陶瓷材料對瓷貼面修復四環素牙光學性能的影響

陳瑾 夏綺 張玲玲 錢慧芬 李星星

1.昆明醫科大學口腔醫學院，昆明650500；2.昆明醫科大學附屬口腔醫院口腔修復科，昆明650100；3.云南省第二人民醫院口腔修復科，昆明650021

四環素牙是由四環素族藥物所致的牙齒著色和釉質發育不全，藥物主要沉積在牙本質層，其對牙齒的影響是不可逆的。在前牙常用的美容修復方法中，樹脂貼面易老化、折裂[1]，漂白的遠期療效尚不確定[2]，而瓷貼面因不容易變色、耐磨美觀，廣泛應用于四環素牙的微創美學修復[3]。目前國內外關于瓷貼面修復變色牙的研究[4-6]主要集中于瓷層厚度、瓷材料、變色基底和樹脂水門汀等對瓷貼面色彩學性能的影響及其臨床修復效果，對于臨床常用的玻璃陶瓷貼面和長石質瓷貼面修復四環素牙時光學性能的差異尚未見報道。因此本研究擬采用熱壓鑄造和分層堆塑方法制作相同厚度不同材料的瓷貼面，分析陶瓷材料對瓷貼面修復四環素牙時色彩學特征及半透性的影響，以期為臨床瓷貼面美白改色變色牙提供實驗依據。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

代型樹脂（GC 公司，日本），A1、A3、B2、B4 色瓷塊 （IPS e.max Press 低透）、瓷粉 （IPS e.max Ceram 牙本質瓷）、遮色糊劑（IPS d.SIGN 不透明層）、瓷粉（IPS d.SIGN 牙本質/體瓷）、鑄瓷爐及烤瓷爐（Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登），LAMINA VASTⅡ耐火材料（Shofu 公司，日本），EasyShade advance 4.0比色儀（VITA公司，德國），D65 標準光源箱（深圳三恩時科技有限公司），數顯游標卡尺（上海工具廠有限公司）。

根據制作工藝及材料分為2個大組：熱壓鑄造二硅酸鋰玻璃陶瓷組（以下簡稱玻璃陶瓷組）、粉漿涂塑燒結長石質瓷組（以下簡稱長石質瓷組）；每一大組根據不同色瓷塊再分為A1、A3、B2、B4組。

1.2 熱壓鑄造二硅酸鋰玻璃陶瓷試件

用圓柱形定制模具壓制厚度為0.30 mm，直徑為12 mm 的代型樹脂片，采用失蠟-鑄造法制作A1、A3、B2、B4 色 IPS e.max Press LT 核瓷試件。使用400~1 200 目水砂紙逐級打磨，游標卡尺控制核瓷厚度為（0.25±0.02）mm。將IPS e.max Ceram Dentin 瓷粉堆塑在噴砂后的核瓷表面，分3 次燒結，用400~1 200 目水砂紙打磨，控制試件總厚度為（0.50±0.05）mm。

1.3 粉漿涂塑燒結長石質瓷試件

用硅橡膠制取圓柱形定制模具（直徑12 mm）的印模，灌制耐火模型，打磨平整并封閉。在封閉劑一側分層堆塑A1、A3、B2、B4 色IPS d.SIGN opaque遮色糊劑和IPS d.SIGN dentine牙本質瓷粉，均分3 次燒結。用400~1 200 目水砂紙逐級打磨，游標卡尺控制遮色層厚度（0.10±0.02）mm，試件總厚度為（0.50±0.05）mm。

1.4 模擬四環素牙背景及標準黑白背景的制作

根據潘祁等[7]方法選取5 組色度值打印塑封制作模擬四環素牙背景，以及標準白背景和黑背景，其色度值見表1。

表 1 模擬四環素牙背景及標準黑白背景的L*a*b*值Tab 1 The L*a*b* values of simulated tetracyclinestianed backgrounds and the standard black and white backgrounds

1.5 色度值測量

采用比色儀在標準光源下分別測量試件在標準黑白背景以及模擬四環素牙背景上的L*a*b*值，每個試件重復測量3次，取平均值。

1.6 計算色差值參數ΔE00和半透性參數TP值

采用CIEDE2000色差公式計算色差值，公式：ΔE00= {[ΔL’/(KLSL)]2+ [ΔC’/(KCSC)]2+ [ΔH’/(KHSH)]2+RT[ΔC’/(KCSC)]×[ΔH’/(KCSC)]}1/2，ΔL’為明度差，ΔC’為飽和度差，ΔH’為色調差，KL、KC、KH為參數因子，設為1，SL、SC、SH為權重因子，RT是飽和度差和色調差間的交互條件，ΔE001 記為試件置于四環素牙背景上L*a*b*值與四環素牙背景本身的色差值，ΔE002 記為試件置于四環素牙背景上L*a*b*值與試件置于白背景上的色差值。

TP 值計算公式如下：TP=[(LW*?LB*)2+(aW*?aB*)2+(bW*?bB*)2]1/2，W表示白背景，B表示黑背景。

1.7 統計學分析

采用SPSS 17.0 軟件對不同工藝及不同瓷塊顏色組間ΔE001、ΔE002 和TP 值進行多因素方差分析及簡單效應檢驗，P<0.05表明差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同瓷貼面試件的ΔE001

不同瓷貼面試件在模擬四環素牙背景上與背景本身的ΔE001值見圖1。方差分析結果（表2）表明，不同四環素牙背景、不同陶瓷材料和不同陶瓷顏色組間ΔE001 差異均有統計學意義（P<0.05），且背景、陶瓷材料和顏色三者間交互效應顯著（P<0.05）。效應檢驗結果示：在相同背景下，相同色號長石質瓷組試件的ΔE001 均大于玻璃陶瓷組瓷試件（P<0.05）。同種陶瓷材料中B4 組ΔE001 值最大，A 色系中 A3 組 ΔE001 均大于 A1 組，B4 組均大于B2組（P<0.05）。

圖 1 不同瓷貼面試件的ΔE001Fig 1 The ΔE001 of different porcelain veneer specimens

表 2 不同瓷貼面試件ΔE001的多因素方差分析結果Tab 2 The multivariance analysis of ΔE001 of different porcelain veneer specimens

2.2 不同瓷貼面試件的ΔE002

不同瓷貼面試件在四環素牙背景上與試件在標準白背景上的ΔE002 值見圖2。所有長石質瓷組試件ΔE002均小于1.25，所有玻璃陶瓷組試件ΔE002均大于2.23。方差分析結果（表3）顯示，不同背景和陶瓷材料組間ΔE002（P<0.05）差異有統計學意義，而各瓷塊顏色組間差異無統計學意義（P>0.05），背景、陶瓷材料和顏色三者間交互效應顯著（P<0.05）。進一步做簡單效應檢驗，相同背景下，長石質瓷組試件的ΔE002 顯著小于玻璃陶瓷組試件（P<0.05），且長石質瓷組試件在各個背景下ΔE002間的差異均無統計學意義（P>0.05），而玻璃陶瓷組試件在偏黃背景下ΔE002 最小，在暗紅背景下ΔE002 最大，不同背景下ΔE002 差異有統計學意義（P<0.05）。

圖 2 不同瓷貼面試件的ΔE002Fig 2 The ΔE002 of different porcelain veneer specimens

表 3 不同瓷貼面試件ΔE002的多因素方差分析結果Tab 3 The multivariance analysis of ΔE002 of different porcelain veneer specimens

2.3 TP值分析

不同陶瓷試件的TP 值見圖3，方差分析結果顯示（表4），玻璃陶瓷組試件的TP 值顯著大于長石質瓷組試件（P<0.05），但同種陶瓷不同顏色組間TP值的差異無統計學意義（P>0.05），陶瓷材料與顏色兩者交互效應顯著（P<0.05）。

圖 3 不同瓷貼面試件的TP值Fig 3 The translucency of different porcelain veneer specimens

表 4 不同瓷貼面試件TP值的方差分析Tab 4 The variance analysis of TP of different porce‐lain veneer specimens

3 討論

3.1 陶瓷材料的選擇與試件制作

熱壓鑄造玻璃陶瓷貼面和分層堆塑烤瓷貼面均具有中長期可靠的臨床效果，而且可用于四環素牙的美學修復[8-10]。IPS e.max Press 這種二硅酸鋰增強的玻璃陶瓷，因其良好的機械和美學性能而得到廣泛應用。IPS e.max Press 有高度透明、中度透明、低度透明、中度不透明和高度不透明多種透明度瓷塊。其中LT 瓷塊對變色基底有一定的遮色力，同時半透性較好，因此本研究選擇LT 瓷塊作為玻璃陶瓷貼面的核瓷材料，并模擬臨床設計核瓷表面上飾瓷的復層結構。長石質瓷貼面雖然強度稍差，但是通過瓷粉的靈活選擇，可獲得與天然牙相近的美學效果。考慮到不同廠商的瓷材料之間色度值存在一定差異，本研究選擇與玻璃陶瓷同一廠商的IPS d.SIGN 瓷粉制作長石質瓷貼面，同樣采用模擬臨床的遮色瓷與體瓷的復層結構。

由于釉質粘接牢固可靠，減少了微滲漏，多數學者[11]主張瓷貼面預備到釉質層。Atsu等[12]研究顯示：釉牙骨質界冠方1、3、5 mm處釉質厚度分別為（0.31±0.01）、（0.54±0.01）、（0.75±0.02）mm。而且對于重度變色牙來說，瓷貼面厚度至少0.50 mm[13]，故本研究選擇0.50 mm厚的瓷貼面。

3.2 瓷貼面的遮色力評價

本研究通過計算陶瓷試件置于四環素牙背景上與背景本身的色差ΔE001 來反映試件的遮色力[14]。同一背景下，色差ΔE001 越大，說明試件遮色力越好。研究發現，四環素牙基底的顏色、陶瓷材料、陶瓷顏色及三者的交互作用，均會顯著影響瓷貼面的遮色性能。相同條件下，IPS d.SIGN遮色長石質瓷貼面的遮色能力顯著大于IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷貼面，相同色系飽和度高瓷貼面（A3 和B4）的遮色能力顯著大于飽和度低者（A1和B2），這得益于遮色瓷層反射光線強[15]，而且飽和度高的陶瓷材料中色料對入射光的反射和吸收增強，從而對變色基底產生良好的遮蓋效果。馬曉敏等[16]對比了不同變色牙背景后發現，相同陶瓷試件與標準比色片的色差，同樣證實VITAVMK95遮色烤瓷貼面的遮色能力優于IPS e.max Press MO1熱壓鑄瓷貼面。

3.3 瓷貼面的色彩匹配性評價

除了遮色力以外，瓷貼面與目標色的色彩匹配性也是影響其修復效果的關鍵因素。本研究通過計算陶瓷試件置于四環素牙背景與試件置于標準白背景的色差（ΔE002），來反映試件的色彩匹配性[17]。Ghinea等[18]研究發現，陶瓷材料的視覺可感知和臨床可接受的色差閾值分別為1.25 和2.23。本研究證實，背景顏色、陶瓷材料及背景、陶瓷材料與顏色三者的交互作用對瓷貼面的色彩匹配性均有顯著影響。所有IPS d.SIGN 遮色長石質瓷貼面的ΔE002 均在肉眼不可識別的范圍（ΔE002<1.25），說明 0.50 mm 厚 IPS d.SIGN 遮色長石瓷貼面修復四環素牙可獲得理想的色彩匹配性。而IPS e.max Press LT熱壓鑄造瓷貼面的ΔE002均大于臨床可接受范圍（ΔE002>2.23）。當瓷層厚0.50 mm 時，影響瓷貼面修復效果的主要因素是基底顏色[19]，0.50 mm厚的IPS e.max Press LT玻璃陶瓷因具有一定的通透性，對基底的遮蓋力差，所以與目標色的色彩匹配不理想。此外，因黃色背景與目標色最接近，故色彩匹配最好，而修復暗紅色四環素牙時，色彩匹配性最差。在遮色長石質瓷貼面中，IPS d.SIGN opaque 遮色糊劑對基底能進行很好地遮蓋，因此其色彩匹配性能呈現得更好。馬曉敏等[16]研究結論與本研究不同，證實IPS e.max Press MO1玻璃陶瓷貼面的色彩匹配性優于VITA VMK95長石質瓷貼面，其原因可能為瓷層厚度為0.70 mm，陶瓷材料通透性與本研究不同，且計算色彩匹配性的對比物為標準比色片。

3.4 瓷貼面的半透性評價

瓷貼面的半透性也是影響美學效果的重要因素，厚度為1.00 mm 的天然牙釉質TP 值為18.1，牙本質為16.4[20]。Chaiyabutr等[21]認為，低于2.0的TP 值不理想。瓷層間不同界面結構可改變入射光的方向，進而改變光學性能，本研究中瓷貼面的復層結構設計也會影響其半透性。研究證實，IPS e.max Press LT玻璃陶瓷貼面半透性優越，而IPS d.SIGN 遮色長石質瓷貼面因為使用了遮色糊劑，其半透性不理想。

綜上所述，0.50 mm IPS d.SIGN 遮色長石質瓷貼面在進行對不同顏色四環素牙的美白改色時，可以實現理想的遮色效果和色彩匹配性，但其半透性較差，遠低于IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷貼面。半透性優越的IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷貼面可以更好地與鄰牙協調匹配，建議用于個別四環素牙的美學修復；但美白改色多顆四環素牙時，建議增加貼面厚度，或選擇半透性更低的MO/HO玻璃陶瓷材料、搭配有遮色效果樹脂水門汀，可獲得較好的色彩學性能[22]。本研究只分析了低度透明的玻璃陶瓷材料，不同半透性玻璃陶瓷貼面對四環素牙光學性能的影響仍需進一步研究，同時瓷貼面與變色基底以空氣為介質，并不能反映臨床應用的真實情況，后期需進一步研究樹脂水門汀及不同厚度瓷貼面修復四環素牙的美學效果。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。