黃璀余佳蒙紹峰高碧云

1.廣西醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院修復科；2.修復科技工制作室；3.兒童牙病科，南寧 530021

燒結次數(shù)對椅旁計算機輔助設計與制作二硅酸鋰玻璃陶瓷貼面不同部位顏色的影響

黃璀1余佳2蒙紹峰2高碧云3

1.廣西醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院修復科；2.修復科技工制作室；3.兒童牙病科，南寧 530021

目的評價燒結次數(shù)和漸變厚度及其交互性對椅旁計算機輔助設計與制作（CAD/CAM）二硅酸鋰玻璃陶瓷貼面不同部位顏色的影響。方法在標準中切牙模型上制備貼面修復模型，用椅旁掃描儀采集光學印模，椅旁CAD/CAM系統(tǒng)制作24個二硅酸鋰玻璃陶瓷貼面樣本共4組（n=6），初次結晶組為對照組S0，其余按上釉燒結次數(shù)依次為S1、S2、S3組。使用Vita easyshade電子比色儀測定每個貼面的色彩參數(shù)L、C、H、a、b，用SAS 9.1.3統(tǒng)計軟件采用重復測量多因素方差方法分析不同燒結次數(shù)以及不同部位厚度間各顏色指標的差異性。最后掃描電鏡（SEM）觀察每組貼面的晶體排列和致密度。結果隨著燒結次數(shù)增加，試件的L值總體呈減小趨勢（P＜0.05）。C和b的燒結次數(shù)有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中，除S2組與S3組之間差異無統(tǒng)計學意義外（P＞0.05），其余各組之間的兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。SEM觀察發(fā)現(xiàn)二硅酸鋰晶體隨著燒結次數(shù)增加，晶體變大，晶體間的孔隙變小，晶體間的鎖結變得更為緊密。結論 上釉次數(shù)和厚度及其交互性對二硅酸鋰玻璃陶瓷的色相、明度、彩度均存在影響。

貼面； 多次燒結； 計算機輔助設計與制作； 二硅酸鋰玻璃陶瓷； 顏色； 掃描電鏡

椅旁計算機輔助設計與制作（computer aided design and computer aided manufacturing，CAD/CAM）系統(tǒng)制作的修復體常規(guī)為全解剖式結構，即不分基底層和飾面層，這類修復體具有良好的均一性，可以實現(xiàn)材料強度的最大化，并且患者一次就診即可完成修復，臨床上應用日趨廣泛[1-2]。IPS e.max-CAD LS2是一種配合CAD/CAM設計的二硅酸鋰玻璃陶瓷，廣泛用于椅旁嵌體和冠貼面等牙體缺損的修復，但是在即刻貼面修復中應用較少[3]。在進行即刻前牙貼面修復時，由于較高美學性能的需要，經(jīng)常要進行修飾形態(tài)和改色，而貼面是一種非均一厚度漸變的薄型修復體，燒結次數(shù)和厚度漸變的交互性對其各個部位顏色影響的研究較少，本實驗模擬臨床椅旁前牙貼面修復，采用重復測量的方法，研究多次上釉和貼面厚度對椅旁可切削二硅酸鋰玻璃陶瓷顏色表達參數(shù)的影響，同時使用掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察各組貼面微觀結構形態(tài)，為臨床椅旁美學貼面修復提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料和設備

圖 1 左上頜中切牙椅旁貼面設計Fig 1 Computer aided design of left upper central incisor veneer

IPS e.max-CAD LS2瓷塊、P300烤瓷爐（Ivoclar公司，列支敦士登），Vita easyshade電子比色儀（Vita公司，德國），貼面預備車針（Brasseler公司，美國），金剛砂車針（康特公司，瑞士），卡尺（北京量具刃具廠）。CERAC椅旁掃描儀、椅旁車床InLab MC XL（Sirona公司，德國），加聚型硅橡膠（DMGSilagum公司，德國），全口硬質樹脂牙模型（日進齒科公司，日本），SEM（SU8000，Hitachi公司，日本）。

1.2 牙體預備

使用標準貼面預備定深車針在標準模型的左上頜中切牙制備從頸部到切端逐漸加深的定深溝，選用的樹脂人工牙唇側總長度為12 mm。進行標準貼面牙體預備，形成中切牙切端對接型貼面預備體，頸部1/3、中部1/3和切端1/3預備量分別為0.8、1.0、1.2 mm。精修完成后用備牙前硅橡膠印模和卡尺檢查預備量，選用符合要求的模型。

1.3 CAD/CAM

CEREC椅旁掃描儀掃描上下頜模型，設計邊緣線及貼面形態(tài)，設定貼面頸部1/3、中部1/3和切端1/3的厚度分別為0.8、1.0、1.2 mm，不同厚度的切齦向范圍約為4 mm。選擇同一透明度和顏色的IPS e.max可切削型二硅酸鋰玻璃陶瓷塊作為修復材料，椅旁制作出24個外形一致的貼面（圖1）。

1.4 上釉燒結

超聲清洗貼面5 min后干燥，用卡尺檢查所有貼面厚度。將試樣隨機分成4組，初次結晶組為對照組S0，其余按上釉燒結次數(shù)依次為S1、S2、S3組，每組6個。同一技師分別執(zhí)行初次結晶和第1、2、3次上釉程序，所有操作均按材料和器械的使用說明進行。

1.5 比色

由熟練掌握比色儀器的同一醫(yī)師在上午的固定時間進行比色，比色光環(huán)境為診室內日光燈。固定模型于底座上，將制作好的貼面逐一放置到模型上，貼面四周用點狀粘蠟固定，用Vita easyshade電子比色儀進行測量。選取中切牙唇側中軸線上頸部、中部和切端的中心點作為測量點，然后將探頭垂直對準標定點重復測量3次，取平均值。測量的主要色彩參數(shù)為L、C、H、a、b值，L代表明度值，C代表彩度，H代表色相特征，a、b代表色相和彩度。

1.6 統(tǒng)計分析

采用SAS 9.1.3軟件對測量結果進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計方法采用多因素方差分析，有統(tǒng)計學差異者進行LSD兩兩比較，檢驗水準為雙側α=0.05。

2 結果

2.1 比色結果

經(jīng)過多次上釉燒結后，貼面的主要色彩參數(shù)L、 C、H、a、b值的測量結果見表1～3。由表1～3可見，對實驗結果采用兩因素方差分析以及LSD兩兩比較進行統(tǒng)計學分析。統(tǒng)計結果表明，相比較S0組，隨著上釉燒結次數(shù)的增加，其余燒結組在不同厚度部位L值均呈下降的趨勢；C、a、b值先升高后降低，H先降低再增加的趨勢；隨著頸部到切端厚度的逐漸增加，L、C、H呈下降趨勢，a、b值呈增加的趨勢。

表 1 不同燒結次數(shù)實驗組貼面頸部1/3區(qū)域（厚度0.8 mm）的L、C、H、a、b值Tab 1 The L, C, H, a, b values of repeated sintering with the thickness of 0.8 mm

表 2 不同燒結次數(shù)實驗組貼面中份1/3區(qū)域（厚度1.0 mm）的L、C、H、a、b值Tab 2 The L, C, H, a, b values of repeated sintering with the thickness of 1.0 mm

表 3 不同燒結次數(shù)實驗組貼面切端1/3區(qū)域（厚度1.2 mm）的L、C、H、a、b值Tab 3 The L, C, H, a, b values of repeated sintering with the thickness of 1.2 mm

L的燒結次數(shù)、厚度、燒結次數(shù)與不同厚度部位的交互作用均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中頸部厚度0.8 mm和中間厚度1.0 mm區(qū)域，除了S0組與S1組之間、S0組與S2組之間、S1組與S2組之間，其余各組之間兩兩比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；切端厚度1.2mm范圍，S0組與S1組之間、S1組與S2組之間差異無統(tǒng)計學意義外（P＞0.05），其余各組之間的兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。不同厚度范圍組間相比較，除了切端S0組與中間S1組之間，其余組間比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

H和a的燒結次數(shù)、不同部位厚度、燒結次數(shù)與厚度的交互作用均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

C和b的燒結次數(shù)組間比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中，除S2組與S3組之間差異無統(tǒng)計學意義外（P＞0.05），其余各組的兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

2.2 SEM觀察

SEM觀察可見，未結晶組的橫截面形貌較為松散，S0組貼面橫截面晶體數(shù)目增多，在玻璃基質中均勻分布，整體形貌呈片層狀結構，中間互相鎖結交聯(lián)。隨著燒結次數(shù)增加，晶體間的交聯(lián)變得更為緊密，更為致密。相比較結晶前瓷塊，S1和S2組變化最為明顯（圖2）。

圖 2 不同燒結次數(shù)貼面橫截面的觀察結果 SEM × 3 000Fig 2 Observation of glass ceramics veneer before and after repeated sintering SEM × 3 000

3 討論

3.1 本實驗貼面材料的選擇和厚度的設定意義

IPS e.max-CAD是一種新型二硅酸鋰陶瓷材料，燒結后其強度約為360 MPa[4-5]，目前較多的是用于制作后牙嵌體全冠等，隨著人們對即刻前牙美學修復的需要增多，目前也開始用于即刻前牙貼面修復。貼面是一個從頸部到切端逐漸增厚的修復體，常規(guī)預備厚度主要有三個毫米梯度：0.3/0.5/0.7，0.5/0.7/ 0.9和0.8/1.0/1.2。本研究模擬的是臨床上牙冠變色嚴重需要較厚瓷層遮蓋的貼面修復，盡可能模擬冠修復時研磨車針能切削的最小切端厚度，因此預備完成后的前牙切緣部分厚度至少應與研磨中使用的鉆的直徑相同，必須不少于1 mm[6]，并且考慮在前牙釉質層厚度內進行粘接修復，所以選用1.0 mm的備牙量作為實驗測定厚度。由于IPS e.max-CAD修復體在結晶過程中的收縮率大約為0.2%，研磨軟件也考慮到了這個因素。本研究選用了臨床最常用的A2中透瓷塊進行試件制作，旨在探討常用瓷塊的變化，更多厚度和不同透明度和色度將在以后的實驗中進一步加以完善。

3.2 多次上釉燒結對貼面顏色的影響

LCH和Lab表色系統(tǒng)是口腔領域廣泛使用的兩套色彩評價體系[7]。L代表明度值，C代表彩度，H表現(xiàn)色相特征。a、b代表色相和彩度，數(shù)值從-a到+a表示著物體由綠色逐漸變?yōu)榧t色；－b到+b表示著物體由藍色逐漸變?yōu)辄S色。a、b絕對值增高，表示其彩度增加。

半結晶狀態(tài)的二硅酸鋰玻璃陶瓷可加工瓷塊可以與CAD/CAM技術完美結合，晶化結束后，主晶相為Li2Si2O5，為棒狀或枝狀形態(tài)，晶體之間形成互鎖微結構。多次燒結后晶體數(shù)目增多，體積增大，微鎖結構增多排列更致密，導致光的透射減少，所以明度參數(shù)L值減小，實驗組數(shù)值和SEM圖都支持了這一改變。Li2Si2O5晶體的光折射系數(shù)為1.55，接近玻璃基質的光折射系數(shù)1.50[8]，溫度達到780 ℃以上時，偏硅酸鋰晶體向二硅酸鋰晶體轉化，并有少量Li3PO4晶體析出。在燒結3次以內，這種晶體間比例改變的影響較小，所以在不同厚度組，S0、S1、S2組間L值無統(tǒng)計學差異。

全瓷材料通常加入著色氧化物修飾顏色，如Fe2O3，CeO2，Er2O3等，有學者[9]研究證實多次燒結后這些色素顆粒會在高溫下崩解或熔融，而這些金屬離子可以強烈地吸收紫外線，含量的改變導致了降低明度，增加黃紅色品的作用。本實驗在厚度較小時，相比較S0組，上釉燒結1次，C值和a值增大，顏色變深，可能與瓷塊中的金屬氧化物色素顆粒有關；還有學者認為陶瓷材料在形成時，受溫度、壓力、雜質等影響，其表面及內部常會生成許多隨機分布的缺陷，如孔隙及裂紋等。而Li3PO4晶體分布在Li2Si2O5晶體的周圍，產(chǎn)生放射狀的壓應力，可阻止裂紋擴展或使裂紋偏轉。這種晶體的作用使得燒結時孔隙裂紋的數(shù)量發(fā)生變化，可能導致了彩度的改變[10]。

3.3 影響比色儀結果的因素

Vita easyshade電子比色儀屬于點測量型的分光光度儀，由探頭、信號調節(jié)器和軟件系統(tǒng)組成，能獲得牙齒色彩的各項指數(shù)[11]。電腦比色儀對牙齒顏色測量的一致性還有待提高，其中邊緣漏光是最重要的原因之一[12]。還有學者[13]認為探測頭放在牙齒表面的壓力和角度也會影響儀器測量值的可重復性。實驗中的貼面具有不規(guī)則的表面弧度，而儀器光導體纖維探頭為平面圓形，直徑約6 mm，探頭置于曲面處，邊緣可發(fā)生光線泄漏，這有可能是造成誤差的原因之一。本實驗采用體外實驗的方法避免了口內唾液等因素對比色的干擾，雖然使用同一標準光源，但周圍環(huán)境的光線對測量結果也仍然存在一定影響。

綜上所述，反復燒結對IPS e.max-CAD LS2貼面的明度、彩度、飽和度均有影響。隨著燒結次數(shù)增加，可切削型二硅酸鋰玻璃陶瓷的微觀結構中晶體和氣孔的大小、形狀、位置有所改變，雜質增加，缺陷裂紋擴展，最終影響陶瓷材料的顏色和透光性，需要通過其他實驗進一步證實。根據(jù)本研究結果，建議臨床進行厚度為1 mm的椅旁CAD/CAM二硅酸鋰玻璃陶瓷前牙貼面修復時，如需修改形態(tài)或者外染修飾，可以通過對燒結次數(shù)的把握調整貼面顏色來適應臨床個性化需求。另外改型上釉燒結次數(shù)最好一兩次內完成，可以最小程度避免燒結對貼面瓷塊顏色的影響并且最大限度體現(xiàn)椅旁CAD/CAM貼面修復的便捷性。

[1] 王林虎, 郭家平. CEREC椅旁CAD/CAM診室技術25年的研究進展[J]. 國際口腔醫(yī)學雜志, 2012, 39(1):124-127.

Wang LH, Guo JP. Research progress on chair-side CAD/ CAM in-offce technology about CEREC during 25 years [J]. Int J Stomatol, 2012, 39(1):124-127.

[2] 董麗平, 尚丹丹. CEREC椅旁CAD/CAM修復系統(tǒng)概況[J]. 口腔頜面修復學雜志, 2016, 17(1):57-60.

Dong LP, Shang DD. Research progress on chair-side CAD/ CAM technology about CEREC[J]. Chin J Prosthodont, 2016, 17(1):57-60.

[3] 翟家彬, 黃麗娟, 俞青. IPS e.max CAD全瓷冠修復的短期臨床評價[J]. 口腔醫(yī)學, 2015, 35(9):751-754.

Zhai JB, Huang LJ, Yu Q. Clinical study of short-term restorative effects of IPS e.max CAD ceramic crown[J]. Stomatology, 2015, 35(9):751-754.

[4] Lin WS, Ercoli C, Feng C, et al. The effect of core material, veneering porcelain, and fabrication technique on the biaxial fexural strength and weibull analysis of selected dental ceramics[J]. J Prosthodont, 2012, 21(5):353-362.

[5] Shenoy A, Shenoy N. Dental ceramics: an update[J]. J Conserv Dent, 2010, 13(4):195-203.

[6] Petrov GI, Doronin A, Whelan HT, et al. Human tissue color as viewed in high dynamic range optical spectral transmission measurements[J]. Biomed Opt Express, 2012, 3(9):2154-2161.

[7] 錢冬冬, 張蕾, 駱小平, 等. 反復燒結對牙科二硅酸鋰玻璃陶瓷顏色和透光性的影響[J]. 華西口腔醫(yī)學雜志, 2015, 33(1):50-53.

Qian DD, Zhang L, Luo XP, et al. Effect of repeated sintering on the color and translucency of dental lithium disilicatebased glass ceramic[J]. West Chin J Stomatol, 2015, 33(1): 50-53.

[8] Heffernan MJ, Aquilino SA, Diaz-Arnold AM, et al. Relative translucency of six all-ceramic systems. Part Ⅱ: core and veneer materials[J]. J Prosthet Dent, 2002, 88(1):10-15.

[9] 陳淵華, 謝園靜, 俞青. 不同染色時間對二氧化鋯基底冠顏色的影響[J]. 北京口腔醫(yī)學, 2010, 18(5):272-274.

Chen YH, Xie YJ, Yu Q. Effect of staining time on the color of zirconia[J]. Beijing J Stomatol, 2010, 18(5):272-274.

[10] Gorman CM, McDevitt WE, Hill RG. Comparison of two heat-pressed all-ceramic dental materials[J]. Dent Mater, 2000, 16(6):389-395.

[11] 邢亞菲. Vita Easyshade電腦比色儀的臨床應用及研究進展[J]. 臨床口腔醫(yī)學雜志, 2015, 31(10):631-632.

Xing YF. Clinical study and research progress on Vita Easyshade[J]. J Clin Stomatol, 2015, 31(10):631-632.

[12] Joiner A. Tooth colour: a review of the literature[J]. J Dent, 2004, 32(Suppl 1):3-12.

[13] 袁坤, 王輝, 張凌, 等. 三種電腦比色儀比色準確性與可靠性的比較[J]. 臨床口腔醫(yī)學雜志, 2010, 26(3):177-179.

Yuan K, Wang H, Zhang L, et al. Comparison of accuracy and reliability of three computer-aid shade matching instruments[J]. J Clin Stomatol, 2010, 26(3):177-179.

（本文編輯 杜冰）

Effect of repeated sintering and variations in thickness on the color and microstructure of dental lithium disilicate-

based glass ceramic veneers Huang

Cui1, Yu Jia2, Meng Shaofeng2, Gao Biyun3.
(1. Dept. of Prosthodontics, Stomatology Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, China; 2. Dept. of Dental Laboratory Center, Stomatology Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, China; 3. Dept. of Pediatric Dentistry, Stomatology Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, China)

Supported by: Youth Foundation of Guangxi Medical University (GXMUYSH201523). Correspondence: Huang Cui, E-mail: susnahc@163.com.

ObjectiveThe aim of this study is to evaluate the effect of repeated sintering and variation in thickness on the color and microstructure of dental lithium disilicate-based glass ceramic veneers.MethodsA total of 24 computer aided design and computer aided manufacturing (CAD/CAM) veneers was fabricated using the IPS e.max-CAD LS2 and then randomly divided into four groups (S0, S1, S2, S3; n=6). Each group was sintered 0, 1, 2, 3 times individually according to the manufacturer’s recommendation. The color parameters (L, C, H, a, b values) of all the specimens were measured by a Vita easyshade dental colorimeter. The results were statistically analyzed using the SAS 9.1.3 software for MANOVA and LSD. Subsequently, the microstructures of the intersecting surfaces of the specimens were observed by scanning electron microscopy (SEM).ResultsAfter repeated sintering, the L value signifcantly decreased (P＜0.05). For the C and b values, statistical differences were observed among the groups except between S2 and S3. SEM results showed that the interlocking microstructures of rod-shaped Li2Si2O5crystals became more compact when the number of sintering times was increased.ConclusionRepeated sintering exhibited signifcant infuence on the color of the IPS e.max-CAD LS2 veneers.

veneer; repeated sintering; computer aided design and computer aided manufacturing; lithium disilicate-based glass ceramic; color; scanning electron microscope

R 783.2

A

10.7518/hxkq.2017.04.009

2016-11-20；

2017-05-10

廣西醫(yī)科大學青年基金（GXMUYSH201523）

黃璀，主治醫(yī)師，碩士，E-mail：susanhc@163.com

黃璀，主治醫(yī)師，碩士，E-mail：susanhc@163.com