陶瓷材料对瓷贴面修复四环素牙光学性能的影响

陈瑾 夏绮 张玲玲 钱慧芬 李星星

1.昆明医科大学口腔医学院，昆明650500；2.昆明医科大学附属口腔医院口腔修复科，昆明650100；3.云南省第二人民医院口腔修复科，昆明650021

四环素牙是由四环素族药物所致的牙齿着色和釉质发育不全，药物主要沉积在牙本质层，其对牙齿的影响是不可逆的。在前牙常用的美容修复方法中，树脂贴面易老化、折裂[1]，漂白的远期疗效尚不确定[2]，而瓷贴面因不容易变色、耐磨美观，广泛应用于四环素牙的微创美学修复[3]。目前国内外关于瓷贴面修复变色牙的研究[4-6]主要集中于瓷层厚度、瓷材料、变色基底和树脂水门汀等对瓷贴面色彩学性能的影响及其临床修复效果，对于临床常用的玻璃陶瓷贴面和长石质瓷贴面修复四环素牙时光学性能的差异尚未见报道。因此本研究拟采用热压铸造和分层堆塑方法制作相同厚度不同材料的瓷贴面，分析陶瓷材料对瓷贴面修复四环素牙时色彩学特征及半透性的影响，以期为临床瓷贴面美白改色变色牙提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

代型树脂（GC 公司，日本），A1、A3、B2、B4 色瓷块 （IPS e.max Press 低透）、瓷粉 （IPS e.max Ceram 牙本质瓷）、遮色糊剂（IPS d.SIGN 不透明层）、瓷粉（IPS d.SIGN 牙本质/体瓷）、铸瓷炉及烤瓷炉（Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登），LAMINA VASTⅡ耐火材料（Shofu 公司，日本），EasyShade advance 4.0比色仪（VITA公司，德国），D65 标准光源箱（深圳三恩时科技有限公司），数显游标卡尺（上海工具厂有限公司）。

根据制作工艺及材料分为2个大组：热压铸造二硅酸锂玻璃陶瓷组（以下简称玻璃陶瓷组）、粉浆涂塑烧结长石质瓷组（以下简称长石质瓷组）；每一大组根据不同色瓷块再分为A1、A3、B2、B4组。

1.2 热压铸造二硅酸锂玻璃陶瓷试件

用圆柱形定制模具压制厚度为0.30 mm，直径为12 mm 的代型树脂片，采用失蜡-铸造法制作A1、A3、B2、B4 色 IPS e.max Press LT 核瓷试件。使用400~1 200 目水砂纸逐级打磨，游标卡尺控制核瓷厚度为（0.25±0.02）mm。将IPS e.max Ceram Dentin 瓷粉堆塑在喷砂后的核瓷表面，分3 次烧结，用400~1 200 目水砂纸打磨，控制试件总厚度为（0.50±0.05）mm。

1.3 粉浆涂塑烧结长石质瓷试件

用硅橡胶制取圆柱形定制模具（直径12 mm）的印模，灌制耐火模型，打磨平整并封闭。在封闭剂一侧分层堆塑A1、A3、B2、B4 色IPS d.SIGN opaque遮色糊剂和IPS d.SIGN dentine牙本质瓷粉，均分3 次烧结。用400~1 200 目水砂纸逐级打磨，游标卡尺控制遮色层厚度（0.10±0.02）mm，试件总厚度为（0.50±0.05）mm。

1.4 模拟四环素牙背景及标准黑白背景的制作

根据潘祁等[7]方法选取5 组色度值打印塑封制作模拟四环素牙背景，以及标准白背景和黑背景，其色度值见表1。

表 1 模拟四环素牙背景及标准黑白背景的L*a*b*值Tab 1 The L*a*b* values of simulated tetracyclinestianed backgrounds and the standard black and white backgrounds

1.5 色度值测量

采用比色仪在标准光源下分别测量试件在标准黑白背景以及模拟四环素牙背景上的L*a*b*值，每个试件重复测量3次，取平均值。

1.6 计算色差值参数ΔE00和半透性参数TP值

采用CIEDE2000色差公式计算色差值，公式：ΔE00= {[ΔL’/(KLSL)]2+ [ΔC’/(KCSC)]2+ [ΔH’/(KHSH)]2+RT[ΔC’/(KCSC)]×[ΔH’/(KCSC)]}1/2，ΔL’为明度差，ΔC’为饱和度差，ΔH’为色调差，KL、KC、KH为参数因子，设为1，SL、SC、SH为权重因子，RT是饱和度差和色调差间的交互条件，ΔE001 记为试件置于四环素牙背景上L*a*b*值与四环素牙背景本身的色差值，ΔE002 记为试件置于四环素牙背景上L*a*b*值与试件置于白背景上的色差值。

TP 值计算公式如下：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 统计学分析

采用SPSS 17.0 软件对不同工艺及不同瓷块颜色组间ΔE001、ΔE002 和TP 值进行多因素方差分析及简单效应检验，P<0.05表明差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同瓷贴面试件的ΔE001

不同瓷贴面试件在模拟四环素牙背景上与背景本身的ΔE001值见图1。方差分析结果（表2）表明，不同四环素牙背景、不同陶瓷材料和不同陶瓷颜色组间ΔE001 差异均有统计学意义（P<0.05），且背景、陶瓷材料和颜色三者间交互效应显著（P<0.05）。效应检验结果示：在相同背景下，相同色号长石质瓷组试件的ΔE001 均大于玻璃陶瓷组瓷试件（P<0.05）。同种陶瓷材料中B4 组ΔE001 值最大，A 色系中 A3 组 ΔE001 均大于 A1 组，B4 组均大于B2组（P<0.05）。

图 1 不同瓷贴面试件的ΔE001Fig 1 The ΔE001 of different porcelain veneer specimens

表 2 不同瓷贴面试件ΔE001的多因素方差分析结果Tab 2 The multivariance analysis of ΔE001 of different porcelain veneer specimens

2.2 不同瓷贴面试件的ΔE002

不同瓷贴面试件在四环素牙背景上与试件在标准白背景上的ΔE002 值见图2。所有长石质瓷组试件ΔE002均小于1.25，所有玻璃陶瓷组试件ΔE002均大于2.23。方差分析结果（表3）显示，不同背景和陶瓷材料组间ΔE002（P<0.05）差异有统计学意义，而各瓷块颜色组间差异无统计学意义（P>0.05），背景、陶瓷材料和颜色三者间交互效应显著（P<0.05）。进一步做简单效应检验，相同背景下，长石质瓷组试件的ΔE002 显著小于玻璃陶瓷组试件（P<0.05），且长石质瓷组试件在各个背景下ΔE002间的差异均无统计学意义（P>0.05），而玻璃陶瓷组试件在偏黄背景下ΔE002 最小，在暗红背景下ΔE002 最大，不同背景下ΔE002 差异有统计学意义（P<0.05）。

图 2 不同瓷贴面试件的ΔE002Fig 2 The ΔE002 of different porcelain veneer specimens

表 3 不同瓷贴面试件ΔE002的多因素方差分析结果Tab 3 The multivariance analysis of ΔE002 of different porcelain veneer specimens

2.3 TP值分析

不同陶瓷试件的TP 值见图3，方差分析结果显示（表4），玻璃陶瓷组试件的TP 值显著大于长石质瓷组试件（P<0.05），但同种陶瓷不同颜色组间TP值的差异无统计学意义（P>0.05），陶瓷材料与颜色两者交互效应显著（P<0.05）。

图 3 不同瓷贴面试件的TP值Fig 3 The translucency of different porcelain veneer specimens

表 4 不同瓷贴面试件TP值的方差分析Tab 4 The variance analysis of TP of different porce‐lain veneer specimens

3 讨论

3.1 陶瓷材料的选择与试件制作

热压铸造玻璃陶瓷贴面和分层堆塑烤瓷贴面均具有中长期可靠的临床效果，而且可用于四环素牙的美学修复[8-10]。IPS e.max Press 这种二硅酸锂增强的玻璃陶瓷，因其良好的机械和美学性能而得到广泛应用。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种透明度瓷块。其中LT 瓷块对变色基底有一定的遮色力，同时半透性较好，因此本研究选择LT 瓷块作为玻璃陶瓷贴面的核瓷材料，并模拟临床设计核瓷表面上饰瓷的复层结构。长石质瓷贴面虽然强度稍差，但是通过瓷粉的灵活选择，可获得与天然牙相近的美学效果。考虑到不同厂商的瓷材料之间色度值存在一定差异，本研究选择与玻璃陶瓷同一厂商的IPS d.SIGN 瓷粉制作长石质瓷贴面，同样采用模拟临床的遮色瓷与体瓷的复层结构。

由于釉质粘接牢固可靠，减少了微渗漏，多数学者[11]主张瓷贴面预备到釉质层。Atsu等[12]研究显示：釉牙骨质界冠方1、3、5 mm处釉质厚度分别为（0.31±0.01）、（0.54±0.01）、（0.75±0.02）mm。而且对于重度变色牙来说，瓷贴面厚度至少0.50 mm[13]，故本研究选择0.50 mm厚的瓷贴面。

3.2 瓷贴面的遮色力评价

本研究通过计算陶瓷试件置于四环素牙背景上与背景本身的色差ΔE001 来反映试件的遮色力[14]。同一背景下，色差ΔE001 越大，说明试件遮色力越好。研究发现，四环素牙基底的颜色、陶瓷材料、陶瓷颜色及三者的交互作用，均会显著影响瓷贴面的遮色性能。相同条件下，IPS d.SIGN遮色长石质瓷贴面的遮色能力显著大于IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷贴面，相同色系饱和度高瓷贴面（A3 和B4）的遮色能力显著大于饱和度低者（A1和B2），这得益于遮色瓷层反射光线强[15]，而且饱和度高的陶瓷材料中色料对入射光的反射和吸收增强，从而对变色基底产生良好的遮盖效果。马晓敏等[16]对比了不同变色牙背景后发现，相同陶瓷试件与标准比色片的色差，同样证实VITAVMK95遮色烤瓷贴面的遮色能力优于IPS e.max Press MO1热压铸瓷贴面。

3.3 瓷贴面的色彩匹配性评价

除了遮色力以外，瓷贴面与目标色的色彩匹配性也是影响其修复效果的关键因素。本研究通过计算陶瓷试件置于四环素牙背景与试件置于标准白背景的色差（ΔE002），来反映试件的色彩匹配性[17]。Ghinea等[18]研究发现，陶瓷材料的视觉可感知和临床可接受的色差阈值分别为1.25 和2.23。本研究证实，背景颜色、陶瓷材料及背景、陶瓷材料与颜色三者的交互作用对瓷贴面的色彩匹配性均有显著影响。所有IPS d.SIGN 遮色长石质瓷贴面的ΔE002 均在肉眼不可识别的范围（ΔE002<1.25），说明 0.50 mm 厚 IPS d.SIGN 遮色长石瓷贴面修复四环素牙可获得理想的色彩匹配性。而IPS e.max Press LT热压铸造瓷贴面的ΔE002均大于临床可接受范围（ΔE002>2.23）。当瓷层厚0.50 mm 时，影响瓷贴面修复效果的主要因素是基底颜色[19]，0.50 mm厚的IPS e.max Press LT玻璃陶瓷因具有一定的通透性，对基底的遮盖力差，所以与目标色的色彩匹配不理想。此外，因黄色背景与目标色最接近，故色彩匹配最好，而修复暗红色四环素牙时，色彩匹配性最差。在遮色长石质瓷贴面中，IPS d.SIGN opaque 遮色糊剂对基底能进行很好地遮盖，因此其色彩匹配性能呈现得更好。马晓敏等[16]研究结论与本研究不同，证实IPS e.max Press MO1玻璃陶瓷贴面的色彩匹配性优于VITA VMK95长石质瓷贴面，其原因可能为瓷层厚度为0.70 mm，陶瓷材料通透性与本研究不同，且计算色彩匹配性的对比物为标准比色片。

3.4 瓷贴面的半透性评价

瓷贴面的半透性也是影响美学效果的重要因素，厚度为1.00 mm 的天然牙釉质TP 值为18.1，牙本质为16.4[20]。Chaiyabutr等[21]认为，低于2.0的TP 值不理想。瓷层间不同界面结构可改变入射光的方向，进而改变光学性能，本研究中瓷贴面的复层结构设计也会影响其半透性。研究证实，IPS e.max Press LT玻璃陶瓷贴面半透性优越，而IPS d.SIGN 遮色长石质瓷贴面因为使用了遮色糊剂，其半透性不理想。

综上所述，0.50 mm IPS d.SIGN 遮色长石质瓷贴面在进行对不同颜色四环素牙的美白改色时，可以实现理想的遮色效果和色彩匹配性，但其半透性较差，远低于IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷贴面。半透性优越的IPS e.max Press LT 玻璃陶瓷贴面可以更好地与邻牙协调匹配，建议用于个别四环素牙的美学修复；但美白改色多颗四环素牙时，建议增加贴面厚度，或选择半透性更低的MO/HO玻璃陶瓷材料、搭配有遮色效果树脂水门汀，可获得较好的色彩学性能[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贴面对四环素牙光学性能的影响仍需进一步研究，同时瓷贴面与变色基底以空气为介质，并不能反映临床应用的真实情况，后期需进一步研究树脂水门汀及不同厚度瓷贴面修复四环素牙的美学效果。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。