厚度对塑料基托材料颜色的影响

作者：孙俊　巢永烈　王敏

         【关键词】  塑料基托材料

　　［摘要］  目的：了解塑料基托材料在临床常用厚度下的颜色变化规律。方法：采用分光光度计(PR-650)测量Dentsply199#, 169#, 301# 及Heraeus 29#，43#，65#常用颜色热凝基托塑料在黑白背景下及在1.5 mm、2 mm、2.5 mm、3 mm、3.5 mm不同厚度时的颜色参数。结果：Dentsply169#的透光性最强, 199#的最弱；随厚度增加，各材料的a*值都不断增大；厚度与L*值的相关性取决于材料的透光性。结论：厚度会影响塑料基托材料的颜色再现。

　　［关键词］  塑料基托材料  厚度  颜色

　　Effect of Thickness on the Color of Denture Resins.

　　SUN Jun, CHAO Yong-lie, WANG Min.

　　West China College of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041

　　［Abstract］Objective: The objective of this study was to evaluate color change of denture resins through varying of thickness. Methods: The color was measured using a spectrophotometer (PR-650). Dentsply 199#, 169#, 301# and Heraeus 29#, 43#, 65# denture resins were tested. We investigated the color change of denture resins on the black and white background as well as with five varied thickness (1.5mm, 2mm, 2.5mm, 3mm and 3.5mm). Results: It was found that (1) the translucency of Dentsply 169# was the highest and that of 199# was the lowest (2) increased thickness caused an increase in a* value of denture resins (3) the correlated relationship between thickness and L* value was determined by the translucency. Conclusion: The thickness has effect on the color of denture resins.

　　［Key words］  Denture resins  Thickness  Color

    塑料基托的颜色近似于口腔黏膜组织，是一种常用的龈色材料，除了供人工牙排列附着，传导、分散牙合力外，还可用于修复缺损的牙槽嵴软、硬组织，恢复外形和美观。塑料属于半透明材料，其颜色易受环境背景色的影响，材料的厚度是其颜色再现重要的影响因素。本研究采用PR-650分光光度计对Dentsply及Heraeus临床常用颜色热凝塑料基托材料在黑白背景下及在不同厚度条件下的颜色进行测量，以了解其透光性，颜色分布特点和不同厚度下的颜色变化规律，为临床工作提供参考。

　　1  材料与方法

　　1.1  材料与设备  Dentsply 热凝基托塑料粉199#、169#、301#及专用基托液（Dentsply公司，美国）、Heraeus 热凝基托塑料粉29#、43#、65#及专用基托液（Heraeus公司，德国）、PR-650光谱扫描色度仪（Photo Research 公司，美国）、体视镜（成都光学仪器厂）。

　　1.2  实验方法

　　1.2.1  样本制作方法  分别将厚度为1.5 mm、2 mm、2.5 mm、3 mm、3.5 mm，两面平行，表面光滑，大小为40 mm×15 mm的模具块常规装盒、开盒后取出。按照厂家标明的热凝塑料粉液比调配材料，于面团期充塞，压榨器压紧型盒。热处理程序采用从室温水中缓慢加热，水温于1~2 h内加热至沸点，维持20 min，自然冷却后开盒，依次用300#，600#，800#，1000#，1200#水砂纸湿法打磨抛光，再将每条塑料片分割成约10 mm×10 mm左右大小的3个试件，用螺旋测微器测量并控制各样本的厚度，误差控制在±0.01 mm。试件置于体视镜下观察，排除有明显缺陷者。超声清洗，干燥后备用。

　　1.2.2  颜色测量  采用PR-650光谱扫描色度仪在暗室中测量，标准D65光源照明，仪器的光谱测色波段为380~780 nm，45/0光学几何条件，10°视场，测量区域直径1.5 mm，工作距离95 mm。测试前用标准白板校准色度仪。采用CIE1976L*a*b*色度系统和分光反射曲线法进行色度描述与分析，用色差（ΔE）来分析颜色的差异。首先测试2 mm厚不同基托材料在黑、白两种背景下的颜色参数变化，ΔE的计算公式为：ΔE=［(L*白-L*黑)2+ (a*白-a*黑)2+(b*白-b*黑)2］1/2。然后再测量各种不同厚度基托材料在黑色背景下的颜色。每组3个样本，每个样本测量3次，取平均值。

　　1.3  统计学分析  采用SPSS统计软件进行统计分析。

　　2  结果

　　2.1  不同背景下基托材料的颜色空间及变化情况见表1。t检验结果显示：黑白背景明显影响了基托材料的颜色（P<0.05）。各基托材料样本的颜色空间随背景的不同发生了偏移，白背景下的明度值、彩度值均比黑色背景下的值高，ΔE也远远大于1.5。Dentsply169#材料的黑白背景色差值最高，透光性最强，199#的色差值最低，透光性最差。

　　表1  不同背景下基托材料的颜色空间及变化情况　略

　　2.2  各种基托材料的反射率曲线见图1。6种基托材料的反射曲线形状相似，但高度不同，从600nm附近区域曲线开始上升直到峰值，以199#的反射峰值最高。在540nm和580nm均附近未见特征性的血红蛋白吸收带。

　　2.3  不同品牌基托材料随厚度变化的颜色改变情况见图2~图4。

　　2.4  对基托材料的颜色参数与厚度作相关回归分析，可知所有材料的a*值都与厚度成正相关关系（P<0.05），Dentsply公司的169#，Heraeus 公司的43#、29#基托材料的b*值与厚度正相关（P<0.05），Dentsply公司的169#，301#，Heraeus 公司的65#、29#基托材料的L*值与材料厚度正相关（P<0.05），其余组别无相关性。

　　图1  常用基托材料的反射率曲线　略

　　图2  不同品牌基托材料随厚度变化L*值的变化趋势图　略

　　图3  不同品牌基托材料随厚度变化a*值的变化趋势图　略

　　图4  不同品牌基托材料随厚度变化b*值的变化趋势图　略

　　3  讨论

　　3.1  背景对龈色材料颜色空间的影响  基托塑料属于半透明材料，半透明材料的观色背景不同会造成观察数据的变化。本研究结果表明，黑白背景对基托材料的色参数有显著影响，各种基托材料在白背景下的明度值、a*值、b*值均比黑色背景下的值高，即白背景下的基托塑料亮度提高，偏红、偏黄，饱和度增大。黑白背景下的色差ΔE远大于1.5，人体有明显感觉上的颜色差异。其原因可能是：白背景具有较高的光反射率，基托材料具有一定的透光性，部分光线在透过塑料后又被白背景反射，反射光线透过材料又从它的表面射出，从而被分光光度仪测出；在黑背景下，这部分透过光线被背景吸收，不会再对测色结果产生影响。黑背景下测得的颜色数据可以在一定程度上反映塑料基托材料的颜色。本实验选择了几种常用颜色的基托材料进行测试，结果表明，Dentsply 公司的199#、169#、301#热凝基托塑料的颜色空间分布较为广泛，而实验所用的Heraeus 29#、43#、65#热凝基托塑料的颜色范围较窄，且黄色成分较少。常用基托材料的颜色空间是L*：47.32~65.87，a*：14.05~23.80，b*：2.34~16.55。

　3.2  半透明性对塑料基托材料颜色的影响  材料的半透明性是由于内部各种物质相对光的折射率不同而在相邻物相以及不同物相之间的界面处发生散射的结果，与各物相间的折射率差，材料的厚度，内含颗粒的大小，色素的浓度及气孔率等因素有关［1］。当光线照射到基托表面时，除被吸收、反射部分光线外，还有相当部分光线发生折射与透射进入物体内部。该部分光线将重复发生吸收、反射、折射与散射，光线的行走路线极为复杂。在这种情况下，带有周围软硬组织背景光学或颜色信息的反射光将会影响基托塑料的外观。透光性能在基托的颜色表达中起着重要作用。Johnson［2］用相同厚度的试件在黑白色背景下的色度差来定义材料的半透明性，并认为这与通常视觉对半透明性的评价直接相关。本研究也采用这种方法对比了不同塑料基托材料的透光性。结果表明，不同品牌，不同型号的材料透光度不同，六种基托材料以Dentsply169#的透光率最高，199#的最低，透光率高的受背景的影响也大。国内较受欢迎的基托是透明度较高的塑料，在尚无理想颜色匹配的情况下，选择透明度高的基托塑料有利于天然牙龈色的透出，从而提高美观效果。本研究在1.5~3.5 mm的临床常用厚度范围内分组，测量了各色基托材料在不同厚度下的颜色变化，结果表明，从1.5~2.5 mm，各样本的L*值均明显提高，厚度超过2.5 mm后，明度的变化逐渐减小，Dentsply199#和Heraeus 43#材料的明度值与厚度不相关，结合黑白背景的实验可知透光性对明度的影响最大。明度是影响材料颜色的最重要参数，因此对透光性低的基托材料来讲，2.5 mm的厚度就可达到较好的遮色效果。同时，本研究结果显示，随厚度的增加，各材料的a*值不断增大，且都与厚度呈正相关；厚度对b*值的影响却因材料而异。

　　3.3  基托材料的反射光谱  武田友孝［3］及深井浩一［4］的研究表明，牙龈色因受血液循环的影响，在天然牙龈组织的反射光谱曲线中540 nm和580 nm附近会出现特征性的血红蛋白吸收带，而本实验中基托材料的反射光谱曲线虽然与天然牙龈反射图线的外形相像，但缺乏血红蛋白的特征性吸收带，这也正是人工材料不易仿生的缺陷。

　　参考文献

　　［1］  Nakamura T, Saito O, Mizuno M, et al. Changes in translucency and color of particulate filler composite resins ［J］. Int J Prosthodont, 2002, 15(5)∶494-499

　　［2］  Johnson WM, Reisbick MH. Color and translucency changes during and after cuting of esthetic restorative materials ［J］. Dent Mater, 1997,13(1)∶89-93

　　［3］  武田友孝. 肉の分光放射定法にょる色彩学的研究［J］. 缀, 1987,31(2)∶363-370

　　［4］  深井浩一. 肉色にする研究［J］. 日周, 1988,30(2)∶428-451

　　作者简介  孙俊（1973~ ），女，浙江人，讲师，博士，主要从事口腔修复学临床及基础的研究工作。