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计算机选色技术在牙科临床比色中的应用 ----中华口腔医学网

(2007-07-27 16:50:03)
标签:

牙科

看牙

洗牙

口臭

树脂

牙齿美容

烤瓷牙

牙医

分类: 牙齿美容
 无论光固化树脂充填还是烤瓷修复临床比色的重要性已经众所周知,由于视觉比色在实际进行过程中受到环境以及主观因素的明显影响,而且对于比色板的研究已经证明肉眼比色肯定会产生明显偏差,所以临床上迫切需要能够准确而量化的比色手段。

    另一个非常重要的问题是牙科材料本身的材质与人的牙齿截然不同,正像相同颜色的不同材料给人以不同印象一样,要正确判定人工材料与天然牙的颜色是否完全一致决非易事,光固化树脂是半透明性材料,因此使用时还必须考虑到基部牙本质的颜色透出对表面颜色的影响,此外天然牙的颜色征颈部,中央部与切端部呈现出逐渐移行的色彩变化,以上种种特点都给比色造成了闲难。现在临床主要使用附属比色板进行视觉比色,已有研究表明附属比色板的颜色与真正材料间存在较大差异,因此目前临床上的比色失误难以避免。

    计算机选色(Computer Color Search,简称CCS)技术是将所有备用材料事先在各种标准条件下进行测色,并将结果制成数据库,然后针对某一颜色检索出与其最为相近的材料。CCS以前主要用于纺织及印染行业,随着信息技术的飞速发展,CCS技术近来才得以广泛应用。它以客观的、标准化的手段代替了以往的主观的、模糊的肉眼比色,为此我们尝试着将CCS技术引用到牙科比色,现将结果报告如下。

1.材料与方法

1.1试验材料

    光固化树脂:本实验收集了Charisma(Kulzer),Clearfil AP-X(Kuraray),Estio LC(GC),Heliomolar Radiopaque(Vivadent),Lite-Fil A(Shofu),Palfique Estilite(Tokuyama),Prisma TPH(Dentsply),Progress(Kanebo),Z100(3M)共9公司计91色树脂。树脂材料按颜色分别装入内径10mm,高度2mm之透明塑料管内,注意防防止混入气池,两面放透明成型片,用透明玻璃板加压挤出多余材料。然后将装有光固化树脂的圆状塑料管放置在黑纸上,用日本而至公制New Light VL-II固化灯照射40秒使其硬化。各色树脂分别制作三个试件。天然牙:因各种原因拔除的前牙73颗。拔牙后立即去除牙石与软垢,放在75%酒精溶液中备用。

1.2 试验方法
    本试验的测色装置为Photo Research公司制Spectrua Scan PR-650分光测色仪。光源为D55标准光,照度1000Lux。

1.2.1 测试件的测色

    由于光固化树脂固化后色度短期内会发生较大的变化,故在标准试件制作一周后开始测色。以试件的中央部1/3做为测定部位,同一材料反复测定3次。背景色采用日本明海大学齿学部保存修复讲座研制的中心色、高彩度、低彩度、明系、暗系、黄系及黄赤系色卡为背景,使用CIEL*a*b*表色系表达测色结果。将所有情报均输入计算机,建立数据库文件。

1.2.2背景色卡的测色用做背景色的7色色卡分别测色后,记录其L*a*h*值

1.2.3 天然牙的测色与筛选

    将保存于酒精溶液中的天然牙取出,用消毒棉球擦干后,测定唇面中央部色度。测色时同样使用7种背景色卡。然后将测色结果与7种色卡色度进行计算比较,以最小色差为依据从73颗天然牙中选出中心色、高彩度、黄系及暗系各4颗共计16颗天然牙。由于所有天然牙中未发现明系、低彩度及黄赤系牙齿,剩余牙齿略去。

1.2.4 光固化树脂的CCS

    将天然牙的测色结果输入计算机,与数据厍中所有以同色系色卡为背景的光固化树脂包度值进行照合,并分别计算相互间色差,依照最小色差选出色度最为相近的光固化树脂。色差计算公式如下:

1.2.5光固化树脂充填后的肉眼比色

    天然牙唇面中心制备深2.Omm,直径3.Omm的圆形窝洞,将CCS选出的光固化树脂填入窝洞,光固化灯照射40秒,置入蒸馏水中保存24h后,常规打磨抛光。然后在D55标准光源,照度1500LUX的灯箱中,由具有5年以上临床经验的视觉正常的口腔科医7师行肉眼比色,以评价树脂与天然牙色度的匹配程度。评价结果分为3级。不合,即光固化树脂与天然牙色度完全不吻合;基本适合,即两者间的色差在临床允许范围之内;适合,即无法识别光固化树脂与天然牙间的色差。

2.结 

2.17种色卡与全部光固化树脂的测色结果

    7种色卡与各种光闯化树脂在7种色卡背景下的测色值经整理后导入数据库,各种树脂去除补充色后的色度范围及7种色卡的色度值列于表2。从表中可以见到各种光固化树脂得色度分布范围有较为明显的差异。但就整体分析其总体分布范闱仍比文献发表的天然牙色彩范围要小。

2.2天然牙的测色与CCS结果

    从73颗天然牙中选出与色卡色度最为接近的16颗供验牙,全部牙中未发现明系、暗系及黄赤系的天然牙,故省去。甄选根据为该天然牙测色值与以同色系色卡为背景时的光固化树脂测色值间色差最小,通过CCS分别选出与16颗天然牙匹配的光固化树脂。其色系、也度值及CCS结果请见表3。

2.3 肉眼判定

    用选出光固化树脂充填后的16颗天然牙经20人肉眼比色判定结果如表4所示。除 NO.133所有受验者均判定为不合以外,其他判定结果偏差范围较大。但分析色差入小与判定不合的人数之间天系,并用统计学方法计算分布倾向近似曲线则可发现色差越大,判定不合的人数越多。散布图与近似曲线见图1。

3. 考 

    目前肉眼比色是临床上唯一的比色方法,由于该方法依赖于医师对色彩的准确理解和掌握,同时还会受到光源、周围环境以及情绪等主观因素的影响,因此有大量相关研究指出肉眼比色会导致明显的比色失误,且重复率较低。CCS作为一种客观的配色方法,在印染等工业领域已经得到广泛应用,它具有客观、快速、准确以及不受环境于扰的特性,国际上已经开始尝试将其应用于于临床配色,由于我国目前在此方面的研究尚属空白,因此讨论 CCS的实用性具有重要的临床意义。

    从实验结果分析,CCS选色与肉眼比色结果大致吻合,计算得出色差较大者,肉眼比色也多判定为颜色不合。此外,实验中不同受验者的肉眼比色结果间存在巨大差异,该现象同样发生在临床比色,这说明自然人的色彩感受力,判断力具有较大差异,同时在比色时其经验、情绪等主观因素也发生作用,因此CCS方法在以上方面较肉眼比色具有无可比拟的优越性。本实验证明了ccs适用于牙科比色,但如要实际应用,尚需在以下几个方面深入研究。

1 测色仪器的基准统一

    测色仪不同则测色结果之间无可比性。本实验使用了精密的分光测色仪,其测定结果与国际上发表的数据基本相同,但查阅文献则可发现不同作者取得的天然牙以及光固化树脂测色结果有较大差异,究其原因主要是使用了不同的测色设备,因此如何解决不同测色设备产生不同测定结果关系到光固化树脂材料测色结果数据库的通用问题,否则将产生配色错误造成极大的材料浪费。

2 天然牙与光固化树脂材料的物理光学特性

   本实验的测色均在特定背景下进行,其原因在于天然牙以及光固化树脂均为半透明性材料,背景颜色将对表面颜色产生显著影响。本实验仅使用了7种背景色卡,但实际上需要的背景色要远超过7种。另外,在临床上如何确定釉质表层覆盖下的牙本质的颜色需要进一步的研究利努力。另外,各种光固化树脂还具有不同的遮色能力,该特性将影响该材料充填到牙齿后最终表现出的颜色,因此CCS不能忽略遮色能力因素。由于目前尚无牙釉质及牙本质遮色能力方面的研究报告,今后需要在此方面继续深入研究。另外与除色度以外,光泽度、荧光等有关性能也应进行深入研究。还有一个不可忽视的问题是树脂材料的厚度也会影响到其最终表现出的色度,本实验仅采用了2mm厚试件,在实际应用中还应设定不同厚度以与不同深度的窝洞进行匹配。

3 非平面物体的测色

    由于天然牙具具有不规则的弧形表面,因此测定部位与角度对测定结果有重人影响。如何准确测取天然牙的色度是CCS需要解决的重要问题。由于天然牙的不同部位会表出不同的颜色,要进一步提高CCS精度应减小测定面积,增加测色部位,但由于测定面积减小同样会引起测色误差的增加,如何平衡两者间矛盾也需要进一步的研究。本实验中的对象分别为不规则形的天然牙与标准圆形树脂试件,因此会相应产生一定的误差。

4 数据库样本

    本试验共收集了9种光固化树脂,但在CCS过程中依然有少数天然牙无法找到相应色的光固化树脂材料,其原因一则在于光固化树脂色度分布范围较天然牙色度分布范围小,二则在于各种品牌树脂并非在所覆盖的色彩范围内均匀分布各种颜色,而不约而同地遵循 VITA的颜色排列规则,这样造成中心部分过于密集,而周缘部分过于疏散。但由于各公司控制材料发色水平不同,从而造成相同颜色树脂表现出不同的色度值,同时在颜色范围分布上各有侧重,正有利于发挥CCS的功效。更多种的树脂无疑会进一步提高CCS的准确性,从而寻找到与天然牙色基本相同的光固化树脂。

 

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