分光测色计对 3D比色板测色的可重复性研究

【摘要】 目的 用 MINOLTACM-700d/600d型分光测色计对 Vita3D-Master比色板进行颜色测量, 研究其对颜色测量的重复性。 方法 用 MINOLTACM-700d/600d分光测色计对 Vita3D-Master比色板各色块的颈部和切部分三次进行颜色测量。 **次测量单独完成, 第二、三次于次日完成。 第三次测量对每个色块的每个部位的测色都是紧随第二次测量后进行的, 并且是在保持第二次测量位置不变的情况下测得的。 然后对所测数据进行比较和统计分析。 结果 分别对**组和第二组, **组和第三组, 第二组和第三组进行比较, 其结果为ΔE均小于人眼**小分辨率 1.5NBS。 结论 MINOLTACM-700d/600d型分光测色计测色的重复性很好, 能满足重复测色的要求。

自 1931年 Clark提出口腔修复学中的颜色问题以来, 口腔内软硬组织颜色的研究在口腔**域一直是个热门课题。对口腔美学来说, 颜色的特征及复制是**关重要的[ 1] 。虽然口腔临床中常规的配色是靠肉眼观察配色, 但是仪器测色对提高视觉配色的准确性提供很大帮助[ 2] , 于是在许多工业**域得到迅猛发展的光学电子仪器和电子计算机技术开始广泛应用于口腔**域。测色仪器较人眼测色则具备准确, 敏感, 快捷等优势。
 
本实验应用 MINOLTACM-700d/600d型分光测色计对标准 Vita3D-Master比色板进行测色 ,验证分光光度计的可重复性 , 为今后用于牙齿及其它测色奠定基础。资料和方法
 
1.测色仪器:MINOLTACM-700d/600d分光测色仪 (柯尼卡美能达公司 ), 可接触式探头 , 测量区域 Ф3mm,标准光源 D65, 10°视场 ,光学几何为d/8,波长范围 400nm~ 700nm。可进行 1 ~ 10次自动平均。
 
2.实验对象 :一块 Vita3D-Master比色板
 
(VITA公司 ), 分别对比色板的各比色块牙冠唇面颈部和切部进行测色。
 
3.颜色系统:采用**际照明委员会 (CIE)推荐的 1976 -L*a*b*色度系统。 L称为明度指数 , a
 
(绿 -红)、b(蓝 -黄 )是色品坐标 。色差公式为: ΔE=[ (ΔL*)2 +(Δa*)2 +(Δb*)2] 1/2
 
4.实验方法:对同一比色板的各个色牌进行三次测色,三次测量保证在同一密闭房间内,燃同一盏日光灯,实验者坐同一位置 , 由同一人进行完成, 并且每次测量前都经标准白板进行校正。**日进行**次测量对 Vita3D-Master比色板的每一比色义齿分别测颈部和切部。以边缘为界, 尽量保证探头不露光。而后 ,于次日同一时段同样条件下对比色板的同样部位按照同样顺序进行第二、三次的测量。第三次测量是在第二次测量完一个部位 , 尽量保持位置不变的情况下 , 角度旋转 90°后进行测量的。测量采取模式为每个部位三次测量后自动取得平均值。
 
结 果
 
三次测色结果比较见下列表格。人为将三次测色结果进行比较分组 , A组为**次和第二次测色的色差结果 ;B组为**次和第三次测色的色差结果 ;C组为第二次和第三次测色的色差结果。
在颈部组(表 1、3)的比色结果中, 无论 A组 B 组还是 C组 ΔE的平均值均小于 1.5NBS, 都具有统计学意义(P<0.001), 但可以看出 A组 B组的平均值和标准差相近且都明显大于 C组。表 1中1M1对应的 A组和 B组ΔE明显大于其它值。均值也均小于 1.5NBS。 A组具有统计学意义 (P <
 
0.01), B组 C组具有统计学意义 (P<0.001)。 A
 
组 B组的平均值较相近 ,并明显大于 C组 。
 
切部组和颈部组比较 ,切部组中 ΔE均值较颈
 
部组高,但 A组和 B组的标准差较小。
讨 论
 
口腔修复中涉及到的色度系统分别有孟塞尔表色系统, CIE-1976 -L*a*b*和 L*C*h*系统。
但对于齿科颜色方面的研究,大多采用于 1976年**际照明委员会规定的一套标准的色度系统, 即 CIE 标准色度系统, 它包括三个色度值, L值表示被测物体的明度值 ;a值代表红色(正值 )或绿色 (负值 );b
 
值代表黄色 (正值 )或蓝色 (负值 )[3] 。利用公式 : ΔE=[ (ΔL*)2 +(Δa*)2 +(Δb*)2] 1/2可得出色
 
差值。
 
本实验采用柯尼卡美能达公司生产的**新的
 
MINOLTACM-700d/600d分光测色计对 Vita3D-
 
Master比色板进行测色 。该仪器光学系统采用了积
 
分球扩散照明8°的受光方式 , 内置脉冲氙弧灯可提供多种光源模式 ,本实验采用 D65标准光源, 模拟现实光源。测量波长范围为 400nm~ 700nm,波长间隔为 10nm,半波宽约 10nm。探头直径为 3mm, 探头部分的目标罩可以更好的用来定位测色部位 , 从而使结果更加可靠。测量时间为 1秒 ,测量间隔为 2秒 , 可在 1 ~ 10次的测量值内进行自动平均, 这大大减少了测量误差。
 
现在对于人眼能分辨的**小色差值仍存在争议。 Seghi等[ 4] 曾报道说当 1 <ΔE<2时, 人眼基本上不能分辨出两者之间的色差。 Douglas等[ 5] 认为在理想的不考虑比色板的情况下, 人眼所能区分的色差底线是 1.7。**内吴效民等[ 6] 的研究结果是当ΔE<1.5时肉眼很难觉察出物体间的颜色差异 。可以看出三组色差结果显示它们的平均值都小于 1.5, 说明在相同环境下,测色仪还是有很好的重复性。
 
在测量时使用的是同一个密闭房间, 同一盏日光灯, 同一块比色板 ,测试者坐同一位置, 以上条件可以尽量帮我们实现测试环境相同, 使其不构成影响测量值的因素。每次测量前都经过标准白板的校正 ,以保证仪器状态良好。测量时采用的是三次测量值自动取平均值的模式 , 这可以更大程度上保证测得数值的准确性。有这些测试条件的保障 , 使得我们的实验结果能够更加精准。因为本实验旨在研究该分光光度计测色的重复性, 所以选用同一 3D 比色板作为研究对象。
 
在比较结果中, A组和 B组比较而言结果较接近 ,可能是因为第三组的测量值是直接在第二组测量之后测得的,位置基本上没有改变 ,而且周围环境
 

相同 ,所以二者的测量值基本接近。而 A、B组和 C 组比较而言,色差值相差较大 ,这可能跟**组测量为单独进行有关。在表 1和表 2中可以看到有些数据偏差较大,这可能是由分次测量以及测量误差引起的。即便环境相同,测量者相同 ,但是不同时间的测量位置偏差是很难避免的。而且空气湿度也是很难掌控的 ,空气湿度对光线折射存在一定影响。除此之外,由于比色板的比色义齿表面是凹凸不平的,测量时少量反射光线的丧失对比色结果也会有一定程度的影响。
 
综上所述 ,只要保证在相同的测试条件下,对同一受试点进行测色 , MINOLTACM-700d/600d型分光测色计有很好的重复性, 但考虑到不同时段内测色造成的位置的偏差问题, 所以连续测色的重复效果更佳。这对以后应用于牙齿测色 , 颌面皮肤测色等临床研究有很好的指导作用。但由于测色仪器积分球的光学系统构造,使得探头部分的体积较大 ,虽然探头的直径可达 3mm,但是整体的锥度较大 ,对于像口腔这种取色范围有限的组织结构不易取色。有必要进一步研发出探头体积更小 , 探头孔径更小的测色仪来满足口腔修复的临床应用。