2种染色方法对高透氧化锆陶瓷半透明性的影响

王淑玮，李 燕，杨 瑛

(1.南昌大学附属口腔医院修复一科； 2.江西省口腔生物医学重点实验室，南昌 330006)

全锆修复体(monolithic zirconia restoration)与增加饰面瓷的氧化锆修复体相比，所需要的厚度较小[1]，但美学效果不甚理想。天然牙的色泽复杂，最外层为较透明的釉质层所包裹，传统的氧化锆陶瓷材料透光性较差，难以复制天然牙的色彩和通透性[1-2]，全锆修复体要达到媲美天然牙的美学性能，陶瓷材料的半透明性(translucency)对于其美学效果的影响不可忽视[2]。美学修复中要达到媲美天然牙的美观效果，需要采用通透性较好的陶瓷材料[3]。因此，近年来市场不断推出高透氧化锆、超透氧化锆等应用于前后牙的全锆修复体的制作，提高了修复体的美观程度[4]。目前有2种常用的氧化锆陶瓷材料染色方法，一种是将白色氧化锆瓷块浸泡于染色液中进行着色；另一种是将稀土氧化物和过渡金属氧化物等作为着色剂，直接加入氧化锆粉体中，烧结后就可以得到有色的氧化锆瓷块[5-9]。本研究的目的是评估2种染色方法对高透氧化锆半透明性的影响，达到更好的临床美学效果。

1 材料和方法

1.1 实验材料和仪器

选用临床上常用的四种Upcera高透氧化锆瓷块，其中白色瓷块ST、TT和预着色瓷块ST-ML、TT-ML，均购自深圳市爱尔创科技有限公司。

A2、B2、C2染色液(Upcera，深圳市爱尔创科技有限公司)，ShadeEye NCC比色仪(日本SHOFU公司)，JC2000A烧结炉(德国WIELAND公司)，VGT-1200超声震荡机(广东固特超声股份有限公司)。

1.2 试件制作及分组

将白色瓷块ST、TT浸泡入Upcera专用染色液(浸染组，n=30)，分别着色VITA经典比色板中的A2、B2、C2色；选用A2、B2、C2色ST-ML、TT-ML预着色高透氧化锆瓷块为预染组(n=30)。2组使用CAD/CAM技术将瓷块切削为边长10 mm，厚度1 mm的方片状，根据厂商的烧结指导工艺进行终烧结；然后用砂纸由粗到细对2组试件打磨到最终厚度为(1.0±0.02)mm，再将试件置于蒸馏水中超声荡洗10 min，自然干燥24 h。按不同瓷块和不同颜色细分为3个亚组，每组5个试件。

另选未染色白色瓷块ST和TT，分为ST对照组(n=5)和TT对照组(n=5),其切削、打磨、荡洗等和浸染组、预染组相同。

1.3 半透明参数测量

1.4 统计学方法

应用SPSS 25.0软件处理数据。采用方差分析或者非参数检验，多重线性回归模型进行共线性诊断。所有统计分析均为双侧检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 染色方法对氧化锆TP值的影响

与对照组相比，2种染色方法对于TP值的影响差异有统计学意义(P<0.05)，即与未染色的白色氧化锆相比，2种染色方法均会导致氧化锆TP值的降低，半透明性下降。2种不同的染色方法得到的氧化锆TP值存在差异，进一步进行多重比较，结果表明不同染色方法对于TP值的影响差异无统计学意义(P>0.05)，不能说明2种不同的染色方法会对氧化锆的TP值产生影响。见表1。

2.2 颜色对氧化锆TP值的影响

无论何种染色方法，颜色对于TP值的影响差异有统计学意义(P<0.05)，即不同的颜色会对氧化锆的TP值产生影响。见表1。

表1 不同类型高透氧化锆不同染色方法、不同颜色的TP值

2.3 多重线性回归分析

高透氧化锆的类型和颜色都对氧化锆TP值有影响(P<0.05)，颜色与氧化锆TP值之间呈负相关；方程中各自变量之间不存在多重共线性，即高透氧化锆的类型、颜色对氧化锆TP值的影响不存在交互作用。见表2。

表2 高透氧化锆类型和颜色的多重线性回归分析

3 讨论

临床上氧化锆瓷块常用的染色方式有涂刷上色法、浸泡染色法和预着色法。涂刷上色法由于涂布染色液用量、涂布力量等的不同，容易造成颜色差异和色度不均匀[10]，且临床上因为打磨等原因，易造成外部有色层丧失，内部未着色部分外露。而浸泡染色法和预着色法得到后的氧化锆瓷块，从表面至内部颜色均匀统一，可以弥补涂刷上色的不足之处。

浸泡染色法是将未染色的白色氧化锆瓷块完全浸没入染色溶液中，在一定时间后取出，干燥后进行终烧结，即可获得颜色丰富的氧化锆瓷块。染色后的修复体颜色渗透均匀，避免了打磨后变色的问题，但是由于染色液中着色剂的种类、浓度、浸泡时间等都可能影响氧化锆最终的颜色和半透明性[11-13]，对于口腔技师的操作要求更高，但是可以通过对染色时间、染色液浓度进行调整获取更丰富的颜色变化[14-15]，并根据临床需求进行个性化制作。预着色法是将含有金属阳离子的氧化物作为着色剂直接加入氧化锆粉体中，成型烧结后即可得到有色的氧化锆瓷块。预着色得到的氧化锆陶瓷通常为VITA经典比色板中的常用色，颜色可选择范围较小，但是临床使用时更加便捷，颜色的复现性较高，对于人为操作依赖性更小，呈现的氧化锆陶瓷颜色更加准确均匀。

本研究结果显示，浸泡染色法和预着色法都会使高透氧化锆的TP值降低，2种染色方法得到的高透氧化锆TP值虽然存在部分差异，但2种染色方法的差异无统计学意义，表明2种染色方法对于高透氧化锆的半透明性无显著影响。氧化锆陶瓷是以ZrO2为主，与其他氧化物混合的一个多孔结构材料，其内部有大小直径不等的气孔，气孔作为散射中心广泛存在于氧化锆陶瓷材料中，入射光在其内部发生散射，是影响氧化锆陶瓷半透明性的重要原因。有学者[16]对比研究了2种染色方法对于传统氧化锆陶瓷材料微观结构的影响，与未染色的氧化锆相比，着色后的氧化锆陶瓷在X线衍射结果中没有观察到明显的异常，图谱峰值基本吻合，从微观角度解释了浸泡染色和预着色对于氧化锆陶瓷的结构无明显影响。2种染色方法对于其半透明性的影响无显著差异，都可以获得较好的美学效果，预着色方便快捷，浸泡染色更加经济，可以根据临床需要，选择适合的染色方法。本研究选取VITA经典比色板A、B、C色系中的A2、B2、C2色进行研究，浸泡染色组和预着色组的TP值由高到低均为B2>A2>C2，且具有统计学意义(P<0.05)。根据VITA经典比色板可知3种颜色饱和度相同，B2色明度最高，A2、C2色明度依次减小[17]，明度的降低即为颜色由浅到深，表明颜色对于氧化锆陶瓷的半透明性有影响，且随着明度的降低，半透明性逐渐下降。由于颜色加深，着色剂的中金属阳离子数目增加，进入氧化锆陶瓷孔隙中的金属阳离子增多，其本身作为与氧化锆晶相不同的异相，产生的异相越多，形成更多的散射中心，导致入射光在材料内部的散射和折射增加，半透明性降低。

4 结论

染色会降低高透氧化锆的半透明性，但是2种染色方法对其半透明性的影响无明显差别；不同颜色对高透氧化锆的半透明性有影响，且随着颜色明度降低，半透明性逐渐下降。