應用牙科分光光度比色儀對鈷鉻合金基底表面4種全瓷冠色度學特征的研究

陳奕帆 劉紅春 孟玉坤 巢永烈 劉長虹

1.廣東省口腔醫院·南方醫科大學附屬口腔醫院修復科，廣州 510280；2.中山大學光華口腔醫學院附屬口腔醫院預防科，廣東省口腔醫學重點實驗室，廣州 510055；3.口腔疾病研究國家重點實驗室 華西口腔醫院修復科（四川大學），成都 610041

盡管目前全瓷系統均聲稱可以滿足各色系的牙體修復需求，但真正達到完美的顏色匹配并不容易。由于全瓷冠半透性較高，允許更多光線入射和散射，基牙顏色對整體顏色會有明顯影響。尤其是臨床上如果基牙為金屬鑄造樁核，而鄰牙又為高通透性活髓牙，其色度學差異使全瓷修復效果面臨挑戰[1]。針對不同程度變色基牙，各全瓷系統設計不同顏色、不同通透性和不同厚度的底冠供選擇，因而其最終修復體顏色也可能存在差異。本研究針對這一臨床評價需要，應用數字化牙科分光光度儀對非貴金屬樁核表面幾種常用全瓷冠進行色度學研究。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

Crystaleye 分光光度比色儀（Olymous公司，日本），Lava氧化鋯（Lava-Zir）（3M ESPE公司，美國），Procera氧化鋯（Pro-Zir）（Nobel Biocare公司，瑞典）、Procera氧化鋁（Pro-Alu）（Nobel Biocare公司，瑞典），IPS E.max二矽酸鋰增強壓鑄玻璃陶瓷、瓷粉IPS E.max Ceram dentin A2（E.max-HO）（Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登），牙科鑄造鈷鉻合金Wirobond 280（BEGO公司，德國），體瓷粉Vita dentin A2（Vita公司，德國）。

1.2 樣本制作

按全瓷冠修復空間標準要求制作預備體蠟型（軸面修復空間1.5 mm，聚合度6°，1 mm邊緣肩臺），用鈷鉻合金鑄造基牙預備體，共10個。選取4種全瓷材料，厚度、顏色根據廠家推薦制作，分別是：1）Pro-Alu，0.6 mm，自然色；2）Pro-Zir，0.7 mm，淺色；3）Lava-Zir，0.7 mm，A2色；4）E.max-HO，0.6 mm，高度不透明HO瓷塊。每種材料分別加工10個底冠樣本。

1.3 實驗方法

將鈷鉻合金基底樣本固定于上頜牙列模型上中切牙位點，將模型利用正中螺絲固定于拍攝用的遮光暗盒內，Crystaleye分光光度比色儀攝像頭安裝遮光罩，校光后拍攝照片，每個基底樣本重復拍攝3次，Crystaleye圖像分析軟件分別在照片中樣本頸1/3、體1/3、切1/3區域隨機選取3點記錄CIE L*、a*、b*值數據。

基牙上分別試戴4種材料的底冠，Crystaleye同前述方法拍攝，分別在底冠圖像唇面的頸1/3、體1/3、切1/3區域隨機選取測定點記錄CIE L*、a*、b*值數據。設計全冠總厚度為1.5 mm（無釉瓷），隨機選取1個底冠制作標準樣本，按瓷層總厚度為1.5 mm燒結體瓷，電子卡尺測量各部分厚度一致，復制硅膠陰模，剩余底冠用前述標準樣本的硅膠陰模確定總瓷層厚度，燒結體瓷，由同一技師操作，在同一真空烤瓷爐中燒結完成。戴入體瓷后，Crystaleye比色儀測定全冠唇面頸1/3、體1/3、切1/3區域的L*、a*、b*值。以Vitapan Classical比色板A2色為目標，燒結A2色體瓷色片作為對照，ΔL=L*試樣–L*對照，Δa=a*試樣-a*對照，Δb=b*試樣–b*對照，根據公式ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2，比較各組樣本與目標色片A2的色差值ΔΕ。

1.4 統計方法

采用SPSS 19.0統計軟件進行單因素方差分析，采用LSD法進行兩兩均數比較，為增強結果可靠性將統計結果用Bonferroni 法校正。

2 結果

2.1 全瓷冠燒結體瓷前后對基底各部位L*、a*、b*的影響

鈷鉻合金基底表面全瓷底冠燒結體瓷前后各部位的L*、a*、b*值見表1。

戴入底冠后，除Lava-Zir底冠與鈷鉻合金基底相比頸部a*值無統計學差異外，各組L*、和b*值均呈顯著上升（P<0.05），a*值下降（P<0.05）。不同底冠之間，除Pro-Zir與Lava-Zir切端L*值、Lava-zir與E.max-HO頸部L*值無統計學差異外，其余底冠對應部位L*、a*、b*值均有統計學差異（P<0.05）。E.max-HO體部L*值最高，Pro-Alu切端L*值最低。鈷鉻合金基底戴入各組底冠后彩度均向-a*方向變化，Pro-Zir負值最大。各組彩度均為+b*，Pro-Alu正值最大，Pro-Zir值最小。

戴入體瓷后，1）除Pro-Alu體瓷L*值變化無統計學意義，其余L*值均略下降，而a*、b*值明顯上升（P<0.05）。各組全瓷冠間，除Pro-Alu體瓷與Pro-Zir體瓷、Lava-Zir體瓷各部分L*值差異有統計學意義外（P<0.05），其余組間對應部位均無統計學差異。除Pro-Alu體瓷與Lava-Zir體瓷的頸部、Pro-Alu體瓷與E.max HO體瓷的體部a*值無統計學差異外，其余組間對應部位a*值均有統計學差異（P<0.05）。E.max-HO體瓷與Pro-Zir體瓷、Lava-Zir體瓷各部分b*值無統計學差異，Pro-Alu體瓷與E.max HO體瓷的頸部、Lava-Zir體瓷體部b*值無統計學差異，其余組間對應部位差異有統計學意義。2）Pro-Zir體瓷、Lava-Zir體瓷、E.max-HO體瓷的頸部及Pro-Alu體瓷的切端的L*值與A2體瓷片相對應部位均無統計學差異，體部L*值低于A2體瓷片（P<0.05），a*值低于A2體瓷片（P<0.05），b*值僅Pro-Alu體瓷各部位低于A2體瓷片（P<0.05），其余均與A2體瓷片無統計學差異。

表1 鈷鉻合金基底表面全瓷底冠燒結體瓷前后各部位L*、a*、b*值Tab 1 The values of L*,a*,b* at different sites of the Co-Cr alloys abutments covered by all-ceramic copings before and after veneered

2.2 全瓷冠燒結體瓷前后與A2體瓷片的色差

全瓷冠燒結體瓷前后與A2體瓷片的色差見表2。燒結體瓷前各組間ΔΕ均有統計學差異，其中由高到低依次為：Pro-Zir、E.max-HO、Lava-Zir、Pro-Alu。底冠與A2體瓷片的色差均較大，Pro-Alu底冠最接近A2體瓷片。燒結體瓷后，4組全瓷冠與A2體瓷片的ΔΕ均顯著減?。éう?4）。各組之間比較，Pro-Alu體瓷與Pro-Zir體瓷、Lava-Zir體瓷各部分ΔΕ，Pro-Alu體瓷與E.max-HO體瓷切端，Pro-Zir體瓷與Lava-Zir體瓷、E.max-HO體瓷體部和切端ΔΕ有統計學差異，Lava-Zir體瓷與E.max-HO體瓷間各部分ΔΕ均無統計學差異。

表2 鈷鉻合金基底表面全瓷底冠燒結體瓷前后與A2體瓷色片的色差Tab 2 The values of ΔΕ between the Co-Cr alloys abutments covered by different all-ceramic copings before and after veneered and A2 shade guide tab

3 討論

以往研究認為，基牙顏色、瓷層厚度、黏固劑顏色均影響修復后顏色[2-4]，其中基牙顏色對修復體顏色影響最大，一般認為至少需要2 mm的瓷層空間才能有效減小變色基牙的影響[5-7]，但由于受到患牙外形、位置、剩余牙體量、咬合等的制約，瓷層厚度往往受限，難以完全消除基底顏色影響。臨床醫生需要考量面對不同基牙顏色，在一定的修復體空間限制下，如何選擇最終色度學效果最佳的全瓷系統。本研究比較鈷鉻合金基底時各全瓷冠的色度學特征。為了提高測定準確性，應用了Crystaleye分光光度比色儀進行比色，由于可以對物體反射光進行全光譜波長分析，體積小，LED光源穩定性好，非接觸式探頭避免了操作誤差，軟件系統可對拍攝的照片進行數據分析計算，因此Crystaleye測定數據精確，重復性高[8-10]。

鈷鉻合金基底分別戴入各組底冠后，明度和彩度b*分量均顯著上升，a*分量下降，由于廠家建議對金屬基底選擇高遮色、較厚的底冠，通透性低，表面光線反射率高，明度高，同時由于各系統均對底冠染色，使色彩趨向黃色和綠色，與金屬烤瓷燒結遮色瓷后的顏色變化相似。底冠明度和彩度均有差異，Pro-Alu明度最低，Pro-Zir最偏藍綠，Pro-Alu最偏黃，表明不同全瓷底冠對鈷鉻合金基底顏色改變并不一致，因而燒結體瓷時不僅需考慮不同底冠厚度對體瓷空間的影響，還需面對不均一的基線狀況，使得全瓷系統顏色匹配較金屬烤瓷更難評估[11]。

除Pro-Alu燒結體瓷前后明度變化無統計學意義外，其余組明度均下降。體瓷半透性較底冠高，光線在冠表面發生反射和少量透射吸收、散射，降低了氧化鋯和鑄造陶瓷底冠明度[12]，而Pro-Alu明度變化不大，推測其底冠半透性可能與體瓷接近，燒結體瓷后僅Pro-Alu與Pro-Zir、Lava-Zir明度差異較大，而E.max-HO明度低于氧化鋁冠，高于兩種氧化鋯冠，但差異均不大。各組全瓷冠彩度明顯上升，色彩趨向紅色和黃色，除少數組（Pro-Alu體瓷與Lava-Zir體瓷頸部、E.max HO體瓷體部）a*無統計學差異外，其余組間均有統計學差異，表明各組全瓷冠a*值差別較大。多數組b*（E.max HO體瓷與Pro-Zir體瓷、Lava-Zir體瓷各部分，Pro-Alu體瓷與E.max HO體瓷頸部、Lava-Zir體瓷體部）無統計學差異，表明各組全瓷冠彩度b*差別較小。與對照A2體瓷色片比較，各組全瓷冠頸部明度與對照接近，但多數組體部、切端明度低于對照，差別較顯著，可能需要增加底冠的厚度，增強遮色效果，增加明度較高的體瓷，或選擇有遮色作用的黏固劑，減小與對照的明度差異。彩度a*均較目標色片更偏綠色，差別較大，可通過外染色增加紅色分量。b*分量較一致，多數組與對照無差別（除Pro-Alu體瓷）。

色差ΔΕ常被用來衡量不同物體顏色的差別，有研究認為人眼可以分辨最低ΔΕ1.6以上的顏色差別，而部分研究認為可接受的色差寬容度為2～4，ΔΕ低于色差寬容度時，觀察者認為顏色相同。不同國家對此標準略有差異，《中國顏色體系》國家標準規定的彩色系色差寬容度是3。本實驗中，各組全瓷冠燒結體瓷后，與A2的ΔΕ均值小于4，Pro-Alu體瓷組色差最小，Pro-Zir體瓷組和Lava-Zir體瓷組較高，E.max HO體瓷組介于中間。

綜上，本實驗中的4種底冠均能對基牙起遮色作用，但幾種全瓷底冠之間色度學特征并不一致。燒結體瓷后，各部分與目標色片的色差均可減小到臨床可接受范圍，說明即使體瓷厚度稍有差別，已足夠調整基牙的主要色調，但各組彩度較對照偏綠，黃色分量一致性好，明度差別不一致。

[1]Kumagai N,Hirayama H,Finkelman MD,et al.The effect of translucency of Y-TZP based all-ceramic crowns fabricated with difference substructure designs[J].J Dent,2013,41(Suppl 3):e87-e92.

[2]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.

[3]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.

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

[5]Dozi? A,Kleverlaan CJ,Meegdes M,et al.The influence of porcelain layer thickness on the f inal shade of ceramic restorations[J].J Prosthet Dent,2003,90(6):563-570.

[6]Vichi A,Louca C,Corciolani G,et al.Color related to ceramic and zirconia restorations:a review[J].Dent Mater,2011,27(1):97-108.

[7]Corciolani G,Vichi A,Louca C,et al.Color match of two different ceramic systems to selected shades of one shade guide[J].J Prosthet Dent,2011,105(3):171-176.

[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]Yoshida A,Miller L,Da Silva JD,et al.Spectrophotometric analysis of tooth color reproduction on anterior all-ceramic crowns.Part 2:color reproduction and its transfer fromin vitrotoin vivo[J].J Esthet Restor Dent,2010,22(1):53-63.

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

[11]Bar?o VA,Gennari-Filho H,Goiato MC,et al.Factors to achieve aesthetics in all-ceramic restorations[J].J Craniofac Surg,2010,21(6):2007-2012.

[12]Ozcelik TB,Yilmaz B,Ozcan I,et al.Colorimetric analysis of opaque porcelain f ired to different base metal alloys used in metal ceramic restorations[J].J Prosthet Dent,2008,99(3):193-202.