变色牙与Vitapan Classical比色板色标的色差分析

Abstract

目的

研究Vitapan Classical比色板是否能够有效地评价牙齿漂白的疗效。

方法

收集2009年2月—2014年7月接受Beyond冷光美白病例67例，用Vitapan Classical比色板评价疗效，计算不能在该比色板中找到对应色标的病例比例及能找到对应色标的变色牙与对应色标间的色差值。

结果

64%（16/25）的四环素牙和28%（17/61）的氟斑牙不能找到对应色标，而全部黄牙均有对应色标，3组间差异均有统计学意义（P=0.000）。有色标对应的四环素牙与氟斑牙、四环素牙与黄牙间ΔL*、Δb*及ΔE的差异有统计学意义，氟斑牙与黄牙间这3项色度值的差异无统计学意义，3类变色牙间Δa*的差异无统计学意义。

结论

Vitapan Classical比色板不能够有效地评价牙齿漂白的疗效，尤其不适用于四环素牙及氟斑牙，应对该评价方法加以改进。

近年来，牙齿漂白治疗在国内口腔科广泛地开展，以Beyond冷光美白为例，可以使牙齿明度提升，饱和度降低。目前对漂白疗效的评价方法主要有2种：一是使用比色仪，但价格因素使其难以在临床推广；二是根据生产厂商的推荐，将Vitapan Classical比色板的色标重新排列，在漂白治疗前后比色，根据色阶数的变化评价疗效，后者是临床常用的方法。

虽然漂白疗效的评价不像瓷修复体制作那样对比色的准确性有极高的要求，但如果比色过于粗糙会使医生和患者在评价疗效和理解疗效的意义时产生分歧和误解。本研究的目的是评价该比色板是否能够有效地评价漂白的疗效。

1. 材料和方法

1.1. 病例来源

本研究纳入了2009年2月—2014年7月在北京大学深圳医院口腔科接受Beyond冷光美白治疗变色牙的患者67例，年龄18~53岁，平均年龄（29.0±7.2）岁。按变色类型分为四环素牙、氟斑牙、黄牙3组，漂白牙位为上下颌前牙及前磨牙（表1）。

表 1. 患者的就诊时间、性别和变色类型.

Tab 1 Visit time, gender and discolored type of patients

年份	男/女	变色类型			合计
		四环素牙	氟斑牙	黄牙
2009	2/21	5	10	8	23
2010	3/8	2	3	6	11
2011	4/11	4	6	5	15
2012	1/5	0	3	3	6
2013	1/4	2	3	0	5
2014	1/6	0	5	2	7
合计	12/55	13	30	24	67

n

67例患者在治疗前后都使用带有微距镜头和环形闪光灯的专业数码相机（佳能公司，日本）拍摄上下牙列正面口内像，其中有2名患者先后进行了2次漂白治疗，另有2名患者的术后照片由于不够清晰而被排除，因此，用于分析的对象合计136例。

1.2. 漂白系统

采用Beyond冷光美白系统（普洋科技公司，美国）进行漂白治疗。其原理是将波长为480~520 nm的高强度蓝光，经由光纤传导，再经过特殊光学处理，隔除一切有害的紫外线与红外线，将过氧化氢和直径为20 nm的二氧化硅等为主体的漂白剂快速渗透到牙齿的表面及深层，与所附着的色素产生氧化还原作用，从而达到漂白的效果。

1.3. 适应证

1）全身情况：年龄18岁以上，身体健康，非妊娠期，能耐受1~2 h的诊椅上治疗，心理健康状况正常，医患沟通良好。2）牙齿情况：前牙及前磨牙为中度和轻度四环素牙、氟斑牙或黄牙，牙列完整，牙齿排列整齐，无明显牙体缺损或牙根暴露，无修复体或充填体。

1.4. 治疗过程

首先签知情同意书，然后进行比色和拍照。将Vitapan Classical比色板（Vita公司，德国）的16块色标主要根据明度重新排列，即1~16对应B1、A1、B2、D2、A2、C1、C2、D3、A3、D4、B3、A3.5、B4、C3、A4、C4，记录治疗前后色阶数的变化。治疗时要先清洁牙面，再使用牙龈保护剂，然后涂布美白凝胶，使用美白仪光照12 min，连续进行3次。

术前比色由经治医师之外的2位医师分别独立进行，如果认为在该比色板中无法找到对应色标，就选择“放弃”，若2位医师均选择“放弃”，术前比色结果就最终确定为“无对应色标”；若一个“放弃”，另一个选择了对应色标，所选色标即被确定为对应色标。如果都选择了对应色标，而2人的选择不一致，则再请第三位医师裁决，最终确定对应色标。如果2人的选择一致，则2人的选择即为对应色标。

术后比色在治疗结束后1周复查时进行，此时患者的牙齿颜色比较稳定，由经治医师和术前比色医师之外的2位医师分别独立进行，确定最终比色结果的方法与术前比色相同，必要时请第三位医师裁决。

1.5. 评价内容

1.5.1. 无色标对应的变色牙

计算不同种类变色牙中无Vitapan Classical比色板色标对应的变色牙的比例并进行统计分析。

1.5.2. 有色标对应的变色牙

对于有色标对应的变色牙，利用漂白治疗前后所拍摄的数码照片，计算变色牙和其对应的比色板色标的色差值，并进行统计分析。具体方法是：首先，使用Photoshop 7.0软件打开一张拍摄的照片；选择菜单中“图像—模式—Lab颜色”调整图片格式（图1）；用左上角的矩形框选取与比色板色标相邻的上中切牙中部一点，选择菜单中“图像—直方图”对该点测色（图2）；此时即得到Photoshop软件下的变色牙Lab值，同样地，也可以得到变色牙对应的比色板色标的Lab值。

图 1. 调整图片为Lab格式.

Fig 1 Adjust pictures to Lab format

图 2. 对变色牙测色.

Fig 2 Measure color values of discolored teeth

为了减小测量误差，请未参与过本实验前期比色及治疗工作的3位医师分别独立测量照片的数据，每位医师测量2遍，每次只测术前或术后，各次测量均间隔1个月。每张照片的6人次测量数据去掉最大值和最小值，取平均值。根据测得数据对变色牙的色度值和其所对应的比色板色标的色度值进行差值计算[1]：ΔL*=|L*_变色牙−L*_色标|；Δa*=|a*_变色牙−a*_色标|；Δb*=|b*_变色牙−b*_色标|；总色差值ΔE=（ΔL*²+Δa*²+Δb*²）^1/2。L*、a*、b*为国际照明委员会（CIE）确定的3个代表颜色的参数，即明度、红绿度、黄蓝度。

1.6. 统计学分析

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。χ²检验比较3组变色牙不可对应色标率的差异，检验水准α=0.05，如差异有统计学意义，进一步用χ²分割法进行3组间两两比较，检验水准α′=0.012 5。对于3组变色牙ΔL*、Δa*、Δb*及ΔE的差异，由于方差不齐，用Kruskal-Wallis秩和检验进行比较，检验水准α=0.05。

2. 结果

2.1. 不同种类变色牙中无色标对应的比例

四环素牙组、氟斑牙组、黄牙组无色标对应比例分别为64%（16/25）、28%（17/61）、0（0/50），3组间比较差异有统计学意义（χ²=37.930，P=0.000）；四环素牙组与氟斑牙组（χ²=9.789，P=0.002）、氟斑牙组与黄牙组（χ²=16.454，P=0.000）、四环素牙组与黄牙组（χ²=40.678，P=0.000）比较差异均有统计学意义。

2.2. 有色标对应的变色牙与对应色标的色差值

2.2.1. ΔL*的比较

四环素牙组、氟斑牙组、黄牙组有色标对应例数分别为9、44、50例；ΔL*值分别为8.02±4.28、4.49±2.33、3.58±2.13，3组间ΔL*值比较差异有统计学意义（H=11.913，P=0.003）。四环素牙组与氟斑牙组（χ²=2.332，P=0.020）、四环素牙组与黄牙组（χ²=3.341，P=0.001）间比较差异有统计学意义；氟斑牙组与黄牙组间比较差异无统计学意义（χ²=1.726，P=0.084）。

2.2.2. Δa*的比较

四环素牙组、氟斑牙组、黄牙组Δa*值分别为2.51±2.94、1.41±1.16、1.65±1.12，3组间比较差异无统计学意义（H=0.964，P=0.618）。

2.2.3. Δb*的比较

四环素牙组、氟斑牙组、黄牙组Δb*值分别为7.53±3.91、2.29±1.86、1.99±1.21，3组间比较差异有统计学意义（H=20.545，P=0.000）。四环素牙组与氟斑牙组（χ²=4.250，P=0.000）、四环素牙组与黄牙组（χ²=4.423，P=0.000）间比较差异有统计学意义；氟斑牙组与黄牙组间比较差异无统计学意义（χ²=0.226，P=0.821）。

2.2.4. ΔE的比较

四环素牙组、氟斑牙组、黄牙组ΔE值分别为12.33±3.80、5.72±2.20、4.93±1.55，3组间比较差异有统计学意义（H=25.027，P=0.000）。四环素牙组与氟斑牙组（χ²=3.878，P=0.000）、四环素牙组与黄牙组（χ²=4.973，P=0.000）间比较差异有统计学意义；氟斑牙组与黄牙组间比较差异无统计学意义（χ²=1.849，P=0.064）。

3. 讨论

美国牙科协会（American Dental Association，ADA）于2006年对目前三大类牙齿漂白剂棗非处方自用型、处方自用型和门诊医用型应达到的疗效做出规定：漂白应能够使变色牙的明度提高，饱和度降低。效果评价可以采用比色板色标计数或比色仪测量两种方法，非处方自用型漂白剂应能使变色牙提高3个色阶以上，ΔE达3以上；处方自用型和门诊医用型分别提高4、5个色阶以上，ΔE分别达4、5以上[2]–[4]。中华口腔医学会于2012年也制定了漂白治疗的相关规范，但尚未对疗效做出硬性规定[5]。

在使用Vitapan Classical比色板评价漂白效果的研究中，有学者[6]用比色仪对色标进行测色，发现按照厂家推荐的顺序重排后的色标不是严格按照明度排序的；有学者[7]请医生们对无标记的色标从“白”到“黑”进行排序，所排顺序也与推荐的顺序不一致；该比色板因为不是基于牙色空间设计，其所谓色阶，其实也没有规律性可言[8]；最让医师们感到困难的是：很多变色牙找不到对应色标，找到对应色标的变色牙有的与色标间也存在很明显的色差，本研究主要针对这一点进行了探索。

四环素牙及氟斑牙病因明确，牙色特殊。黄牙指除前二者外，主色调基本正常的牙齿，有的饱和度偏高，有的明度偏低，有的颜色完全正常，甚至是比较白的，病因有的是由于釉质透明度高，有的是由于牙齿磨损釉质变薄，有的牙齿天生偏黄，有的接受了长时间的正畸治疗导致色素的深层渗透，用喷砂、抛光等方法都不能去除。

由于比色是一项主观性强的工作，因此，对本研究术前与术后的比色程序都做出了较常规临床工作更为严谨的安排：由多位医师比色；必须当2位参加比色的医师都认为找不到对应色标时才能确定为无色标对应；而当2位医师的判断不一致时，请第三位医师裁决，使结果更加可靠；术后比色要在治疗1周后进行，此时牙齿颜色稳定；参加比色的医师严格的完成比色程序，而且术前与术后比色要由不同的医师完成，尽量减小误差。

本研究中高达近2/3的四环素牙和近1/3的氟斑牙在Vitapan Classical比色板中找不到对应色标，此时笔者认为就不适于再用该比色板进行比色了；只有黄牙的颜色处于牙色空间中比较正常的范围。

早在10多年前，就有学者[9]利用Photoshop软件来分析牙齿的色度值。对于能从Vitapan Classical比色板中找到对应色标的变色牙，利用该软件分析漂白前后所拍摄的照片，计算牙与色标间的色差值。为确保照片的质量，对拍照的软硬条件进行了控制。首先，使用的相机为佳能专业相机，配有微距镜头及环形闪光灯；其次，快门速度设定为1/160 s，光圈设定为1/22，确保景深足够，画面清晰；拍照及对焦模式设定为手动；拍照时调整患者坐姿，镜头与牙面保持垂直。测色的位点是牙体中1/3处，因为切端半透明性较高，明度高而饱和度低，颈部釉质薄，明度低而饱和度高，牙体中部的色度值能更好地体现牙齿整体颜色，比色板也选取同样位点进行对比。由于采用环形闪光灯补光，常在牙体正中形成反光点或带，选取位点时要注意避开。

当然，即使严格控制了拍照条件，照片的曝光量也不可能完全相同，如果测量同一个色标在不同照片上的色度值，会发现存在差异。因此，本研究中笔者计算的是同一张照片上色标与变色牙间色度值的差值，通过差值计算尽量减小误差。

分析术前术后照片上变色牙与色标间色差值的3位医师未参与前期的治疗及比色工作，目的是其色差测量结果能尽量客观；术前与术后照片的分析间隔1个月，每位测色医师对每张照片都先后测量2次，测量工作由3位医师各自独立进行，最后每张照片的6个测量结果在去掉最大值和最小值后取平均值，目的都是尽量减小测量中的误差。

需要说明的是，Photoshop软件下的Lab值与CIE L*a*b*不同，其差异为：L_Photoshop值范围：0~255；a_Photoshop值范围：0~255；b_Photoshop值范围：0~255；L*_CIE值范围：0~100；a*_CIE值范围：−120~120；b*_CIE值范围：−120~120。因此，进行数据分析前需要将Photoshop软件下的Lab转化为CIE L*a*b*[10]。

在使用比色板对变色牙比色时，理想的情况是看不出色标与牙齿间颜色的差异[11]。有研究[12]发现ΔE超过2.75时，视觉上开始可见颜色的变化。有的研究[13]认为ΔE达1.0时人眼即可识别。ADA规定：2.0是比色板与牙齿间色差的容忍值[14]，在临床实践中，2.0的色差值很难达到，有研究[15]发现：在口腔环境中，比色板色标与牙齿间的平均色差ΔE达3.7。本研究中能从Vitapan Classical比色板中找到对应色标的四环素牙与对应色标间的色差均值高达12.33，氟斑牙与黄牙也分别达5.72和4.93，不但远超过ADA的标准，也超过正常牙比色中3.7的均值。笔者认为原因主要在于变色牙与正常牙在牙色空间中所在区域的差异，变色牙所在区域与Vitapan Classical比色板色标的重叠区域更小，因此平均色差值更大。如此大的色差值自然明显影响了对漂白效果评价的准确性。有研究者[16]使用Crystaleye比色仪在Beyond冷光美白前后对变色牙测色发现：牙齿中部ΔL*、Δa*、Δb*及ΔE分别为3.03、0.33、1.93和3.61，这组数值不仅全部远低于四环素牙与对应色标间的色差，甚至全部低于氟斑牙和黄牙。当色标与变色牙间色度值的差异大于治疗前后变色牙自身色度值的变化时，尤其是考虑到还有近2/3的四环素牙和近1/3的氟斑牙没有对应色标，这种比色板如何能准确评价治疗的效果呢？即使漂白的比色只是一个粗略的参照，只要能够反映漂白前后颜色的变化，是否绝对精准可能并不重要，这种结果也是难以接受的。

本研究所采用的实验方法为原创方法，也存在不足之处，如数码相片的拍摄影响因素较多，Photoshop软件测色可能也有其系统误差，但几种变色牙之间实验结果的比较是有意义的，它证实了笔者对目前临床中广泛采用的漂白疗效评价方法有效性的质疑。

综上所述，笔者认为Vitapan Classical比色板不能有效地评价牙齿漂白的疗效，其对四环素牙疗效的评价最不可靠，其次是氟斑牙。目前的评价方法需要进行改进：或是研制更加物美价廉的比色仪，或是重新设计比色板，需要进一步探索。

Funding Statement

[基金项目] 深圳市科技计划基金资助项目（JCYJ20140415162543029）