光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性影響因素的研究進(jìn)展

吳小芳 段春紅

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的審美要求不斷提高，光固化復(fù)合樹脂作為一種不可或缺的修復(fù)材料，在口腔治療中的地位越來越重要，與傳統(tǒng)的充填材料相比，光固化復(fù)合樹脂雖然具有美觀逼真、粘接性能良好、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，但其長期色澤穩(wěn)定性始終是學(xué)者們關(guān)注的問題。引起光固化復(fù)合樹脂色澤改變的因素很多，如飲食中的色素、乙醇和酸性物質(zhì)、醫(yī)生的不當(dāng)操作（如拋光、封閉、漂白和光固化程序等）以及樹脂自身成分的降解及老化等，均可導(dǎo)致樹脂顏色改變和光澤退化，影響美觀?，F(xiàn)將光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性的影響因素綜述如下：

1.口腔常用的顏色及光澤度測(cè)量方法

口腔常用的顏色及光澤度測(cè)量方法有視覺比色法和儀器測(cè)量法，視覺比色法是指觀測(cè)者通過主觀感知來確定顏色的方法，觀測(cè)者不同，感知的顏色略有差異。儀器測(cè)量法是使用儀器把材料的各項(xiàng)色彩指標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而確定顏色的方法。與視覺比色法相比，該方法具有客觀、量化、迅速且抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

國際照明協(xié)會(huì)（CIE）于1976 年確定了L*a*b*為專門用于儀器測(cè)色的標(biāo)準(zhǔn)比色系統(tǒng)，L*、a*、b*代表3 個(gè)顏色參數(shù)，L*代表亮度坐標(biāo)，從黑到白(0-100)，變量a*和b*分別是與紅-綠和黃-藍(lán)軸上的顏色相關(guān)坐標(biāo)。該比色系統(tǒng)可以直接計(jì)算出兩種色彩的色差△E，△E值越低，色差越小，△E對(duì)于評(píng)估和選擇牙科材料及其臨床性能至關(guān)重要，應(yīng)與可感知性(PT) 和可接受性(AT) 閾值進(jìn)行比較，一篇關(guān)于牙科材料色差閾值的綜述顯示[1]：對(duì)于PT和AT閾值的界定結(jié)論不一，但一些學(xué)者支持Eab≤1.0 為人眼不易察覺水平，1.0＜Eab＜3.3 為可接受水平，而Eab＞3.3時(shí)則出現(xiàn)臨床上不可接受的色差，也有學(xué)者認(rèn)為[2]：Eab≤1.2 為不可感知、1.2＜ΔEab≤2.7 為可接受，2.7＜ΔEab≤5.4為中度不可接受、5.4＜Eab≤8.1為明顯不可接受、ΔEab＞8.1為極不可接受。

常用的光澤度測(cè)量參數(shù)是透光性參數(shù)（TP）和透光性參數(shù)變化（△TP），TP是指穿過混濁介質(zhì)傳播的光的相對(duì)量或穿過混濁介質(zhì)在底物表面漫反射的光的相對(duì)量，與物體表面反射、內(nèi)部吸收、散射、透射等相關(guān)，使用分光光度儀或色度計(jì)通過白色和黑色襯底的顏色可計(jì)算出材料的TP值。Salas M等[3]研究發(fā)現(xiàn)，△TP≤0.62 時(shí)，肉眼不易察，0.62＜△TP＜2.62時(shí)，為臨床可接受的匹配，△TP＞2.62時(shí)，則為不可接受的匹配。

2.影響光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性的內(nèi)部因素

2.1 組成 光固化復(fù)合樹脂主要由基質(zhì)、無機(jī)填料、光固化引發(fā)體系和其他成分組成，基質(zhì)是其主體成分，它的作用是將樹脂的各部分包裹粘接在一起，賦予材料一定的強(qiáng)度和形狀，目前臨床上常用的基質(zhì)是甲基丙烯酸脂類，其單體多為雙酚A-二甲基丙烯酸縮水甘油酯（Bis-GMA）和三甘醇二甲基丙烯酸酯（TEGDMA），近年來許多光固化復(fù)合樹脂采用低黏度、大分子量的雙酚A 聚氧乙烯醚雙甲基丙烯酸酯（Bis-EMA）、乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯（UDMA)取代部分TEGDMA；此外還有一些單體如環(huán)氧硅氧烷等，它是由硅氧烷和環(huán)氧乙烷分子反應(yīng)而成的，環(huán)氧基在固化過程中經(jīng)歷開環(huán)聚合，聚合收縮明顯小于甲基丙烯酸脂類，有利于提高修復(fù)體的邊緣密合性。無機(jī)填料主要有：石英粉、氣化硅石粉、含鋇、鍶的玻璃粉、陶瓷粉等，根據(jù)顆粒大小可分為超微填料、納米填料及混合填料，其中混合填料又包括超細(xì)混合填料、細(xì)混合填料、微混合填料及納米混合填料。

關(guān)于光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性與其組成成分的關(guān)系，學(xué)者們進(jìn)行了大量的研究，Karaman E等[4]研究顯示，基質(zhì)為硅氧烷的光固化復(fù)合樹脂比甲基丙烯酸脂者具有更高的抗染性，這可能與硅氧烷基樹脂的疏水特性有關(guān)。但趙信義卻認(rèn)為[5]，疏水性硅氧烷基材料，與具有強(qiáng)烈親水性的牙齒硬組織缺乏親和力，不利于粘接，因此該材料長期的色澤穩(wěn)定性仍有待驗(yàn)證。

光固化復(fù)合樹脂中無機(jī)填料的種類及含量也會(huì)影響其美學(xué)性能，Khosravi M 等[6]比較了七種漱口水對(duì)微混合填料和納米填料兩種填料的光固化復(fù)合樹脂抗染性能的影響，發(fā)現(xiàn)填料粒徑最小的納米填料樹脂抗染性能最好，Kumar MS等[7]也得出了相似的結(jié)論，即填料顆粒越小，含量越多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)越緊密，越易于拋光，抗染性能越好。楊琳等[8]研究也證實(shí)，材料的組成成分與其TP值也密切相關(guān)，填料不同，TP 值不同，混合填料光固化復(fù)合樹脂TP 值最大，其次是微混合填料，納米填料最??；微混合填料樹脂的TP值接近于天然牙牙釉質(zhì)，因此臨床上采用單色修復(fù)方案恢復(fù)釉質(zhì)較厚的唇面中、切1/3 區(qū)域時(shí)，優(yōu)先考慮這種材料；而納米填料復(fù)合樹脂TP值接近牙本質(zhì)，常用在唇面頸1/3 區(qū)的修復(fù)。

2.2 老化 老化是指樹脂在長期使用中出現(xiàn)的顏色變黃、質(zhì)地發(fā)脆，強(qiáng)度及表面光澤度下降等一系列的理化性能的改變。有研究指出[9-11]，在樹脂老化過程中，水的存在對(duì)色澤變化有很大影響，樹脂的吸水性可導(dǎo)致填料和有機(jī)基質(zhì)之間的硅烷層降解、基質(zhì)軟化而增加易染性，基質(zhì)、無機(jī)填料的種類和含量等均會(huì)影響樹脂的吸水性，其中基質(zhì)是主要因素。而劉暢等[12]卻發(fā)現(xiàn)，盡管硅氧烷基樹脂具有疏水性，但在水老化和熱老化實(shí)驗(yàn)中，其顏色和透光性均變化明顯，表現(xiàn)出較差的抗老化性能，分析原因可能是由于填料構(gòu)成比的影響。Rocha RS 等[13]比較了人工老化對(duì)3 種不同填料光固化復(fù)合樹脂（微混合填料、納米混合填料、納米填料）光澤度的影響后發(fā)現(xiàn)：老化對(duì)表面光澤度有負(fù)面影響，影響程度與材料和老化強(qiáng)度有關(guān)；微混合填料樹脂在所有老化程序中光澤度均明顯降低，這可能與其剛性低、拋光性差以及Bis-GMA和TEGDMA基質(zhì)中的親水基團(tuán)有關(guān)；納米填料復(fù)合樹脂在熱老化過程中光澤度無明顯改變，這可能與其表面降解較少有關(guān)。

3.影響光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性的外部因素

3.1 醫(yī)源性因素

3.1.1 拋光及封閉劑 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為[14-16]，拋光可提高樹脂表面光澤度、光滑度，降低易染性。研究顯示[17]，光固化復(fù)合樹脂填料顆粒越小，含量越高，結(jié)構(gòu)越緊密，其拋光性能也越好。此外，不同的拋光系統(tǒng)對(duì)其拋光效果也不盡相同，Dhananjaya KM[18]對(duì)比了Sof-Lex、Shofu超快速拋光盤和Astropol三種拋光系統(tǒng)對(duì)納米混合填料光固化復(fù)合樹脂的拋光效果，結(jié)果顯示Sof-Lex 系統(tǒng)拋光后具有更好的色澤穩(wěn)定性。Teo KF等[19]認(rèn)為使用與光固化復(fù)合樹脂同公司生產(chǎn)的、同系列的拋光系統(tǒng)，拋光效果最好。

光固化復(fù)合樹脂由于光照聚合收縮，在表面可形成微裂紋而易于著色。有學(xué)者建議在樹脂充填后，使用低粘度的樹脂基類材料對(duì)充填體邊緣進(jìn)行封閉。DedeD O等[20]評(píng)估了封閉劑對(duì)四種納米混合填料樹脂粗糙度和顏色穩(wěn)定性的影響，認(rèn)為封閉劑可降低復(fù)合樹脂的粗糙度，且與傳統(tǒng)拋光相比，可使樹脂保持更好的顏色穩(wěn)定性，Rizzante FAP等[21]也得出相似的結(jié)論。但Khalaj K 等[22]將使用封閉劑的納米填料復(fù)合樹脂浸入55°C 的咖啡溶液進(jìn)行熱循環(huán)后，卻得出相反的結(jié)論，即表面封閉劑不能有效地防止樹脂著色，甚至著色率高于未封閉組，這可能是由于實(shí)驗(yàn)中咖啡的高溫影響了材料的表面性能，使有機(jī)基質(zhì)降解、封閉劑脫落而致。

3.1.2 光固化程序(光固化時(shí)間及強(qiáng)度) 光固化過程中光照強(qiáng)度及時(shí)間不足可使樹脂不能充分聚合，出現(xiàn)化學(xué)降解，影響顏色穩(wěn)定性，而導(dǎo)光板污染、光纖束損壞、反復(fù)消毒后光輸出減少以及電池電量減少均會(huì)造成光強(qiáng)度不足[23]。Strazzi-Sahyon HB 等[24]分別使用光強(qiáng)度為1431 mW/cm2和101 mW/cm2的光固化燈，固化TPH Spectrum C3樹脂后，發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)度較低的裝置固化后顏色變化更大（△E=4.3±2.2）。此外，光激活距離也是色澤穩(wěn)定性的相關(guān)因素，Sayna S等[25]認(rèn)為，光固化復(fù)合樹脂厚度較大時(shí)，光激活可能不起作用，使聚合物轉(zhuǎn)化率降低，而樹脂厚度越大，光激活距離越遠(yuǎn)，其顏色變化越大。Backes CN等[26]則認(rèn)為光激活距離對(duì)不同光固化復(fù)合樹脂的染色敏感性無顯著差異(P＞0.05)，相關(guān)結(jié)論的差異可能由于實(shí)驗(yàn)中使用的樹脂成分不同引起的。

3.1.3 光固化復(fù)合樹脂的預(yù)熱 一項(xiàng)關(guān)于預(yù)熱對(duì)光固化復(fù)合樹脂性能影響的綜述顯示[27]，預(yù)熱可增加光固化復(fù)合樹脂的流動(dòng)性、降低邊緣微滲漏、提高單體轉(zhuǎn)化率、改善機(jī)械性能，但是預(yù)熱可能會(huì)導(dǎo)致色澤改變。關(guān)于預(yù)熱對(duì)樹脂色澤穩(wěn)定性的影響，研究結(jié)論不盡相同，Abed KM 等[28]對(duì)Filtek P90 和Filtek Z250光固化復(fù)合樹脂進(jìn)行40次、最高溫度達(dá)60°C的預(yù)熱循環(huán)后，發(fā)現(xiàn)加熱組的顏色變化更明顯（P＜0.05）。而Mundim FM 等[29]用Calset 裝置對(duì)納米混合填料復(fù)合樹脂預(yù)熱至60℃后卻顯示，溫度變化并不影響其色澤穩(wěn)定性，以上兩項(xiàng)研究結(jié)果的差異，可能是由于熱循環(huán)次數(shù)及使用的樹脂材料成分不同所致。盡管預(yù)熱可以改善樹脂的性能，但臨床操作中重復(fù)的熱循環(huán)也會(huì)影響光固化復(fù)合樹脂的色澤穩(wěn)定性，建議在臨床操作中盡量避免反復(fù)加熱樹脂。

3.1.4 漂白劑 牙齒漂白是使用漂白劑提高牙齒美學(xué)效果的一種安全有效的治療方法。漂白劑通常含有過氧化物(過氧化氫、過氧化脲或過硼酸鈉)，它主要通過將過氧化物分解成穩(wěn)定的自由基來顯示漂白效果，但在漂白過程中，原有的修復(fù)材料也會(huì)因長時(shí)間暴露在漂白劑中而引起色澤改變。

與陶瓷和金屬等修復(fù)材料相比，光固化復(fù)合樹脂更容易發(fā)生色澤變化，這主要是由于樹脂中含有有機(jī)基質(zhì)，易受到漂白劑中酸性成分的影響，從而引起化學(xué)變化[30]。Kurtulmus-Yilmaz S 等[31]使用10%過氧化脲（CP）和10%過氧化氫（HP）對(duì)五種光固化復(fù)合樹脂進(jìn)行漂白后，樣品全部出現(xiàn)了顯著的、臨床上不可接受的顏色變化（△E＞3.3），而其TP值的變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但Rodrigues CS 等[32]用16%CP和35%HP對(duì)光固化復(fù)合樹脂進(jìn)行漂白后卻發(fā)現(xiàn)，樹脂固有顏色變化不大（△E＜1），染色敏感性降低，上述兩項(xiàng)結(jié)果的差異可能與漂白劑濃度、漂白時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)材料的不同有關(guān)，后者染色敏感性降低可能是由于一部分漂白劑殘留在標(biāo)本的孔隙中，導(dǎo)致剩余的氧氣釋放使樹脂褪色。另有研究顯示[33]，對(duì)于已著色的光固化復(fù)合樹脂，漂白可以改善材料表面的一些染色效果，但卻不能將顏色恢復(fù)到染色前。

3.2 飲食

3.2.1 色素 外源性著色是導(dǎo)致光固化復(fù)合樹脂發(fā)生顏色改變的主要原因，飲食中的色素可吸附在樹脂表面形成污漬和斑塊，Valizadeh S 等[34]將3種光固化復(fù)合樹脂分別浸入咖啡、茶、蘇打水和人工唾液4種溶液中，樹脂表面均出現(xiàn)變色，且變化程度隨時(shí)間增加而增加，其中咖啡和茶葉引起的顏色變化最大。Arduous S等[35]比較了人工唾液、咖啡、可樂、茶、橙汁和紅酒6種溶液對(duì)光固化復(fù)合樹脂抗染性的影響，發(fā)現(xiàn)紅酒染色能力最強(qiáng)(△E 最大值達(dá)52.4)，他們認(rèn)為紅酒的強(qiáng)染色力一方面與其低PH值和單寧酸成分有關(guān)，另一方面，紅酒中的酒精可軟化復(fù)合樹脂的有機(jī)基質(zhì)，使其易于著色；咖啡和茶的著色可能與所含的極性著色劑有關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為[36]，吸煙也會(huì)影響光固化復(fù)合樹脂的色澤，香煙煙霧不僅可使天然牙齒嚴(yán)重著色，還會(huì)導(dǎo)致樹脂固有顏色變化。

3.2.2 乙醇和pH 值 近年來，含有乙醇的各類飲品得到人們的青睞，相比其他浸泡介質(zhì)，乙醇能輕易滲入復(fù)合樹脂內(nèi)部，促進(jìn)未反應(yīng)單體溶解、樹脂體積膨脹，加速氧化、水解及增塑反應(yīng)并降低材料的機(jī)械性能[37，38]，同時(shí)，樹脂中大量未反應(yīng)單體的浸出可導(dǎo)致其表面缺陷、粗糙度增加而易于著色。Hwang S 等[39]將光固化復(fù)合樹脂樣品分別浸泡在不同濃度乙醇的有色溶液中，發(fā)現(xiàn)乙醇含量越高，樹脂的色澤變化越大。Rocha等[13]通過乙醇老化實(shí)驗(yàn)也得出相似的結(jié)論，證實(shí)了乙醇老化可引起樹脂光澤度降低。

關(guān)于pH 值對(duì)光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性的影響，目前尚沒有定論，Moon JD等[40]將光固化復(fù)合樹脂浸入不同pH 值的水中，發(fā)現(xiàn)無論在酸性、中性還是堿性水中，樹脂都沒有出現(xiàn)色澤變化。而張煒[41]將光固化復(fù)合樹脂浸泡在不同pH 值的含有色素的運(yùn)動(dòng)飲料中，發(fā)現(xiàn)pH值較低(2.67)的運(yùn)動(dòng)飲料更易使樹脂著色，且隨浸入時(shí)間增加而增加。因此可以認(rèn)為溶液的pH值本身對(duì)樹脂色澤無明顯影響，但低pH值的溶液作用于樹脂，可使其表面粗糙而易于著色。

4.小結(jié)

綜上所述，影響光固化復(fù)合樹脂色澤穩(wěn)定性的因素很多，樹脂的組成成分及自身性能是其內(nèi)在因素，而醫(yī)源性因素、患者的口腔環(huán)境及飲食習(xí)慣等是其外在因素。臨床工作中，為了保持樹脂的色澤穩(wěn)定性，首先，醫(yī)生應(yīng)規(guī)范操作，根據(jù)充填部位選擇適當(dāng)?shù)臉渲?，并進(jìn)行合理預(yù)熱、標(biāo)準(zhǔn)的光固化程序、必要的邊緣封閉及拋光，在牙齒美白治療中應(yīng)選擇合適的漂白劑，其次要囑咐患者盡量減少色素污染及酸性飲料和乙醇的刺激，保持口腔衛(wèi)生，并定期進(jìn)行修復(fù)體維護(hù)。

近年來，雖然光固化復(fù)合樹脂的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，美學(xué)性能也有了很大改進(jìn)，但其長期的色澤穩(wěn)定性仍有待提升。本文綜述的文獻(xiàn)多為實(shí)驗(yàn)室研究，只是針對(duì)某些單一因素，不能完全模擬口腔真實(shí)環(huán)境，如唾液、溫度、酸性物質(zhì)和色素等的綜合作用，因此進(jìn)一步的研究應(yīng)結(jié)合臨床， 以評(píng)估光固化復(fù)合樹脂在口腔真實(shí)環(huán)境中的長期色澤穩(wěn)定性。