上釉对B、C色系IPS e.max LT底层材料相对透明率的影响

张 良，冯 露，赵春鹏，孙 挺

上釉对B、C色系IPS e.max LT底层材料相对透明率的影响

张 良1，冯 露2，赵春鹏3，孙 挺4

目的 评估上釉对B、C色系IPS e.max LT底层材料相对透明率的影响。方法 制备IPS e.max LT盘状底层材料试样，厚度分别为0.3 mm和0.5 mm，按色号分为B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4组，共16组，每组5个。分别在其表面涂饰颜色与底层材料相同的牙本质瓷，涂饰瓷层厚度均保持为0.3 mm。然后在所制备的试样表面上釉瓷，放置于铸瓷炉内高温烧结。在试样上釉前后，分别使用分光测色计对其相对透明率进行测定，统计学分析。结果 B、C色系底层材料在上釉前后，底层材料的厚度对相对透明率有显著性影响(P<0.05)，相同颜色的0.6 mm组试样的相对透明率在上釉前后均低于0.8 mm组(P<0.05)，B色系底层材料上釉对于0.6 mm组相对透明率差异有统计学意义(P<0.05)，上釉后各组相对透明率下降。除了B4组外B色系底层材料上釉对于0.8 mm试样组的相对透明率差异无统计学意义。对于C色系，除了C3组外，上釉对于0.6 mm厚度的试样相对透明率差异有统计学意义(P<0.05)，上釉前各组相对透明率均大于上釉后。而对0.8 mm厚度的底层材料C1组和C4组上釉对于相对透明率差异有统计学意义(P<0.05)，而C2和C3组则差异无统计学意义。结论 合理调节瓷层的总厚度，控制底层材料和饰瓷的厚度比，利于全瓷修复体与天然牙的颜色和相对透明率的匹配；通过上釉能够提高全瓷修复体的透明度，改善其美学效果。

牙本质瓷；色系；相对透明率；上釉

现代牙科材料的不断发展使得人们不仅仅关注材料的机械性能，对于美学性能也有了更高的要求。牙科陶瓷材料因其具有良好的透明度，并且能够较逼真地模拟天然牙的质感，因而广泛应用于临床。尤其是IPS e.max全瓷材料以其与天然牙色泽更为相近的优越性能，受到广大口腔修复医师和患者的喜爱[1]。良好的透光性是评价牙科陶瓷材料的重要指标之一。以往许多研究表明，修复体的透明性与各层厚度以及上釉密切相关[2, 3]。但鲜有关于上釉对全瓷光学特性及修复体颜色影响的研究报道。因此，本研究拟测定上釉前后B、C色系IPS e.max LT底层材料的相对透明率，探讨上釉对其透明度的影响，为临床选择合适的技术参数提供实验数据。

1 材料与方法

1.1 材料 B、C色系IPS e.max LT底层材料、牙本质瓷、釉瓷(Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登)，EP 3000铸瓷炉(Ivoclar Vivadent公司，列支敦士登)。S-501蒸汽清洗机和S-605喷砂机(佳利行公司，中国台湾地区)，CM-5分光测色计(Konica Minolta公司，日本)，外径千分尺(无锡量具刀具厂)，600#、800#、1000#炭化水砂纸(上海砂轮厂)，Struers Labopol-6平行研磨抛光仪(Struers公司，丹麦)。

1.2 上釉方法 利用磨具制作盘状蜡型。根据Emax所提供操作手册进行蜡型的包埋与铸造。铸造完成后铸圈置于室温下自然冷却，1 bar压力下100 μm氧化铝喷砂去除表面包埋材料。超声清洗20 min，去除残留包埋材料，依次用600#、800#、1000#的炭化水砂纸磨平试样表面打磨，以外径千分尺控制试样的误差，抛光，制备厚度为0.3 mm和0.5 mm厚的IPS e.max LT底层材料试样，再按色号分组(分为B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4)，共16组，每组5个。在其表面分别饰以与底层材料相同颜色的牙本质瓷，饰瓷厚度均为0.3 mm。然后再依次用600#、800#、1000#的炭化水砂纸磨平试样表面。以外径千分尺控制试样的误差。制备成表面光滑、平坦，无明显瑕疵，厚度分别为0.6 mm和0.8 mm的盘状双层瓷结构试样(底层材料+饰瓷)。最后在试样表面上釉，并置入铸瓷炉内烧结[4]。

1.3 相对透明率测量方法 分别在上釉前后采用分光测色计对试样进行反射率Y值的测定。每个试样分别在标准黑背景和标准白背景下测量3次，记录Yb，Yw平均值(Yb为材料在标准黑背景下的反射系数，Yw为材料在标准白背景下的反射系数)，计算Yb/Yw比值即为相对透明率[4]。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0统计学软件，数据行t检验分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

B、C色系底层材料在上釉前后相对透明率的t检验分析见表1。B、C色系底层材料在上釉前后，瓷材料厚度对相对透明率差异的影响有统计学意义(P<0.05)，相同颜色的0.8 mm组试样的相对透明率在上釉前后均高于0.6 mm组(P<0.05)，B色系底层材料上釉对于0.6 mm组相对透明率差异有统计学意义(P<0.05)，上釉后各组相对透明率下降。除了B4组外B色系底层材料上釉对于0.8 mm试样组的相对透明率无显著性影响。对于C色系，除了C3组外，上釉对于0.6 mm厚度的试样相对透明率均具有显著性影响(P<0.05)，上釉前各组相对透明率均大于上釉后。而对底层材料0.8 mm厚度的C1组和C4组，上釉对于相对透明率有显著影响(P<0.05)，而C2和C3组则无显著性影响。

3 讨 论

现代口腔修复对美观恢复的要求日益严格，甚至在某些特殊的情况下追求美观已经成为修复的主要目标。对于修复体美学效果的评价标准中，材料的半通透性对视觉效果的影响尤为重要[5]。由于天然牙齿呈现半透明，具有一定的透光性，因此全瓷修复体为了达到生动逼真的视觉感受，一般要求修复材料的透光性与天然牙的透光性接近，因而应充分考虑全瓷基底层瓷的透光性，以及上釉对其影响趋势，从美学角度选择适宜的修复材料[6]。影响全瓷修复体颜色的因素很多，有瓷层厚度、半透明性、背景色、粘接剂、乳光性、外界光源等等[7,8]。全瓷材料的透射率是评价其美学的重要标准之一。当有光线透过全瓷修复体时，一部分光线以透射和折射的方式进入到全瓷修复体瓷层内，而另一部分光线则被反射和吸收，最终透过全瓷修复体的光线是以一种混合色进入到人眼。透射率由材料对光线的反射和吸收的程度决定，而依据散射理论，材料的自身厚度、折射率等因素都与透射率有关，特别是厚度因素对透射率的影响最大。相对透明率(Y值)是除颜色外决定全瓷修复体美观性的另一重要因素，是临床选择全瓷材料的重要指标之一。Y定义为材料在黑、白色背景前的反射率Yb及Yw的比值，其计算公式为 Y=Yb/Yw。其取值范围在0～1之间，越接近1，材料越不透明；越接近0，则材料透明度越高。因为制作全瓷试件时，牙本质瓷和不透明牙本质瓷的厚度、瓷粉的性质、试件的抛光及烧结次数等因素都有可能会对试件的颜色稳定性产生一定的影响[9]。所以，本试验严格控制试验条件，由同一试验者进行操作，可确保样本结果的准确性和可比性。

材料的透射率与许多因素的影响有关，如材料的厚度、底层材料的色号、上釉等都有可能影响全瓷材料的透射率，从而进一步影响全瓷材料美学修复的效果。之前的研究表明，材料的透射率与材料的厚度有关，厚度越厚，材料散射光线和吸收的作用也增强，则材料的透射率降低[10]。对于全瓷修复体亦是如此，厚度不同的全瓷修复体，其可见光透射率不同，全瓷修复体对于天然牙本质的层次感和透射效果的模拟效果也不尽相同，因此可以通过改变全瓷修复体厚度改变全瓷修复体颜色的表现。根据朗伯定律透明度=e-(材料的吸收系数)×(材料的厚度)，可以得出，透光率和材料的厚度呈现指数递减关系。本研究结果显示，全瓷修复体的厚度对瓷体的相对透明率有显著性影响。这与早前的实验报道相似[11,12]。除此之外，色号也有可能对材料透射率有影响，但本研究研究表明对于B、C色系，色号对相对透明率均无显著性影响，说明在材料中添加的不同色料不会对相对透明率形成较大的影响。单独效应分析结果显示，厚度对相对透明率影响显著，相同颜色试样0.6 mm组的相对透明率低于0.8 mm组(P<0.05)。证明底层材料厚度增加，可使瓷层对光线吸收能力增强，对光线的反射量减少，厚度是相对透明率密切相关的因素。提示可以通过控制各瓷层厚度，以调整全瓷修复体饰面瓷局部的半透明性；通过控制试件不同部位的体瓷与釉瓷比值，改变全瓷修复体的颜色和透射率[13, 14]。

由于全瓷修复体经过反复烧结打磨后瓷层表面不光滑且存在一定的微孔级裂纹，通过上釉，可以将瓷修复体表面的微孔或裂纹封闭，使得修复体表面变得光滑，看上去更具光泽，因此上釉是瓷修复体制作完成前的一个重要的操作工艺。上釉不仅使全瓷修复体抗折强度得以提高，而且减少了细菌的黏附，从而保护了修复体免受口腔微生态环境的侵蚀，延长修复体的寿命。在口腔湿润环境下，由于上釉使得全瓷修复体表面更加光滑，呈现半透明效果，修复体更加自然真实。上釉分为釉瓷上釉和自身上釉两种[15, 16]。釉瓷上釉是在瓷修复体适当调磨后表面涂塑釉瓷，烧结，然后形成均匀的硅酸盐玻璃薄层(其主要成分为SiO2以及其他氧化物)；自身上釉是将陶瓷材料置于高温的烤瓷熔炉中，在950 ℃～960 ℃温度状态下保持1～4 min，使陶瓷表面产生一定的玻璃态的流动层，从而消除陶瓷表面的裂纹及孔隙等缺陷，随后冷却即可得到了玻璃态的光滑釉瓷层。临床上仍以釉瓷上釉为主，但是人们普遍认为自身上釉可以使得全瓷修复体修复效果更加逼真，因为自身上釉能够保持修复体表面微小的结构和特征。但也有研究结果表明，自身上釉也存在影响修复体强度等问题[17]。瓷粉在多次反复烧结后可能返回结晶状态，从而出现云雾状外观，进而影响美学修复的效果。上釉后，试件表面发生改变，可能会导致光散射及反射光线量减少，使透过光线量增多，从而降低相对透明率。釉瓷层是全瓷修复体所有瓷层中最为透明的瓷层，构成该层的瓷粉颗粒及气孔均非常细小，因此颗粒之间的接触面积大，这一特性对修复体颜色和相对透明率有较大的影响。上釉前底层材料的粗糙度也有可能影响材料的透明度。有研究表明，上釉前材料的粗糙度对上釉效果没有影响[18, 19]。另外一些学者则认为，上釉前材料表面的粗糙度对上釉效果也存在一定的影响，抛光后再上釉的全瓷修复体表面更加光滑[20, 21]。本实验在上釉前统一对所有试件进行打磨抛光，从而避免上釉前瓷材料表面粗糙程度对于本实验结果的影响。本实验中除C3色以外，0.6 mm组试样的相对透明率数值在上釉后下降；B4、C1、C2、C4色号，0.8 mm组试样的相对透明率在上釉前后差异无统计学意义，B1、B2、B3、C3色号则在上釉后下降。上釉后试样的相对透明率数值下降(P<0.05)，究其原因可能与IPS e.max全瓷材料的自身特性有关。Heffeman[22]发现，当光线照射通过陶瓷材料时，一部分光线被反射和吸收，另一部分光线透射和折射进入瓷层内。透射、散射和吸收的光线量与陶瓷内部晶体颗粒的数量、大小及化学结构密切相关。IPS e.max全瓷材料晶体颗粒小，自身透明度较高等因素可能是实验结果出现的原因。与此同时，上釉使烧结次数增加，导致陶瓷颗粒的排列及组成成分发生改变，瓷层内残留气排出等，也可能使全瓷修复材料相对透明率的数值减小，遮盖背景颜色的能力降低。表明上釉可以提高全瓷修复体的透明度，改善其美学效果。

IPS e.max系统包含4种不同级别透明度的瓷块：HT、LT、MO、HO[23]，其中，IPS e.max LT瓷块在加工过程中由蓝色变成透明色，使得材料获得最终的光学效果，包括色彩和半透明性。LT瓷块有A-D色系共16种颜色，与VITA Classic比色板的颜色相匹配，是临床最常使用的底层材料之一[24]。但是，本研究仅仅研究了LT系列，实验结果有一定的局限性，在今后的工作中有必要继续对其他3种底层材料相对透明率的相关因素进行研究报道。

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(2016-09-07收稿 2016-10-20修回)

(责任编辑 张 楠)

Effect of glaze on relative translucency of B, C color IPS e.max LT core material

ZHANG Liang1,FENG Lu2,ZHAO Chunpeng3,and SUN Ting4.

1.Second Outpatient Department, Army General Hospital of PLA, Beijing 100125,China;2.Department of Stomatology,Beijing Dongzhimen Hospital, 100007,China;3. Department of Stomatology, Hospital of Corps 8640,Chinese People’s Armed Police Force,Dingzhou 073000,China;4.Medical Centre of Stomatology,the First Affiliated Hospital of Jinan University,Guangzhou 510630,China

Objective To evaluate the effect of glaze on relative translucency of B, C color IPS e.max LT core material.Methods Disc-shaped base material IPS e.max LT samples which were 0.3mm and 0.5 mm thick were prepared and divided into eight groups by color number B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4,n=5. 0.3 mm-thick dentin porcelain of the same color as the base material was decorated over the surface. Finally, all the samples were glazed and sintered. Relative translucency was determined using a spectral colorimeter and statistically analyzed.Results Analysis results of samples of color B and C showed that thickness was a significant factor for their relative translucency (P<0.05). Using the same color, relative translucency of 0.8 mm groups was higher than that of 0.6 mm group (P<0.05). For samples of 0.6 mm, glazing with color B significantly decreased relative translucency (P<0.05), but had no significant effect on samples of 0.8 mm (P>0.05)except group B4. For color C, glazing had a significant effect on relative translucence of groups of 0.6 mm excepted C3 groups (P<0.05). For groups of 0.8 mm, glazing showed significant effect on C1 and C4 (P<0.05), but not on C2 and C3 (P>0.05).Conclusions The thickness ratio of core materials to dentine porcelain contributes to match color and relative translucency between all-ceramic restoration and natural teeth. Glaze can improve the transparency of all-ceramic restorations their aesthetic effect.

dentine porcelain; color series; relative translucency; glaze

张 良，硕士，副主任医师。

1.100125 北京,陆军总医院第二门诊部；2.100007,北京东直门医院口腔科;3.073000 定州,武警8640部队医院口腔科;4.510630 广州,暨南大学附属第一医院口腔医学中心

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