遮色層厚度對(duì)聚醚醚酮-Crea.lign修復(fù)體顏色的影響

張婧婷 潘旭東 張文云

1.昆明市中醫(yī)醫(yī)院口腔科 昆明 650500；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第九二〇醫(yī)院口腔科 昆明 650200

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是 一種半結(jié)晶熱塑性材料，具有良好的生物相容性，耐高溫、耐疲勞、耐化學(xué)腐蝕[1]，磁共振成像不產(chǎn)生偽影，拋光性好，細(xì)菌黏附敏感性低，聚合收縮小，殘余單體含量低[2-6]，已有學(xué)者開始將其用作種植體、種植基臺(tái)、套筒冠、活動(dòng)義齒、固定義齒等[7-8]。盡管PEEK性能良好，但由于顏色不符合臨床美學(xué)要求，目前多采用樹脂飾面對(duì)其進(jìn)行表面遮色。Crea.lign樹脂是一種新型光固化復(fù)合樹脂，含特有無機(jī)納米微粒填料，純瓷超微填料的含量高于傳統(tǒng)復(fù)合樹脂，這使得樹脂具有高彈性、高韌性、高耐磨性，并且可以保護(hù)對(duì)天然牙不受磨損。Crea.lign樹脂可作為金屬、氧化鋯、陶瓷以及PEEK義齒支架的樹脂飾面，也可以通過直接或間接的方法制成貼面。

本實(shí)驗(yàn)采用相同廠家的PEEK與Crea.lign樹脂飾面，旨在分析Crea.lign遮色層厚度對(duì)牙本質(zhì)色PEEK-Crea.lign修復(fù)體顏色的影響。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

PEEK坯塊（breCAM.BioHPP blank dentinshade 2，普羅丹特公司，德國），計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造（computer aided design and computer aided manufacturing，CAD/CAM）儀器（深圳市翔通醫(yī)療科技有限公司，中國），超聲波清洗器（上海醫(yī)誠公司，中國），110μm氧化鋁噴砂顆粒（KENPER公司，美國），噴砂機(jī)（紐諾頓公司，中國），粘接/處理劑（visio.link，普羅丹特公司，德國），A2色系Crea.lign樹脂修復(fù)系統(tǒng)（Crea.lign Opaker A2+Crea.lign Dentin A2，普羅丹特公司，德國）（包括體層樹脂和遮色劑），Solidite光聚合器（松風(fēng)公司，日本），不銹鋼模具，水砂紙，電子數(shù)顯卡尺（靖江市靖江量具有限公司，中國），Shadepilot比色儀（德固丹特公司，德國），黑色卡紙。

1.2 試件的制作及分組

用CAD/CAM將PEEK坯塊切割成直徑7mm、厚度0.8 mm的試件，共40個(gè)。所有試件依次用600#、800#、1000#、2000#水砂紙打磨，均勻磨除0.2mm，同時(shí)用電子顯卡尺測量并控制厚度為（0.60±0.02） mm。打磨好的試件蒸餾水超聲清洗5min，晾干備用。隨機(jī)選取試件一面作為受試面，在非受試面標(biāo)記分組編號(hào)。用Shadepilot比色儀對(duì)PEEK試件進(jìn)行初始色度值的測量，去除顏色差異較大的試件，選取30個(gè)PEEK試件，保證初始色度值無組間差異（P>0.05）。對(duì)受試面進(jìn)行噴砂（110μm氧化鋁、壓強(qiáng)0.2～0.3MPa、距離10mm、時(shí)間10s），用小毛刷去除試件上殘留的噴砂顆粒，保持試件干燥。

訂做內(nèi)徑直徑為7.1mm，厚度分別為0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、2.3mm的圓孔狀不銹鋼模具（圖1），在模具側(cè)壁上均勻薄涂分離劑。在試件受試面上均勻薄涂visio.link粘接/處理劑，放入聚合器中光固化90s，隨后將試件放入模具中，選用A2色Crea.lign遮色劑，均勻涂布在試件受試面，少量多次充填于模具中，每次充填的厚度不超過0.1mm，最后一次充填后用干凈的載玻片壓平，控制誤差為±0.02mm。每次充填后用聚合器光固化180s，依次制作出遮色劑厚度為0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mm的PEEK試件，每組各5個(gè)，共分為6組，分別為PEEK、O-1、O-2、O-3、O-4、O-5組。測量并記錄色度值。

圖1 圓孔狀不銹鋼模具Fig 1 Circular hole shaped stainless steel mould

在遮色層表面少量多次充填A(yù)2色Crea.lign體層樹脂，每次充填的體層樹脂的厚度不超過1.0mm，每次充填后進(jìn)行180s的光固化，最后一次體層樹脂充填時(shí)，將試件放入2.3mm厚的模具中進(jìn)行充填，并用表面涂有分離劑的載玻片壓平，充填結(jié)束后再進(jìn)行360s的光固化。將所有試件依次用800#、1000#、2000#、3000#、5000#、7000#的水砂紙進(jìn)行打磨，控制誤差為±0.02mm，最終每組試件的體層樹脂厚度均為1.0mm。將PEEK、O-1、O-2、O-3、O-4、O-5組依次改為無遮色層、OB-1、OB-2、OB-3、OB-4、OB-5組。再將打磨好的試件進(jìn)行5min蒸餾水超聲清洗，晾干備用。測量并記錄色度值。

1.3 色度測試

本實(shí)驗(yàn)中，在Shadepilot比色儀口器前端用雙層黑色卡紙制作暗盒（圖2），以隔絕外來光源的干擾。用雙面膠將試件非受試面固定在暗盒上，保證試件位于色標(biāo)中心（圖3）。攝取試件圖像，選取受試面中心部位隨機(jī)3個(gè)點(diǎn)，利用比色儀自帶軟件對(duì)其進(jìn)行測量，記錄L*、a*、b*值。

圖2 自制暗盒Fig 2 Homemade cassette

圖3 試件固定于暗盒上Fig 3 The specimen is fixed on the cassette

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素分析，組間比較采用Tukey檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)（α=0.05）。

2 結(jié)果

2.1 不同厚度遮色層的色度值及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用國際照明委員會(huì)（International Commission on illumination，CIE）1976（L*a*b*）表色系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，L*表示明度，L*越大越接近白色，越小越接近黑色；a*表示紅綠趨勢，+a*表示紅色趨勢，-a*表示綠色趨勢；b*表示黃藍(lán)趨勢，+b*表示黃色趨勢，-b*表示藍(lán)色趨勢[9]（表1、2）。

如表1所示，PEEK厚度不變，未上體層樹脂時(shí)，隨遮色層厚度的增加，遮色層厚度≤0.1mm和>0.3mm時(shí)，L*值下降，0.1mm<遮色層厚度≤0.3mm時(shí)，L*值上升，0.5mm與0.0mm、0.2～0.4 mm厚度組間差異顯著（P＜0.05）；隨遮色層厚度增加，a*值上升，0.0mm與其他厚度組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；隨遮色層厚度增加，遮色層厚度≤0.1mm時(shí)，b*值下降，當(dāng)0.1mm＜遮色層厚度≤0.5mm時(shí)，b*值上升，0.0mm與其他厚度組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

表1 不同遮色層厚度的色度值（無體層樹脂）Tab 1 Color values of different opaque-shade resin layers (without body-shade resin layer)n=5，x±s

表2 不同遮色層厚度+1.0mm體層的色度值Tab 2 Color values of 1.0mm body-shade resin layers with different opaque-shade resin layers n=5，x±s

如表2所示，PEEK厚度不變，體層厚度為1.0mm，隨遮色層厚度增加，遮色層厚度≤0.2mm時(shí)，L*值上升，當(dāng)遮色層厚度>0.2mm時(shí)，L*值下降，遮色層厚度<0.1mm差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而隨著遮色層厚度增加，a*值上升，遮色層厚度<0.1mm差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；隨遮色層厚度的增加，遮色層厚度≤0.3mm時(shí)，b*值上升，當(dāng)遮色層厚度＞0.3mm時(shí)，b*值下降，遮色層厚度≤0.1mm差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

如表1、2所示，相較于PEEK底色，增加遮色層后，L*值下降，a*值上升和b*值下降，增加遮色層1.0mm體層后，L*值下降，a*值和b*值上升。

2.2 不同遮色劑厚度組間的色差值

使用公式ΔE=1/[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]計(jì)算出色差值，數(shù)值越大則顏色的差異越明顯[10]。肉眼對(duì)顏色差異的分辨能力分為6級(jí)：ΔE<0.5NBS（色差單位，National Bureau of Standards）為極微，0.5～1.5NBS為輕微，1.5～3.0NBS為易辨，3.0～6.0NBS為明顯，6.0～12.0NBS為顯著，ΔE＞12.0NBS為極顯著[11]。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局規(guī)定，當(dāng)ΔE<1.5NBS時(shí)，肉眼很難觀察到物體間的顏色差異[12]。本實(shí)驗(yàn)以人眼能分辨的最小色差1.5NBS為標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

如表3所示，PEEK厚度不變，未上體層樹脂時(shí)，PEEK與其余遮色層厚度組之間1.5NBS<ΔE<3.0NBS，色差容易分辨。0.1~0.5mm遮色層厚度組間的色差ΔE<1.5NBS，色差輕微，在臨床可接受范圍內(nèi)。

如表4所示，PEEK厚度不變，體層厚度為1.0mm時(shí)，無遮色層組與其余各遮色層厚度組之間3.0NBS<ΔE<6.0NBS，有明顯的色差。0.1~0.5mm遮色層厚度各組之間的色差ΔE<1.5NBS，色差輕微，在臨床可接受范圍內(nèi)。PEEK與其余組之間6.0<ΔE<12.0NBS，色差顯著。

表3 各遮色層厚度組間的色差值（無體層樹脂）Tab 3 Color difference between the thickness of each opaque-shade resin layers (without body-shade resin layer)NBS

表4 各遮色層厚度組間的色差值（體層厚度1.0mm）Tab 4 Color difference between the thickness of each opaque-shade resin layers (the thickness 1.0mm of the body-shade resin layers) NBS

3 討論

PEEK-Crea.lign修復(fù)體的最終顏色體現(xiàn)受到臨床比色、背景顏色、遮色層、體層和切端層厚度等多方面因素的影響。本實(shí)驗(yàn)著重研究遮色層厚度對(duì)牙本質(zhì)色PEEK-Crea.lign修復(fù)體顏色的影響。

一些學(xué)者[13-14]的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，0.6 mm厚度的PEEK支架可以承受最大生理咀嚼力而不發(fā)生斷裂，因此本實(shí)驗(yàn)設(shè)置PEEK試件厚度為0.6 mm。臨床中，在難以確定修復(fù)體色調(diào)時(shí)，多數(shù)醫(yī)生會(huì)選用A色系[15]，一些學(xué)者[16-17]的研究結(jié)果表明，A2色系是中國人選用概率最高的色系，因此本實(shí)驗(yàn)采用A2色系Crea.lign樹脂修復(fù)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)材料。王培等[18]對(duì)Ceramage聚合瓷遮色劑厚度的研究顯示，0.1mm遮色層和1.0mm體層即可遮住樹脂底色。因此，本實(shí)驗(yàn)將遮色層的厚度分別設(shè)置為0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mm，體層厚度均設(shè)置為1.0mm，以探索在PEEK和體層樹脂厚度恒定的基礎(chǔ)上，遮色層厚度變化對(duì)修復(fù)體顏色的影響。顏色的測量和表達(dá)受很多因素的影響，采用儀器比色可以使得結(jié)果更加客觀。Shadepilot分光光度計(jì)自身具有標(biāo)準(zhǔn)化照明，可使比色過程不受環(huán)境光線的影響，通過多個(gè)傳感器測定反射光譜，經(jīng)過對(duì)反射光譜的計(jì)算分析出顏色[19-20]。袁坤等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，Shadepilot比色儀的準(zhǔn)確率及可重復(fù)率高于Vita Easyshade、ShadeEye NCC比色儀。故本實(shí)驗(yàn)采用Shadepilot比色儀對(duì)試件的色度進(jìn)行分析。

Kamishima等[22]的研究表明，遮色層會(huì)增加修復(fù)體的亮度和黃色調(diào)。王培等[18]的研究表明，Ceramage聚合瓷遮色層在0.4 mm范圍以內(nèi)，隨遮色層厚度增加，L*、a*、b*均上升。本實(shí)驗(yàn)中，在無體層+0.1~0.3mm遮色層以及1.0mm體層+0.0~0.2mm遮色層，隨遮色層厚度增加，試件亮度上升，顏色偏紅、偏黃，與學(xué)者們研究的顏色變化規(guī)律一致。

本實(shí)驗(yàn)中，無論是否增加體層，無遮色層厚度組與其余厚度組之間的色差均超過臨床可接受范圍，0.1~0.5mm厚度層之間的色差在臨床可接受范圍內(nèi)。這表明，0.1mm是可以遮住牙本質(zhì)色PEEK底色的最小遮色層厚度，并且遮色層為0.1~0.5mm的改變對(duì)牙本質(zhì)色PEEK-Crea.lign的顏色影響不大。本實(shí)驗(yàn)所得遮色層厚度對(duì)修復(fù)體顏色影響的數(shù)據(jù)將為今后的研究提供參考，為臨床和技工室對(duì)PEEK-Crea.lign修復(fù)體的應(yīng)用和制作提供理論依據(jù)。

牙本質(zhì)色PEEK與A2色系Crea.lign樹脂修復(fù)系統(tǒng)顏色相近，在今后的實(shí)驗(yàn)中可以增設(shè)0.0~0.1mm的遮色層厚度組，以求得更小的遮色層厚度，在頜間距離不足時(shí)，盡可能減少飾面層所需空間。由于PEEK-Crea.lign的斷裂主要發(fā)生在PEEK支架與Crea.lign飾面之間[23]，因此希望隨著研究的發(fā)展，可以通過改性[24]，使得PEEK呈現(xiàn)出更多色系，即使不附加飾面也能滿足臨床美學(xué)的需要。