遮色层厚度对聚醚醚酮-Crea.lign修复体颜色的影响

张婧婷 潘旭东 张文云

1.昆明市中医医院口腔科 昆明 650500；2.联勤保障部队第九二〇医院口腔科 昆明 650200

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是 一种半结晶热塑性材料，具有良好的生物相容性，耐高温、耐疲劳、耐化学腐蚀[1]，磁共振成像不产生伪影，抛光性好，细菌黏附敏感性低，聚合收缩小，残余单体含量低[2-6]，已有学者开始将其用作种植体、种植基台、套筒冠、活动义齿、固定义齿等[7-8]。尽管PEEK性能良好，但由于颜色不符合临床美学要求，目前多采用树脂饰面对其进行表面遮色。Crea.lign树脂是一种新型光固化复合树脂，含特有无机纳米微粒填料，纯瓷超微填料的含量高于传统复合树脂，这使得树脂具有高弹性、高韧性、高耐磨性，并且可以保护对天然牙不受磨损。Crea.lign树脂可作为金属、氧化锆、陶瓷以及PEEK义齿支架的树脂饰面，也可以通过直接或间接的方法制成贴面。

本实验采用相同厂家的PEEK与Crea.lign树脂饰面，旨在分析Crea.lign遮色层厚度对牙本质色PEEK-Crea.lign修复体颜色的影响。

1 材料和方法

1.1 实验材料及设备

PEEK坯块（breCAM.BioHPP blank dentinshade 2，普罗丹特公司，德国），计算机辅助设计和计算机辅助制造（computer aided design and computer aided manufacturing，CAD/CAM）仪器（深圳市翔通医疗科技有限公司，中国），超声波清洗器（上海医诚公司，中国），110μm氧化铝喷砂颗粒（KENPER公司，美国），喷砂机（纽诺顿公司，中国），粘接/处理剂（visio.link，普罗丹特公司，德国），A2色系Crea.lign树脂修复系统（Crea.lign Opaker A2+Crea.lign Dentin A2，普罗丹特公司，德国）（包括体层树脂和遮色剂），Solidite光聚合器（松风公司，日本），不锈钢模具，水砂纸，电子数显卡尺（靖江市靖江量具有限公司，中国），Shadepilot比色仪（德固丹特公司，德国），黑色卡纸。

1.2 试件的制作及分组

用CAD/CAM将PEEK坯块切割成直径7mm、厚度0.8 mm的试件，共40个。所有试件依次用600#、800#、1000#、2000#水砂纸打磨，均匀磨除0.2mm，同时用电子显卡尺测量并控制厚度为（0.60±0.02） mm。打磨好的试件蒸馏水超声清洗5min，晾干备用。随机选取试件一面作为受试面，在非受试面标记分组编号。用Shadepilot比色仪对PEEK试件进行初始色度值的测量，去除颜色差异较大的试件，选取30个PEEK试件，保证初始色度值无组间差异（P>0.05）。对受试面进行喷砂（110μm氧化铝、压强0.2～0.3MPa、距离10mm、时间10s），用小毛刷去除试件上残留的喷砂颗粒，保持试件干燥。

订做内径直径为7.1mm，厚度分别为0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、2.3mm的圆孔状不锈钢模具（图1），在模具侧壁上均匀薄涂分离剂。在试件受试面上均匀薄涂visio.link粘接/处理剂，放入聚合器中光固化90s，随后将试件放入模具中，选用A2色Crea.lign遮色剂，均匀涂布在试件受试面，少量多次充填于模具中，每次充填的厚度不超过0.1mm，最后一次充填后用干净的载玻片压平，控制误差为±0.02mm。每次充填后用聚合器光固化180s，依次制作出遮色剂厚度为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mm的PEEK试件，每组各5个，共分为6组，分别为PEEK、O-1、O-2、O-3、O-4、O-5组。测量并记录色度值。

图1 圆孔状不锈钢模具Fig 1 Circular hole shaped stainless steel mould

在遮色层表面少量多次充填A2色Crea.lign体层树脂，每次充填的体层树脂的厚度不超过1.0mm，每次充填后进行180s的光固化，最后一次体层树脂充填时，将试件放入2.3mm厚的模具中进行充填，并用表面涂有分离剂的载玻片压平，充填结束后再进行360s的光固化。将所有试件依次用800#、1000#、2000#、3000#、5000#、7000#的水砂纸进行打磨，控制误差为±0.02mm，最终每组试件的体层树脂厚度均为1.0mm。将PEEK、O-1、O-2、O-3、O-4、O-5组依次改为无遮色层、OB-1、OB-2、OB-3、OB-4、OB-5组。再将打磨好的试件进行5min蒸馏水超声清洗，晾干备用。测量并记录色度值。

1.3 色度测试

本实验中，在Shadepilot比色仪口器前端用双层黑色卡纸制作暗盒（图2），以隔绝外来光源的干扰。用双面胶将试件非受试面固定在暗盒上，保证试件位于色标中心（图3）。摄取试件图像，选取受试面中心部位随机3个点，利用比色仪自带软件对其进行测量，记录L*、a*、b*值。

图2 自制暗盒Fig 2 Homemade cassette

图3 试件固定于暗盒上Fig 3 The specimen is fixed on the cassette

1.4 统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件，对实验数据进行单因素分析，组间比较采用Tukey检验，检验水准（α=0.05）。

2 结果

2.1 不同厚度遮色层的色度值及统计学分析

采用国际照明委员会（International Commission on illumination，CIE）1976（L*a*b*）表色系统进行评价，L*表示明度，L*越大越接近白色，越小越接近黑色；a*表示红绿趋势，+a*表示红色趋势，-a*表示绿色趋势；b*表示黄蓝趋势，+b*表示黄色趋势，-b*表示蓝色趋势[9]（表1、2）。

如表1所示，PEEK厚度不变，未上体层树脂时，随遮色层厚度的增加，遮色层厚度≤0.1mm和>0.3mm时，L*值下降，0.1mm<遮色层厚度≤0.3mm时，L*值上升，0.5mm与0.0mm、0.2～0.4 mm厚度组间差异显著（P＜0.05）；随遮色层厚度增加，a*值上升，0.0mm与其他厚度组间差异有统计学意义（P<0.05）；随遮色层厚度增加，遮色层厚度≤0.1mm时，b*值下降，当0.1mm＜遮色层厚度≤0.5mm时，b*值上升，0.0mm与其他厚度组间差异有统计学意义（P<0.05）。

表1 不同遮色层厚度的色度值（无体层树脂）Tab 1 Color values of different opaque-shade resin layers (without body-shade resin layer)n=5，x±s

表2 不同遮色层厚度+1.0mm体层的色度值Tab 2 Color values of 1.0mm body-shade resin layers with different opaque-shade resin layers n=5，x±s

如表2所示，PEEK厚度不变，体层厚度为1.0mm，随遮色层厚度增加，遮色层厚度≤0.2mm时，L*值上升，当遮色层厚度>0.2mm时，L*值下降，遮色层厚度<0.1mm差异有统计学意义（P<0.05）；而随着遮色层厚度增加，a*值上升，遮色层厚度<0.1mm差异有统计学意义（P<0.05）；随遮色层厚度的增加，遮色层厚度≤0.3mm时，b*值上升，当遮色层厚度＞0.3mm时，b*值下降，遮色层厚度≤0.1mm差异有统计学意义（P<0.05）。

如表1、2所示，相较于PEEK底色，增加遮色层后，L*值下降，a*值上升和b*值下降，增加遮色层1.0mm体层后，L*值下降，a*值和b*值上升。

2.2 不同遮色剂厚度组间的色差值

使用公式ΔE=1/[（ΔL*）²+（Δa*）²+（Δb*）²]计算出色差值，数值越大则颜色的差异越明显[10]。肉眼对颜色差异的分辨能力分为6级：ΔE<0.5NBS（色差单位，National Bureau of Standards）为极微，0.5～1.5NBS为轻微，1.5～3.0NBS为易辨，3.0～6.0NBS为明显，6.0～12.0NBS为显著，ΔE＞12.0NBS为极显著[11]。 美国国家标准局规定，当ΔE<1.5NBS时，肉眼很难观察到物体间的颜色差异[12]。本实验以人眼能分辨的最小色差1.5NBS为标准（表3）。

如表3所示，PEEK厚度不变，未上体层树脂时，PEEK与其余遮色层厚度组之间1.5NBS<ΔE<3.0NBS，色差容易分辨。0.1~0.5mm遮色层厚度组间的色差ΔE<1.5NBS，色差轻微，在临床可接受范围内。

如表4所示，PEEK厚度不变，体层厚度为1.0mm时，无遮色层组与其余各遮色层厚度组之间3.0NBS<ΔE<6.0NBS，有明显的色差。0.1~0.5mm遮色层厚度各组之间的色差ΔE<1.5NBS，色差轻微，在临床可接受范围内。PEEK与其余组之间6.0<ΔE<12.0NBS，色差显著。

表3 各遮色层厚度组间的色差值（无体层树脂）Tab 3 Color difference between the thickness of each opaque-shade resin layers (without body-shade resin layer)NBS

表4 各遮色层厚度组间的色差值（体层厚度1.0mm）Tab 4 Color difference between the thickness of each opaque-shade resin layers (the thickness 1.0mm of the body-shade resin layers) NBS

3 讨论

PEEK-Crea.lign修复体的最终颜色体现受到临床比色、背景颜色、遮色层、体层和切端层厚度等多方面因素的影响。本实验着重研究遮色层厚度对牙本质色PEEK-Crea.lign修复体颜色的影响。

一些学者[13-14]的实验证实，0.6 mm厚度的PEEK支架可以承受最大生理咀嚼力而不发生断裂，因此本实验设置PEEK试件厚度为0.6 mm。临床中，在难以确定修复体色调时，多数医生会选用A色系[15]，一些学者[16-17]的研究结果表明，A2色系是中国人选用概率最高的色系，因此本实验采用A2色系Crea.lign树脂修复系统作为实验材料。王培等[18]对Ceramage聚合瓷遮色剂厚度的研究显示，0.1mm遮色层和1.0mm体层即可遮住树脂底色。因此，本实验将遮色层的厚度分别设置为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mm，体层厚度均设置为1.0mm，以探索在PEEK和体层树脂厚度恒定的基础上，遮色层厚度变化对修复体颜色的影响。颜色的测量和表达受很多因素的影响，采用仪器比色可以使得结果更加客观。Shadepilot分光光度计自身具有标准化照明，可使比色过程不受环境光线的影响，通过多个传感器测定反射光谱，经过对反射光谱的计算分析出颜色[19-20]。袁坤等[21]的研究发现，Shadepilot比色仪的准确率及可重复率高于Vita Easyshade、ShadeEye NCC比色仪。故本实验采用Shadepilot比色仪对试件的色度进行分析。

Kamishima等[22]的研究表明，遮色层会增加修复体的亮度和黄色调。王培等[18]的研究表明，Ceramage聚合瓷遮色层在0.4 mm范围以内，随遮色层厚度增加，L*、a*、b*均上升。本实验中，在无体层+0.1~0.3mm遮色层以及1.0mm体层+0.0~0.2mm遮色层，随遮色层厚度增加，试件亮度上升，颜色偏红、偏黄，与学者们研究的颜色变化规律一致。

本实验中，无论是否增加体层，无遮色层厚度组与其余厚度组之间的色差均超过临床可接受范围，0.1~0.5mm厚度层之间的色差在临床可接受范围内。这表明，0.1mm是可以遮住牙本质色PEEK底色的最小遮色层厚度，并且遮色层为0.1~0.5mm的改变对牙本质色PEEK-Crea.lign的颜色影响不大。本实验所得遮色层厚度对修复体颜色影响的数据将为今后的研究提供参考，为临床和技工室对PEEK-Crea.lign修复体的应用和制作提供理论依据。

牙本质色PEEK与A2色系Crea.lign树脂修复系统颜色相近，在今后的实验中可以增设0.0~0.1mm的遮色层厚度组，以求得更小的遮色层厚度，在颌间距离不足时，尽可能减少饰面层所需空间。由于PEEK-Crea.lign的断裂主要发生在PEEK支架与Crea.lign饰面之间[23]，因此希望随着研究的发展，可以通过改性[24]，使得PEEK呈现出更多色系，即使不附加饰面也能满足临床美学的需要。