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编号:10281353
不同品牌不透明瓷层厚度与遮色能力的研究
http://www.100md.com 《中华口腔医学杂志》 1999年第2期
     作者:罗云 巢永烈

    单位:610041 成都,华西医科大学口腔医学院

    关键词:颜色;陶瓷;固定修复

    中华口腔医学杂志990216 【摘要】 目的 研究不同品牌不透明瓷层的厚度与其色差的关系,力求找出能有效遮盖底层冠金属色的最佳厚度区间。方法 用薄层胶纸片形成厚度控制片,控制厚度,使用TC-PIIG型全自动测色色差仪测试,数据经计算处理,最佳不透明层厚度范围设定为无限光学厚度时色差值对应的瓷层厚度至当色差值与无限光学厚度值相差1.5时的色差值(人眼能分辨的范围)对应的瓷层厚度值。结果 VITA(0.207~0.152) mm,SHOFO(0.190~0.160) mm,CARAT(0.140~0.074) mm,EXCELCO(0.169~0.144) mm。结论 不透明瓷层厚度与其遮色能力成非线性正比关系,在达到一定厚度值后,色差值不再随厚度的增加而增加。各品牌有不同的最适厚度范围,CARAT需要的不透明瓷层厚度较小。
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    Study on relationship of different thickness and opaquing capacity of various opaques LUO Yun, CHAO Yonglie. College of Stomatology, West China University of Medical Sciences, Chengdu 610041

    【Abstract】 Objective To evaluate the relation between different opaque thickness and color difference.Methods Model made of the thin plastic paper was used to control the ceramic thickness. The data of chromaticity was measured by TC-PIIG auto color difference meter and its results were processed by computer. Results There are two thickness values which can be considered as ideal range of opaque thickness for color opaquing: one is the values of ceramic thickness which is based on the color difference values of the infinite chromaticity thickness (ICT) and the other is the values of ceramic thickness which is depended on the color difference values which is 1.5 compared with ICT. The ideal range for VITA is (0.207~0.152) mm, SHOFO is (0.190~0.160) mm, CARAT is (0.140~0.074) mm and EXCELCO is (0.169~0.144) mm. Conclusion There is a relationship of non linear direct ratio between opaque thickness and its shadow capacity. However, no more increase of color difference values in respect to the thickness was found when the ceramic thickness reach a certain value. Different ceramic porcelain needs different ideal range of thickness.
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    【Key words】 Color Ceramic Fixed prosthodontics

    金瓷冠桥因其强度高、耐磨性好、色泽稳定及形态逼真等优点,在临床已被广泛采用。金瓷修复体的成败关键之一是其颜色的选配能否有效仿真,使修复体与天然牙达到一体的视觉效果。临床上修复体色彩方面的失败,主要是因未有效地遮盖掉底层帽状冠金属色或因不同品牌的不透明瓷层与体瓷、釉瓷搭配产生不同的混合效应引起色的偏差所造成[1,2]。为使金瓷修复达到逼真的效果,有必要对其颜色的混和效应进行定性研究。

    不透明瓷层是金瓷修复体中起遮色作用的主要层,金属颜色的覆盖与否与其厚度、遮色能力和涂瓷工艺有关[3]。不透明瓷层的最佳厚度应是其能发挥完全遮色能力的最小厚度。本实验旨在研究不同品牌不透明瓷层的厚度与其色差的关系,力求找出不透明瓷层的最佳厚度区间。

    材料和方法
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    一、镍铬合金样本底层片的准备

    用铸造基底蜡制作直径8.5 mm的样品片蜡型约250片。经去脂、包埋、焙烧和离心铸造制得镍铬合金片,挑选出符合无铸造缺陷、表面平滑、厚度均匀的样片220片,打磨、喷沙、预氧化。对挑选出的合格样品片,随机分为4组,分别为VITA组、SHOFO组、EXCELCO组和CARAT组。每组又按涂布厚度不同分5小组,每小组样品11片。

    二、不透明瓷层的操作

    1.制作厚度控制片:将市售的单面不干胶纸裁成直径8 mm的圆片,在圆片中央打直径4 mm的圆孔,将胶纸贴在样品中央。各品牌材料所贴胶纸片相同,再按其分组不同分别贴1层、2层、3层、4层和5层。使同品牌材料各组间所贴胶片厚度成倍级关系。

    2.测量各样品片的实际厚度:用精确到10-5M的螺旋千分仪对各样品上胶纸片中央孔区分别进行5次随机测量,求其平均值,作为该样品的厚度值。
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    3.涂不透明瓷层:按商品操作要求,对各样品片不干胶纸中央孔处分别涂不透明瓷层,反复吸水、超声波震荡,沿不干胶表面削去多余的瓷粉。仔细去掉不干胶纸。由一人单独完成上瓷操作。

    4.样品片的烧结:用松风CU-Ⅱ型烤瓷炉对各样本进行烧结,烧结条件按商品要求进行。

    5.测量样品片的总厚度及各样本不透明瓷层烧结后实际厚度的确定:再次用螺旋千分仪测量各样本烧结后的总厚度,在涂不透明瓷层处进行5次随机测量,求平均值和样本标准差。通过下式可得到每片样本不透明瓷层的实际厚度(图1)。

    图1 实验样品片示意图

    样品片烧结后总厚度-样品片厚度=不透明瓷层的实际厚度

    6.颜色参数的测定:用北京奥依克仪器公司生产的TC-PⅡG型全自动测色色差计对各样本进行三次△L*、△a*、△b*、△E*值的测定,各值分别测试3次,求其平均值,作为该样本值。
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    7.实验结果分析与颜色参数选择:明度、色相、彩度是影响颜色的3种关键特性,而1931CIE-XYZ和1976CIE-L*a*b*系统的各项参数分别对其性质进行了定量的表述。这是两个国际常用的颜色描述系统,x、y、z 3刺激值是匹配某一特定颜色所需的3原色数量,其中Y值反映该颜色明度,它决定△L*的值。而通过测定L*、a*、b*值则可获得两种颜色之间的总色差。因此,本实验选用的颜色参数为△L*、△a*、△b*和△E*,对其中△L*、△E*进行结果分析。

    TC-PⅡG型全自动测色色差计可直接给出测试样本的上述各值。本项实验对各组样本进行纵向的单因数两两比较和齐性方差检验,以观察厚度对不同品牌不透明瓷层遮色能力的影响。利用计算机作出二维曲线图,求出各品牌不透明瓷层材料达到理想遮色时瓷层的最小厚度值。
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    结果

    各品牌不透明瓷层各组样本的颜色参数均值及标准差(数据表见另文)。

    各品牌不透明瓷层各组样本的颜色参数统计结果见表1。

    表1 不同品牌不透明瓷层样本的颜色参数统计结果 材料品牌

    1

    2

    3

    4

    5

    材料品牌

    1

    2
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    3

    4

    5

    ΔE*

    1

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    ΔE*

    1

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    (VITA)

    2

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    (CARAT)

    2

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    3
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    3

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    4

    >0.01

    4

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    ΔE*

    1

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    ΔE*

    1

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    (SHOFO)

    2

    >0.01

    >0.01

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    (EXCELCO)

    2

    >0.01

    >0.05

    >0.05

    3

    >0.01

    >0.01

    3

    >0.01

    >0.01

    4

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    4

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    注:为纵向单因数两两比较结果(P值);1、2、3、4、5为不同厚度各样本组

    各品牌不透明瓷层各组样本厚度与总色差的二维曲线图见图2。

    不透明瓷层厚度(mm)

    图2 各品牌不透明瓷层样本厚度与总色差二维曲线图

    以各样本第五组△E*作为色差极限值,以人眼能区别的最小色差值1.5作为△E*的可接受范围,利用计算机选取图2曲线上有效点,计算出各品牌不透明层的最适范围分别为:VITA: 0.21~0.15mm,SHOFO:0.19~0.16 mm,CARAT:0.14~0.07 mm,EXCELCO:0.17~0.14 mm。
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    讨论

    一、中国人表色色差鉴别宽容度标准

    评价颜色差别的常用方法是1976CIE-L*a*b*空间及其色差公式[2]:△ECIE(C)(L*A*B*)=[(C1△L*)+(△u*)2+(△v*)2]0.5或△ECIE(C)(L*A*B*)=[(C2△L*)+(△a*)2+(△b*)2]0.5

, http://www.100md.com     色差是色度学中用以评价物体颜色视觉差异的重要参数。理论上讲,色差值为1的两颜色间有5个肉眼可分辨的颜色,即色差值小于0.2时人眼就认为两色一致[2]。故0.2是理论上的色差宽容度。国外文献报道人眼可鉴别两颜色的最小色差值为1.5。孙秀如等[2]报道,中国颜色体系中非彩色样本和彩色样本色度坐标值的色差宽容度,非彩色系为△E<1.5;彩色系为△E<3.0。这一指标已作为《中国颜色体系》国家标准中两颜色样本色差宽容度的技术参数。

    二、控制金瓷修复体不透明瓷层厚度的方法

    不透明瓷层位于金属底层与体瓷层之间,其重要的作用之一就是覆盖底层的金属色并显出该修复体颜色的基调,与后期塑附的体瓷层、釉瓷层共同实现修复体颜色的仿真。不透明瓷层薄而遮色能力强,以往报道实验中控制层厚的方法有称重法、烧结后磨除法及均匀涂布等方法,但效果均不够满意[4-6]。称重法可因称出材料在涂瓷时的丢失而影响层厚,故不适于齿科小范围涂布的实验;烧结后磨除法存在着磨除不均和不透明材料因加工而变色的可能;均匀涂布是纯手工艺操作,随意性较大,不宜采用。本项实验利用薄层胶纸片构成涂塑模具,在一定程度上克服了上述缺点;用上不透明瓷层后金属底片涂布区5个随机点均值与上不透明瓷层前该5个随机点均值之差作为实验结果,保证了不透明瓷层厚度测量的精确性。
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    三、色差(△E*)与瓷层厚度

    从我们的测试结果看,各组材料随不透明层厚度增加其明度值(△L*)有所增加但变化不大,组间差异无显著性;色差值在各组的一层与其余各层间差异均有显著性。VITA VMK68瓷层厚度达3层(0.21 mm)、SHOFO瓷层厚度达3层(0.20 mm)、CARAT瓷层厚度达3层(0.15 mm)、EXCELCO瓷层厚度达2层(0.14 mm)以后,各组样本色差值间的差异无显著性,故可认为各材料的该厚度已达到或接近无限光度厚度。CARAT组不透明层接近无限光度厚度的厚度值较小,其可能的原因之一是该材料为单组份油性不透明材料,无需粉液混合、调拌和吸水,在很大程度上减少了材料涂布时微气泡形成,基本保证了瓷成分在油态基质中的均匀分布,故其烧结后测试结果较好。EXCELCO组(选色为A3)不透明层颜色的x,y值与其他各组相差较多,故无可比性。

    利用颜色参数测值结果在计算机上进行二维曲线计算,得到各组厚度与色差的关系曲线。从图2中可见,各组瓷层厚度与色差值的变化有一定规律,厚度达一定值后,色差值即无明显改变。故可认为该值是达到完全遮色的最小厚度,即不透明层的最佳厚度。而各材料第5层的厚度均远大于文献报道和测试的色差无明显变化时的瓷层厚度[7,8],故在本实验中将其色差值作为无限光度厚度时色差值的近似值。利用计算机对测得值作特定区间内的线性回归处理,返回当无限光度厚度时色差值对应的瓷层厚度与当色差值与无限光度厚度时色差值相差为1.5时的色差值(人眼能分辨的范围)对应的瓷层厚度,就是各组达到遮色效果的不透明层厚度的最佳区间。
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    我们采用TC-PⅡG型全自动测色色差计配合计算机对4种不同品牌的不透明瓷层材料及不同厚度的颜色进行了测试,结果表明:①不透明瓷层厚度与其遮色能力呈非线性正比关系,即厚度增加遮色能力增加,但厚度达一定值后,色差值不再增加。②油性材料不透明瓷的遮色能力较2组份(粉、液)不透明材料者强,可能与前者瓷层内较少微气泡且瓷粉分布均匀有关。③本项研究测试出的各品牌材料的不透明层最适厚度,对临床应用有指导意义。

    参考文献

    1 荆其诚. 色度学. 北京: 科学出版社, 1979.124-129.

    2 孙秀如. 中国人眼对表色色差鉴别的实验研究, 心理学报, 1996,1:9-10.

    3 张怡,杜传诗. 烧烤次数及上釉方式对金瓷修复体颜色的影响. 华西口腔医学杂志, 1991,9:3-5.
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    4 Michael WJ, Richard JG. Spectrophotometric study of five porcelain shades relative to the dimensions of color,porcelain thickness and repeated firing. J Prosthetic Dent,1979,42:1.

    5 Razzoog-ME,Lang-BR, Russell-MM,et al. A comparison of the color stability of conventional and titanium dental porcelain. J Prosthet Dent, 1994, 72: 453-456.

    6 Thordrup M, Isidor F, Horsted BP. A one-year clinical study of indirect and direct composite and ceramic inlays. Scand J Dent Res, 1994, 102: 186-192.

    7 Groh CL, O'Brien WJ, Boenke KM. Differences in color between fired porcelain and shade guides. Int J Prosthodont, 1992,5: 510-514.

    8 Esquivel JF, Chai J, Wozniak WT. Color stability of low-fusing porcelains for titanium. Int J Prosthodont, 1995, 8: 479-485.

    (收稿:1997-12-20 修回:1998-11-26), 百拇医药