接前后顏色的差別ΔE1(ΔEA2、ΔEA4、ΔEB3、ΔEC4)

3 討 論

修復(fù)材料的透光性是其美學(xué)性能的重要體現(xiàn)。材料厚度的越薄，其透光性越大；修復(fù)體美學(xué)效果易受到其自身及基底顏色的影響[9]。先前研究已經(jīng)證實，當(dāng)瓷材料厚度大于2.0 mm時，修復(fù)體顏色不受底色影響[10]；當(dāng)瓷材料厚度在1.0至1.5 mm時，基牙顏色或底色對冠修復(fù)體的顏色影響應(yīng)受到關(guān)注[11]；當(dāng)瓷材料厚度在0.5～1.0 mm時，底色顯著影響修復(fù)體顏色效果[12]。本實驗設(shè)計的試樣厚度為2.0、1.5和1.0 mm，以探究不同厚度可切削復(fù)合材料修復(fù)的顏色效果。

本研究表明，可切削復(fù)合材料厚度顯著影響其透光性；隨著試樣厚度減少，透光性顯著增加。Awad等[13]制備1.0和2.0 mm厚度可切削瓷材料及復(fù)合材料片狀試樣，分析試樣的絕對透光度值(absolute translucency)；發(fā)現(xiàn)試樣厚度降低其絕對透光性顯著增加，這與本實驗的研究結(jié)果一致。此外，可切削復(fù)合材料的透光性與其材料成分也密切相關(guān)[14]。材料晶體結(jié)構(gòu)、顆粒大小、色素材料成分以及材料內(nèi)部孔隙大小和分布均影響材料的透光性[15]。本實驗選用的Vita Enamic是一種樹脂滲透基質(zhì)玻璃陶瓷雙重網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[16]，與白榴石、二硅酸鋰瓷或其他復(fù)合材料相比，Vita Enamic材料的透光性較低[13-14]。

表 3 試樣及試樣水門汀復(fù)合體在不同樹脂背景下與對照組(A2色調(diào)樹脂背景)的顏色差別ΔE2(ΔEA4-A2、ΔEB3-A2、ΔEC4-A2)

樹脂水門汀色調(diào)和厚度影響可切削復(fù)合材料試樣的透光性及顏色效果。水門汀的厚度受到冠修復(fù)體內(nèi)表面適合性的影響，通常在50 ～200 μm之間[17]。因此，本研究制作的樹脂水門汀厚度為0.1和0.2 mm[9-10，18]。在不同色調(diào)樹脂背景下，樹脂水門汀對不同厚度試樣顏色的影響程度不同。其中，0.2 mm Light+樹脂水門汀對2.0、1.5和1.0 mm試樣遮蓋灰色調(diào)C4背景顏色的作用較強，試樣樹脂水門汀應(yīng)用前后的顏色改變(ΔEC4)均大于3.0；并且在A4和B3色調(diào)背景下，0.2 mm Light+樹脂水門汀與1.0 mm試樣也產(chǎn)生相似程度的顏色變化(表2)。本研究結(jié)果與先前的研究發(fā)現(xiàn)相近，樹脂水門汀厚度和色調(diào)可影響1.5 mm厚度的二硅酸鋰玻璃陶瓷試樣與對照組的顏色差別[19]。與此相反，Vichi等[10]認(rèn)為，不同色調(diào)0.1和0.2 mm厚度的樹脂水門汀對1.0 mm白榴石增強型玻璃陶瓷(IPS Empress CAD)試樣顏色影響較小。這些研究結(jié)果的不一致可能是瓷材料、樹脂水門汀種類、測色儀器、色差計算方法等材料方法學(xué)的差別造成。

可切削復(fù)合材料修復(fù)體的美學(xué)效果受到材料厚度和基牙或基底顏色的顯著影響[19-20]。隨著試樣厚度的減小，透光度增大，試樣水門汀復(fù)合體在樹脂背景下色差值ΔE2明顯增大。因此，增加試樣厚度可提高修復(fù)體顏色的匹配性[20]。2.0 mm試樣與3 種色調(diào)樹脂水門汀的組合能夠遮蓋B3色調(diào)樹脂背景對修復(fù)體顏色的影響(ΔEB3-A2<3.0)；1.5 mm試樣僅與0.2 mm的Light+和Warm+樹脂水門汀的組合可以遮蓋B3色調(diào)樹脂背景顏色(ΔEB3-A2<3.0)；而1.0 mm試樣的所有樹脂水門汀組合均顯著受到了背景顏色的影響(ΔE2>3.0)(表 3)。先前的研究也認(rèn)為，瓷材料遮蓋A4色調(diào)變色基牙效果不佳，而對B4色調(diào)基牙顏色具有一定的遮色能力[15]。

本實驗局限性在于:(1)只采用一種雙重網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的可切削復(fù)合材料，未考慮其它可切削復(fù)合材料類型及色調(diào)對此類材料透光性及顏色的影響；(2)選用不同色調(diào)的樹脂材料作為基底背景，其顏色及光學(xué)性質(zhì)與天然牙存在差別;(3)可切削復(fù)合材料含有樹脂基質(zhì)成分，需要關(guān)注其臨床應(yīng)用的老化情況[21]。因此，進一步的研究應(yīng)考慮可切削復(fù)合材料多種類型和色調(diào)、不同品牌樹脂水門汀及基牙顏色的美學(xué)影響，也要考慮可切削復(fù)合材料老化對臨床效果的影響，以更好地指導(dǎo)臨床對可切削復(fù)合材料修復(fù)體的應(yīng)用。

4 結(jié) 論

可切削復(fù)合材料越薄，透光性能越好。樹脂水門汀可改變試樣的透光性，不同程度增加修復(fù)體遮色能力。可切削復(fù)合材料修復(fù)體的顏色效果受其自身厚度，樹脂水門汀色調(diào)和厚度，以及基底顏色的影響。棕黃色(A4色調(diào))和深灰色(C4色調(diào))對修復(fù)體產(chǎn)生明顯的顏色改變，影響其美學(xué)效果。