分光光度仪比较四种常用全瓷冠在三种基底表面的色度学参数

陈奕帆，李晓敏，张 琳 ，王 剑

(1.广东省口腔医院·南方医科大学附属口腔医院，广东广州510280;2.四川大学华西口腔医学院，四川成都610041)

目前的全瓷冠主要由底冠和饰面瓷构成，不同厂家全瓷系统的底冠成分、厚度要求、通透性、染色方式各有区别［1-3］。而临床治疗中常常面对不同颜色的基牙，如变色程度不一的死髓牙、四环素染色牙或大范围缺损的铸造金属桩核［4-5］。采用全瓷冠修复是否均能获得良好的色彩匹配性是临床医师需要面对问题。本研究针对重度变色基牙、钴铬合金桩核、金铂合金桩核3种不同基牙状况，比较4种常用全瓷系统戴入后的色度学参数差别。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

分光光度比色仪(Crystaleye＇Olymous，日本);氧化锆(Lava，3M ESPE，美国);氧化锆、Procera氧化铝 (Procera，Nobel Biocare，瑞典);二矽酸锂增强压铸玻璃陶瓷(IPS E.max)、光固化代型材料(IPS Natural Die Material Guide)、体瓷粉(IPS E.max Ceram dentin A2)(Ivoclar Vivadent，列支敦士登);牙科铸造钴铬合金(Wirobond 280，BEGO，德国);牙科铸造金铂合金(Bio Herador N，Heraeus Kulzer，德国)。

1.2 样本制作

选择代表深度染色的ND8色光固化代型材料和金铂合金(Au-Pt alloys)、钴铬合金(Co-Cr alloys)，分别制作上颌中切牙基牙预备体(轴面修复空间1.5 mm，聚合度6度，1 mm边缘肩台)(n=10)。另以根据Vitapan Classical比色板A2色制作的体瓷色片作为对照组，选取4种全瓷材料，并按照产品指南建议，选择相应颜色的瓷块分别加工成材料要求的底冠;底冠的厚度、颜色均根据厂家推荐进行制作，分别是:① Procera高纯氧化铝，0.6 mm，自然色(Pro-Alu);② Procera氧化锆，0.7 mm，浅色(Pro-Zir);③ Lava氧化锆，0.7 mm，A2色(Lava-zir);④二矽酸锂增强压铸玻璃陶瓷 IPS E.max Press，0.6 mm，高度不透明HO(E.max-HO)。

1.3 实验步骤和方法

用黏蜡将各基牙样本固定于仿真上颌牙列模型的中切牙位置，并利用正中螺丝将模型固定于拍摄用的遮光暗盒内;在Crystaleye比色仪摄像头上安装遮光罩并校光后，分别拍摄各基牙的照片(每个样本重复拍摄3次)，然后利用Crystaleye图像分析软件分别在照片中各样本的颈1/3、体1/3、切1/3区域各随机选取3点记录CIE L*a*b*数据。将4组底冠分别戴入基牙后，再次用Crystaleye仪按前述方法进行拍摄，并分别在修复体图像唇面的颈1/3、体1/3、切1/3区域各随机选取3个测定点记录数据。上述测量结束后，先选取一个底冠制作标准样本，设定全瓷冠唇面总厚度为1.5 mm(不烧结釉瓷)，烧结A2体瓷;经电子数显卡尺测量确定其各部分厚度均为1.5 mm后，复制硅胶阴模。然后取其余各底冠，用上述制备的硅胶阴模分别确定其总瓷层厚度后，烧结A2体瓷;所有步骤均由同一技师操作，并在同一真空烤瓷炉中烧结完成。将上述烧结体瓷后的各组底冠分别戴入3组基底样本后，再次用Crystaleye比色仪测定各全冠唇面颈、体、切各部的L*、a*、b*值。然后以A2色体瓷色片作为对照，分别计算其ΔL=L*试样 -L*对照、Δa=a*试样 -a*对照、Δb=b*试样-b*对照;并根据公式ΔΕ={(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2，比较各组样本与目标色片A2的色差值ΔΕ。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 3种基底的CIE均值比较(表1)

ND8基底各部位的明度、彩度均最高，金铂基底各部位的明度最低，彩度居中，钴铬基底各部位的明度居中，彩度最低;3组间两两相比，各部位的明度、彩度均有统计学差异(P＜0.05)。

表13 种基底的明度(L*)、彩度(a*、b*)值比较(s)

表13 种基底的明度(L*)、彩度(a*、b*)值比较(s)

不同字母组间P＜0.05

组别 颈部L* a* b *体部L* a* b *切端L* a* b *钴铬基底 50.65±0.36a 0.35±0.18a 3.12±0.34a 48.45±0.35a 0.00±0.20a 2.75±0.12a 45.73±0.22a -0.40±0.12a 2.30±0.29a金铂基底 42.81±1.24b 3.79±1.27b 10.34±0.59b 40.46±1.73b 1.93±0.37b 8.86±0.28b 35.38±5.34b 1.73±0.03b 7.41±0.46b ND8基底 60.87±0.40c 5.84±0.21c 19.87±1.18c 61.06±0.13c 5.46±0.09c 23.36±0.30c 58.88±0.74c 4.24±0.16c 19.57±4.91c

2.2 3种基底表面全瓷底冠烧结体瓷前后的明度差别

烧结体瓷前后，3种基底表面底冠明度L*分别如图1～2所示，组别:① Co-Cr/Pro-Alu;②Au-Pt/Pro-Alu;③ND8/Pro-Alu;④Co-Cr/Pro-Zir;⑤Au-Pt/Pro-Zir;⑥ND8//Pro-Zir;⑦Co-Cr/Lava-Zir;⑧Au-Pt/Lava-Zir;⑨ND8//Lava-Zir;⑩Co-Cr/E.max HO;[11]Au-Pt/E.max HO;[12]ND8/E.max HO。

E.max-HO底冠分别戴入各基底后，除Au-Pt与ND8基底的体部明度有统计学差异(P＜0.05)外，其他无显著性差异(P＞0.05)。Pro-Alu底冠分别戴入各基底后，Co-Cr与ND8基底在各部分的明度相比，均有统计学差异(P＜0.05);而Co-Cr与Au-Pt基底相比，仅体部的明度有统计学差异(P＜0.05)。Pro-Zir底冠分别戴入各基底后，除Au-Pt与ND8基底的体部明度无统计学差异(P＞0.05)外，其余的明度差异均有统计学意义(P＜0.05)。Lava-Zir底冠分别戴入各基底后，除Co-Cr与ND8基底的颈部明度无统计学差异(P＞0.05)外，其余各部分均有统计学差异(P＜0.05)。多数全瓷底冠(除E.max-HO)在Co-Cr基底表面的明度较低，而在Au-Pt基底表面的明度则较高。

烧结体瓷后，E.max-HO体瓷冠戴入各基底时，Au-Pt与ND8基底颈部、Co-Cr与ND8基底颈部/体部的明度相比，差异均有统计学意义(P＜0.05)。Pro-Alu体瓷冠戴入各基底时，Co-Cr、Au-Pt与ND8基底各部分的明度相比，均有统计学差异(P＜0.05)。Pro-Zir体瓷冠戴入各基底后时，Co-Cr与 Au-Pt基底颈部、Au-Pt与ND8基底切端的明度相比，差异无统计学意义(P＞0.05)，而其余部分均有统计学差异(P＜0.05)。Lava-Zir体瓷冠戴入各基底时，Co-Cr与ND8基底颈部/切端、Co-Cr与 Au-Pt基底体部、Au-Pt与ND8基底切端的明度相比，差异均无统计学意义(P＞0.05)，其余均有统计学差异(P＜0.05)。烧结体瓷后的多数全瓷冠(除Pro-Zir体瓷冠)在 ND8基底表面的明度均最低，戴入Pro-Alu/E.max HO体瓷冠的Co-Cr基底比Au-Pt基底的明度高，而戴入Pro-Zir/Lava-Zir体瓷冠的Co-Cr基底比Au-Pt基底明度低。

2.3 3种基底表面各全瓷底冠烧结体瓷前后的彩度a*差别

烧结体瓷前，各组全瓷底冠在各基底表面的彩度a*均值比较均为 Co-Cr基底＜Au-Pt基底＜ND8基底，其中 Pro-Zir、Lava-Zir、E.max HO 3 种底冠分别在Co-Cr基底和Au-Pt基底表面的颈部a*值均无统计学差异(P＞0.05)。烧结体瓷后，仅Pro-Zir体瓷冠在3组基底表面a*均值比较有变化，分别为Co-Cr基底＞Au-Pt基底＞ND8基底，其余全瓷冠在3种基底表面的a*均值比较仍同烧结前;但其中 Pro-Zir体瓷/Lava-Zir体瓷冠、Pro-Alu体瓷冠、E.max HO体瓷冠分别在Au-Pt基底和ND8基底表面颈部的a*值无统计学差异(P＞0.05)(图3～4)。

图1 3种基底表面4种全瓷底冠的明度均值比较

图2 3种基底表面4种全瓷底冠烧结体瓷后的明度均值比较

图3 3种基底表面4种全瓷底冠的a*均值比较

2.4 3种基底表面各全瓷底冠烧结体瓷前后彩度b*差别

烧结体瓷前，各组全瓷底冠在各基底表面的彩度b*均值比较均为Co-Cr基底＜Au-Pt基底＜ND8基底，其中Pro-Alu/Lava-Zir底冠分别在Co-Cr基底和Au-Pt基底表面颈部的b*值均无统计学差异(P＞0.05)，Lava-Zir底冠在Au-Pt基底和ND8基底表面体部的b*值均无统计学差异(P＞0.05)。烧结体瓷后，基底表面的b*值一致性增加，Pro-Zir体瓷冠在3组基底表面的b*值均无统计学差异(P＞0.05)，Au-Pt基底和ND8基底表面的Pro-Alu体瓷冠体部/切端、Lava-Zir体瓷冠颈部、E.max HO体瓷冠体部/切端的b*值均无统计学差异(P＞0.05)(图5～6)。

图4 3种基底表面4种全瓷底冠烧结体瓷后的a*均值比较

2.5 3种基底表面全瓷底冠各部位色差ΔΕ比较

4种底冠分别戴入3组基底后，其色差大小依次为Pro Zir底冠 ＞E.max HO底冠＞Lava Zir底冠＞Pro Alu底冠，表明Pro-Alu底冠的颜色匹配性高于其他底冠，与A2对照组的色差最接近。戴入4种底冠后，各组基底表面的色差大小均依次为钴铬基底＞金铂基底＞ND8基底，表明4种全瓷底冠对ND8基底的遮色效果均较强。烧结体瓷后，各组全瓷冠与A2的ΔE均显著减小，在1.45～3.79之间;虽仍存在人眼可辨别的差异，但已非常接近(表2)。

图5 3种基底表面4种全瓷底冠的b*均值比较

图6 3种基底表面4种全瓷底冠烧结体瓷后的b*均值比较

表2 3种基底表面全瓷冠各部位色差ΔΕ均值比较(s)

表2 3种基底表面全瓷冠各部位色差ΔΕ均值比较(s)

金铂基底ΔΕ均值 ND8基底钴铬基底颈部 体部 切端Pro-Alu底冠 5.26±0.96 3.87±0.65 3.77±0.65 8.31±1.66 6.57±0.77 5.96±0.39 8.91±0.97 8.53±0.99 7.51±0颈部 体部 切端 颈部 体部 切端.60 Pro-Alu体瓷 1.84±0.28 2.63±0.66 1.99±0.66 2.89±0.67 1.92±0.49 1.26±0.53 3.79±0.57 2.68±0.40 1.90±0.29 Pro-Zir底冠 13.37±0.52 12.49±0.41 11.45±0.44 14.31±0.36 13.42±0.27 12.20±0.24 15.67±0.15 14.87±0.26 13.19±0.30 Pro-Zir体瓷 3.05±0.54 2.71±0.28 2.20±0.12 2.82±0.39 3.40±0.41 3.42±1.03 2.03±0.25 3.35±0.46 3.30±0.81 Lava-Zir底冠 9.86±1.29 8.93±0.59 8.55±0.77 12.72±0.88 9.41±0.52 8.55±0.68 12.25±0.56 10.68±0.64 9.48±0.51 Lava-Zir体瓷 1.45±0.23 3.50±0.47 3.03±0.41 2.14±0.50 2.60±0.71 3.00±0.64 3.00±0.23 3.43±0.28 3.72±1.10 E.max HO底冠 12.11±0.54 11.33±0.47 10.65±0.83 13.04±0.27 12.03±0.15 11.70±0.25 13.64±0.25 13.32±0.13 12.17±0.21 E.max HO体瓷 2.46±0.42 3.70±0.62 3.18±0.57 2.61±0.45 3.14±0.94 3.60±1.49 3.57±0.42 2.88±0.62 3.06±0.91

3 讨论

牙科美学修复的趋势是尽量在前牙区选择通透性高和软组织相容性好的全瓷修复体，但由于全瓷材料的透光性，易使其下方的基底颜色对最终修复体的视觉效果产生不容忽视的影响［4-5］。因此，采用全瓷系统能否在遮色难度较大的严重变色死髓牙和金属桩核表面产生较一致的颜色匹配性，一直是临床医生的关注点。

本结果发现，模拟重度变色死髓牙/四环素染色牙的ND8基底具有最高的明度和彩度，即最偏黄红色;钴铬基底彩度最低，最偏蓝绿;金铂基底明度最低，彩度居中。3组基底的明度和彩度存在显著不一致，在修复体空间相同的条件下，如果对全瓷冠采用完全一致的烧结饰面瓷方式，发生色彩误差将难以避免［6-7］。

本研究中应用的Crystaleye分光光度比色仪，具有稳定的LED光源，所带软件系统可对物体反射光进行全光谱波长分析;加之其非接触式探头又避免了边缘漏光损失，从而使测定数据更精确、重复性更好［8-10］。结果显示，3种基底戴入4组全瓷底冠后，其明度一致性均明显提高。特别是戴入氧化铝底冠和不透明铸造陶瓷底冠后，3种基底各部位明度间几无差异，表明这两种底冠对基底的颜色统一性好，遮色能力强，光线反射、折射透射率较一致。但Pro-Zir/Lava-Zir底冠在3组基底表面多数部位的明度均有差别，说明不同基底对两种氧化锆底冠明度的影响相对较大，光线在底冠内部的透射折射和表面的反射率不一致。烧结体瓷后，Pro-Zir/Lava-Zir体瓷冠在各基底表面的明度一致性增加，但E.max HO体瓷冠在各基底表面的改变不大，而Pro-Alu体瓷冠在各基底表面明度差别略增加;推测是体瓷粉IPS E.max对不同全瓷底冠的光反射、折射透射率产生了不一致的影响。总体而言，E.max HO底冠和体瓷冠在3组基底表面的明度相似度最高，其次分别为Pro-Alu底冠、Pro-Zir体瓷冠和Lava-Zir体瓷冠。

烧结体瓷前，各组全瓷底冠在3种基底表面的彩度a*、b*差异均较大，但规律相似。均为ND8基底表面最高，偏红黄色;Co-Cr基底表面最低，偏蓝绿色，与基底之间的彩度差异相似。烧结体瓷后，多数全瓷冠在Au-Pt基底和ND8基底表面的a*分量无统计学差异，表明Au-Pt基底和ND8基底表面的全瓷系统的红绿分量一致度高。其中钴铬基底表面Pro-Zir体瓷冠彩度红色分量+a*最高，其余3组全瓷冠彩度+a*均最小。烧结体瓷后各基底表面Lava-Zir体瓷组彩度b*一致性略减小，Pro-Alu/E.max HO体瓷冠稍提升，但各基底表面Pro-Zir体瓷冠+b*几无差异。总体认为，体瓷对最终修复体的彩度a*b*影响较大，明显减小了各组基底表面多数全瓷冠的彩度差异;其中Pro-Zir体瓷冠在3组基底表面的彩度红绿和黄蓝分量一致度最高，其他3种体瓷冠在Au-Pt/ND8基底表面的彩度一致程度次之。

我们通常使用色差(ΔΕ)来衡量物体的颜色差别，以往文献认为人眼可以分辩最低ΔΕ≈1.6以上的颜色差别，而大部分文献认为可接受的色差宽容度在2～4。本实验中，4种全瓷底冠对严重变色基底的遮色性要好于金属桩核，其中高纯氧化铝底冠戴入各组基底后与A2对照组的色差最小。各组基底表面全瓷冠经烧结体瓷后，色差值差异虽有所减小，但与对照组A2的ΔΕ均大于1.5，差异属于人眼可辨识的程度，这种色差在临床中必须进一步通过上釉等外染色方式进行调改。

综上所述，本实验数据证实了不同金属桩核和严重变色基牙的明度、彩度均有显著不同，但这种差异程度可被4种常用全瓷底冠改善。当目标色片为Vitapan A 2体瓷片时，E.max HO全瓷冠对3种基底的明度匹配性纠正程度最高，Pro-Zir全瓷冠对3种基底的彩度一致性调整度最好。4种全瓷冠在3组基底表面的颜色差异可被识别，因而技师必须针对不同全瓷冠材料的明度彩度特点进行染色修饰。

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