核飾瓷厚度和樹脂水門汀對玻璃陶瓷貼面乳光性能的影響

李哲敏 馬雯潔 楊淑然 楊秋松 王佳寧 姚張順 林云紅，3 李星星，3

1.昆明醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，昆明 650500；2.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九二〇醫(yī)院，昆明 650118；3.昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院口腔修復(fù)科，昆明650100

玻璃陶瓷貼面因出色的美學(xué)性能和可靠的臨床耐久性，廣泛應(yīng)用于前牙美學(xué)修復(fù)[1-2]。變色牙的瓷貼面修復(fù)可以選用低透明度的玻璃陶瓷作為核瓷材料，結(jié)合通透性好的長石質(zhì)瓷作為飾瓷材料，且需使用具有遮色效果的樹脂水門汀才能獲得較好的美學(xué)修復(fù)效果[3]。乳光性作為天然牙的第二光學(xué)特性，是影響瓷貼面美學(xué)效果的重要因素，良好的乳光性可賦予修復(fù)體更加自然逼真的修復(fù)效果。目前，全瓷修復(fù)體在顏色和半透明性上可很好地匹配天然牙，但其乳光性與天然牙相比還有很大差距[4-5]。以往的研究[6-7]集中于單層瓷材料、相同厚度復(fù)層瓷材料的乳光性能分析，而瓷層厚度和樹脂水門汀對復(fù)層結(jié)構(gòu)瓷貼面乳光性能的影響尚未見報道。本研究將對不同厚度計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造（computer aided design/computer aided manufacturing，CAD/CAM）瓷貼面及CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體的乳光性進行分析，為進一步提高瓷貼面修復(fù)變色牙的美學(xué)性能提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

IPS e.max CAD LT A3 瓷塊、IPS e.max Ceram dentin A3 瓷粉、IPS e.max Ceram Transpa Incisal 2瓷粉、Programat CS2 烤瓷爐、Variolink N 粘接套裝、4.5%氫氟酸、Bluephase N 光固化燈、Blue‐phase MeterⅡ光強測量計（Ivoclar Vivadent 公司，列支敦士登），科美N4 切削機（愛迪特科技股份有限公司），數(shù)顯游標(biāo)卡尺（上海工具廠有限公司），95%乙醇（山東利爾康消毒科技有限公司），1 kg 砝碼（深圳圣鉆科技有限公司），Datacolor 850 雙光束分光光度計（Datacolor 公司，美國），JEM-2100透射電鏡（日本電子株式會社，日本）。

1.2 CAD/CAM瓷貼面試件的制作及分組

采用愛迪特科美N4 切削機將IPS e.max CAD LT A3 瓷塊切割成長26 mm、寬15 mm、厚度分別為0.25 mm 和0.50 mm 的方形瓷片，在Programat CS2烤瓷爐中結(jié)晶后，上結(jié)合層，堆飾瓷。牙本質(zhì)瓷和切端瓷均分2 次燒結(jié)完成。采用180～1 200 號水砂紙逐級打磨控制飾瓷厚度，游標(biāo)卡尺測量并控制誤差為0.02 mm。根據(jù)核瓷、牙本質(zhì)瓷和切端瓷厚度，試件分組如表1所示，每組5個試件。

表1 CAD/CAM瓷貼面試件分組Tab 1 The groups of CAD/CAM porcelain veneer specimens

1.3 CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件的制作

CAD/CAM 瓷貼面試件的核瓷底層用4.5%氫氟酸酸蝕20 s，沖洗，使用95%乙醇溶液超聲蕩洗2 min，吹干，均勻涂布硅烷偶聯(lián)劑，60 s 后用無水、無污染的干燥氣槍吹干，涂布粘接劑Helio‐bond，吹至均勻薄層，20 s 后涂布Variolink N Bleach XL 水門汀，表面隔聚乙烯薄膜置于玻璃板上，將1 kg砝碼隔膜置于試件上方，靜置30 s，光固化燈（光強度1100 mV·cm-2）預(yù)光照2 s，清理多余粘接劑，垂直貼面固化20 s，游標(biāo)卡尺測量樹脂水門汀厚度約為0.10 mm。光固化燈在照射5 次后進行光強測定以確保穩(wěn)定的光強。

1.4 CIE L*a*b*值測量

采用雙光束分光光度計測試CAD/CAM 瓷貼面試件及瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件的反射光譜曲線和透射光譜曲線，并計算CIEL*a*b*值。測試條件為D65 標(biāo)準(zhǔn)光源，光譜波長范圍在360～700 nm，其中反射模式下觀察幾何條件為CIE d/8°，以標(biāo)準(zhǔn)黑色板作為測試背景。

1.5 乳光性能（opalescence property，OP）分析

根據(jù)計算公式OP=[(a?T?a?R)2+(b?T?b?R)2]1/2，計算反射模式下和透射模式下的彩度差。其中，T和R分別代表透射和反射模式。

1.6 瓷粉晶體粒徑檢測

取適量IPS e.max Ceram dentin A3 和IPS e.max Ceram Transpa Incisal 2 瓷粉，經(jīng)乙醇溶液超聲分散后滴于銅網(wǎng)上，透射電子顯微鏡下觀察瓷粉中晶粒大小。透射電子顯微鏡點分辨率為0.23 nm，放大倍數(shù)為6 000倍和8 000倍。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 25.0 軟件對CAD/CAM 瓷貼面試件及CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件的乳光值進行方差分析，雙側(cè)檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同厚度試件反射和透射模式下的L*a*b*值

CAD/CAM 瓷貼面與CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體反射模式下的色度值見表2。從表中可以看出：核瓷厚度增加，試件L*a*b*值均增大；核瓷厚度相同時，牙本質(zhì)瓷厚度增加，L*a*b*值均增大；CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體在0.25 mm 牙本質(zhì)瓷層上增加0.25 mm 切端瓷后L*a*值增大，b*值略有減小。

表2 CAD/CAM 瓷貼面與CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體反射模式下的色度值Tab 2 The L＊a＊b＊ values of CAD/CAM porcelain ve‐neer and CAD/CAM porcelain veneer-resin cement composite specimens in the reflected mode

CAD/CAM 瓷貼面與CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體透射模式下的色度值見表3。從表中可以看出，隨著試件厚度增加，L*值減小，a*b*值增大。

表3 CAD/CAM 瓷貼面與CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體透射模式下的色度值Tab 3 The L＊a＊b＊ values of CAD/CAM porcelain ve‐neer specimens and porcelain veneer-resin ce‐ment composite specimens in the transmitted mode

2.2 OP

核瓷組0.25C、0.50C、核瓷/飾瓷組0.25C/0.25D、0.50C/0.25D、0.50C/0.50D、0.50C/0.25D/0.25I 瓷貼面 試件 的OP 分別為6.10±0.50、7.00±0.24、6.40±0.24、7.08±0.28、7.16±0.21、7.81±0.11。統(tǒng)計分析表明，隨著核瓷厚度增加，乳光值增大（P<0.05）；核瓷厚度相同，增加0.25 mm 牙本質(zhì)瓷，乳光值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），但在0.25 mm 牙本質(zhì)瓷層上增加0.25 mm 切端瓷后乳光值增大（P<0.05）（圖1）。

圖1 不同厚度CAD/CAM瓷貼面試件的OP值Fig 1 The OP values of CAD/CAM porcelain veneer specimens with different thickness

CAD/CAM 瓷貼面樹脂水門汀復(fù)合體0.25C/0.25D-0.10、0.50C/0.25D-0.10、0.50C/0.50D-0.10、0.50 C/0.25 D/0.25 I-0.10 試件的OP 分別為6.29±0.31、7.56±0.36、7.67±0.30、8.65±0.53。統(tǒng)計分析表明，CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件隨瓷層厚度增加乳光值增大，但0.50 mm 核瓷/0.25 mm 牙本質(zhì)瓷/0.10 mm 樹脂水門汀和0.50 mm核瓷/0.50 mm 牙本質(zhì)瓷/0.10 mm 樹脂水門汀組間乳光值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.733）（圖2）。

不同厚度CAD/CAM 瓷貼面試件與CAD/CAM瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件兩因素方差分析結(jié)果見表4。瓷層厚度和樹脂水門汀對試件乳光值的影響均有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05），總厚度與有無樹脂水門汀間無交互作用（P>0.05）。

表4 不同厚度CAD/CAM 瓷貼面與CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體試件乳光值的兩因素方差分析結(jié)果Tab 4 The two-way ANOVA results of CAD/CAM porcelain veneer and CAD/CAM porcelain ve‐neer-resin cement composite specimens with different thickness

2.3 瓷粉晶粒觀察結(jié)果

2 種瓷粉中晶粒大小見圖3，可見IPS e.max Ceram Transpa Incisal 2 瓷粉與IPS e.max Ceram dentin A3 相比，晶粒更多且粒徑更小，晶體粒徑多小于500 nm。

圖3 2種瓷粉晶粒Fig 3 The crystal of two kinds of ceramic powder

3 討論

IPS e.max CAD 玻璃陶瓷具有良好的光學(xué)性能、機械性能和材料穩(wěn)定性[8]。按照透明度，IPS e.max CAD 可分為高度透明、中度透明、低度透明、中度不透明和高度不透明5種類型。對于變色牙的修復(fù)，IPS e.max CAD LT 瓷塊不僅具有較好的遮色效果，同時可呈現(xiàn)相對逼真的色度和透明度。IPS e.max Ceram 飾面瓷粉是一種低熔融納米級氟磷灰石玻璃陶瓷，含有與天然牙相似的氟磷灰石晶體（100～300 nm 大小的納米氟磷灰石和1～2 μm 長的微氟磷灰石晶體），不同種類IPS e.max Ceram 瓷粉可以對IPS e.max CAD 瓷塊光學(xué)性能進行調(diào)節(jié)，從而使修復(fù)體展現(xiàn)出更好的透明度和乳光效果。

乳光性作為釉質(zhì)的重要光學(xué)特征，是半透明材料在可見光譜中較短波長下的光散射現(xiàn)象，即反射光下物體呈現(xiàn)藍色外觀，透射光下物體呈現(xiàn)橙色/棕色外觀。研究[6,9]證實，材料的乳光性與半透性之間具有關(guān)聯(lián)性，材料的乳光性能在一定程度上可以遮蓋變色基牙。因此對于變色牙的瓷貼面修復(fù)，可以通過提高修復(fù)體乳光性能來獲得較好的美學(xué)效果。決定陶瓷材料乳光性能的關(guān)鍵因素有3 個：存在一個或多個大小為380～500 nm 的分散相；分散相與基質(zhì)之間的折射率大于1.1；分散相高度分散[10]。目前有多種計算方法評價乳光性能，其中基于乳光性定義的方法較為推薦，即計算透射和反射模式下彩度差，乳光值越大，材料的乳光效果越明顯[11-12]。乳光值的大小分成3 個等級，當(dāng)乳光值小于4時，無法觀察到材料的乳光性；當(dāng)乳光值達到9時，材料的乳光性才能被肉眼覺察；當(dāng)乳光值介于4 與9 之間時，肉眼僅能識別微弱的乳光效應(yīng)[11]。

陶瓷材料的厚度對乳光性能有著重要影響[6,13-17]。本研究發(fā)現(xiàn)，核瓷組和核瓷/飾瓷CAD/CAM 瓷貼面試件乳光值均隨著厚度增加而增大。當(dāng)瓷材料厚度增加，光反射增加而透射減小，其彩度差增加，乳光值增大，與Shiraishi 等[13,16]、Cho 等[6]、Gunal 等[15]和Valizadeh 等[17]的研究 結(jié)果一致；但與Turgut 等[14]和Gunal 等[15]對IPS e.max CAD 瓷材料的研究結(jié)果不一致，其原因是乳光值計算方法不同，他們采用色度值a*和b*在黑白背景下的差值來評價乳光性能，但這種方法尚未得到驗證[13]。

不同陶瓷材料由于晶體結(jié)構(gòu)、晶粒大小與分布不同，其光學(xué)性能會存在一定的差異，因此，陶瓷材料的微觀結(jié)構(gòu)也是乳光性能的重要影響因素[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)核瓷厚度相同，增加0.25 mm 牙本質(zhì)瓷，乳光值變化不明顯。當(dāng)核瓷厚度為0.50 mm 時，牙本質(zhì)瓷厚度從0.25 mm 增加到0.50 mm，其乳光性能并無顯著改變，但是在0.25 mm 牙本質(zhì)瓷基礎(chǔ)上增加0.25 mm 切端瓷，其乳光值明顯增大，證實切端瓷的使用可顯著提高復(fù)層瓷貼面的乳光效果。IPS e.max Ceram Transpa Incisal 2 瓷粉 與IPS e.max Ceram dentin A3 相比，晶粒更多且粒徑更小，晶體粒徑多小于500 nm，這些分散相可反射更多波長較短的藍色光而透射更多波長較長的橙色光，因此切端透明瓷晶粒粒徑分布特點是其提高復(fù)層瓷貼面乳光效果的重要因素。本實驗中，總厚度為1.00 mm（0.50 mm 核瓷/0.25 mm 牙本質(zhì)瓷/0.25 mm 切端瓷）CAD/CAM試件的乳光值最高，但遠(yuǎn)低于天然牙的乳光值（19.8～27.6）[19]，僅顯示出微弱的乳光效果。

由于較薄的瓷貼面修復(fù)體容易受到變色基牙顏色的影響，為了更好地模擬臨床，本研究選用具有遮色效果的樹脂水門汀Variolink N Bleach XL。涂布Variolink N Bleach XL 樹脂水門汀后，CAD/CAM 瓷貼面-樹脂水門汀復(fù)合體中界面增加，從而增大了透射和反射模式下的彩度差，導(dǎo)致乳光值增大。本實驗條件下，厚度為1.00 mm 的CAD/CAM 瓷貼面結(jié)合Variolink N Bleach XL 樹 脂水門汀顯示出最高的乳光值，但仍小于9，僅顯示微弱的乳光效果。因此對于變色牙的修復(fù)，復(fù)層瓷貼面即使采用乳光效果較好的切端瓷，并選擇具有遮色效果的樹脂水門汀，修復(fù)體的乳光性能與天然牙相比仍有較大差距。

綜上，IPS e.max LT A3 CAD/CAM 瓷貼面修復(fù)變色牙時，核瓷厚度增加乳光效果增強；增加IPS e.max Ceram 牙本質(zhì)瓷對其乳光效果無明顯影響，但增加0.25 mm IPS e.max Ceram 切端瓷可顯著增強其乳光性；涂布樹脂水門汀Variolink N Bleach XL 后乳光值可顯著增大，但其乳光效果仍不明顯。因此玻璃陶瓷貼面修復(fù)變色牙時，為提高其乳光性能獲得自然逼真的修復(fù)效果，推薦采用核瓷表面直接燒結(jié)切端瓷的設(shè)計，同時適當(dāng)增加核瓷厚度，選擇具有遮色效果的樹脂水門汀。本研究僅分析了不同瓷層厚度和樹脂水門汀對A3色低透明度玻璃陶瓷乳光性能的影響，而不同顏色、透明度陶瓷材料以及不同變色基底對乳光性能的影響仍需進一步深入研究。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。