表面处理工艺对树脂基陶瓷颜色稳定性影响的体外研究

《Crystals》：Effects of Surface Finishing Procedures on the Color Stability of Resin-Matrix Ceramics: An In Vitro Study ?rem K?klü Da?deviren, Umut Da?deviren and Turan Korkmaz

　　

树脂基陶瓷是修复牙科中日益受青睐的牙科生物材料，然而这类材料在口腔环境中持续受到饮品染色的影响，长期美学性能仍存在局限。本研究旨在评估4种不同树脂基陶瓷（Cerasmart、Lava Ultimate、Shofu Block HC、Vita Enamic）经不同表面处理工艺处理后，浸泡于常见饮品中的色差（ΔE00）变化。共制备256个试件，随机分为机械抛光组和上釉组，分别浸泡于咖啡、红酒、可乐或蒸馏水中14天。数据采用三因素重复测量方差分析（three-way repeated-measures ANOVA）结合Tukey和Bonferroni事后检验（α=0.05）进行分析。结果显示，表面处理工艺、材料类型、饮品类型及浸泡时间均对ΔE00值产生显著影响（p<0.05）。14天浸泡后，红酒浸泡的Shofu Block HC上釉组（ΔE00=7.44±0.45）与Lava Ultimate上釉组（ΔE00=7.24±0.83）色差值最高。研究结果表明，表面处理工艺与材料选择对维持树脂基陶瓷修复体的美学性能至关重要，机械抛光可作为CAD/CAM修复体的临床优选方案。

论文解读

研究背景与意义

椅旁CAD/CAM技术已成为牙科常规诊疗的重要组成部分，树脂基陶瓷作为新型CAD/CAM材料，兼具复合树脂的耐磨性、可加工性与陶瓷的机械强度，弹性模量接近天然牙体组织，且成本较低、便于口内修补，临床应用日益广泛。这类材料可分为聚合物渗透陶瓷网络（polymer-infiltrated ceramic network，PICN）与树脂纳米陶瓷（resin nano-ceramic，RNC）两类，不同材料的组成与微观结构差异直接影响其物理机械性能与颜色稳定性。颜色稳定性是修复体长期临床性能的核心指标，树脂基陶瓷因含聚合物基质，无法采用传统高温上釉工艺，现有光固化树脂基表面涂层剂（即本研究中的上釉工艺）对颜色稳定性的影响尚不明确。同时，口腔环境中的咖啡、红酒等饮品是外源性染色的主要因素，不同表面处理工艺与材料组成在饮品浸泡下的颜色变化规律仍缺乏系统研究。该研究针对这一空白，系统评估不同变量对树脂基陶瓷颜色稳定性的影响，为临床材料选择与表面处理提供循证依据，相关成果发表于《Crystals》。

关键技术方法

研究纳入4种A2色HT树脂基陶瓷块，制备256个标准试件，按表面处理工艺分为机械抛光组与上釉组，再按浸泡饮品分为咖啡、红酒、可乐、蒸馏水亚组，每组8个试件。表面处理采用标准化预磨后，机械抛光组使用金刚石螺旋抛光套装，上釉组涂布光固化树脂基涂层剂Optiglaze Color并完全光固化。试件于37℃避光环境下分别浸泡14天，每48小时更换新鲜饮品。颜色测量采用VITA Easyshade分光光度计，在基线、7天、14天三个时间点记录L、a、b*值，采用CIEDE2000色差公式计算ΔE₀₀，设定临床可接受阈值为1.8。统计分析采用三因素重复测量方差分析与事后检验，显著性水平设为0.05。

研究结果

3. Results

三因素重复测量方差分析显示，表面处理工艺、材料类型、饮品类型及浸泡时间的主效应与交互效应均具有统计学意义（p<0.05）。14天浸泡后，Shofu Block HC上釉组红酒浸泡与Lava Ultimate上釉组红酒浸泡的ΔE₀₀值最高，分别为7.44±0.45与7.24±0.83。咖啡浸泡组中，除Cerasmart外所有试件的ΔE₀₀值随时间显著升高（p<0.05），Lava Ultimate试件色差最大；Lava Ultimate与Cerasmart的上釉组14天色差显著高于机械抛光组（p<0.05），且除Cerasmart机械抛光组外，其余咖啡浸泡组7天起ΔE₀₀即超过临床阈值。红酒浸泡组所有试件ΔE₀₀随时间显著升高（p<0.05），上釉组色差均显著高于机械抛光组（p<0.05），所有组7天起ΔE₀₀均超过临床阈值。可乐浸泡组仅Vita Enamic试件ΔE₀₀随时间显著升高（p<0.05），其余组无显著变化；除Vita Enamic机械抛光组外，其余可乐浸泡组14天ΔE₀₀均低于临床阈值，且表面处理工艺间无显著差异（p>0.05）。蒸馏水浸泡组仅Vita Enamic机械抛光组与Lava Ultimate上釉组ΔE₀₀随时间显著升高（p<0.05），所有组ΔE₀₀均低于临床阈值，表面处理工艺间无显著差异（p>0.05）。Tukey事后检验显示，14天时咖啡与红酒的ΔE₀₀显著高于可乐与蒸馏水（p<0.05）；上釉组中红酒ΔE₀₀显著高于咖啡（p<0.05）；Cerasmart机械抛光组中红酒ΔE₀₀高于咖啡（p<0.05）；Vita Enamic中可乐ΔE₀₀显著高于蒸馏水（p<0.05）。

讨论与结论

研究证实，机械抛光试件的颜色稳定性优于上釉试件，三个零假设均被拒绝。表面处理工艺的差异可能与粗糙度相关，粗糙表面更易吸附色素；上釉层在不同材料上的完整性存在差异，Lava Ultimate的上釉层易出现微裂纹与气泡，导致色素渗透增加。饮品染色机制方面，红酒的高色素含量、低pH与酒精浓度会软化聚合物基质，促进色素深层渗透；咖啡的黄色色素吸收是主要染色原因；可乐因缺乏黄色生色团，染色程度较低。材料组成方面，含双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯（Bisphenol A Glycidyl Methacrylate，Bis-GMA）与三乙二醇二甲基丙烯酸酯（Triethylene Glycol Dimethacrylate，TEGDMA）基质的材料吸水率更高，更易出现色素渗透，因此Lava Ultimate的颜色稳定性低于Cerasmart。研究局限性在于采用平面标准试件，未模拟临床修复体的咬合形态与厚度差异，且为体外实验，未纳入温度循环、唾液、咀嚼力与刷牙习惯等临床因素。

研究结论为：在本研究的体外条件下，表面处理工艺显著影响树脂基陶瓷的颜色稳定性；高致色潜力饮品（咖啡、红酒）浸泡的上釉表面比机械抛光表面颜色变化更显著；含Bis-GMA与TEGDMA基质的材料在致色饮品中变色更明显，表明表面处理工艺与聚合物组成共同决定树脂基陶瓷修复体的长期美学效果。