Measurement and Analysis of Color of Maxillary Anterior Teeth in Kunming Area of Yunnan Province
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摘要:
目的 通过采集云南昆明地区人群上颌前牙颜色信息，分析变化规律，为临床美学修复体比色提供参考依据。 方法 采用VITA Easyshade Advance4.0无线电脑比色仪对云南昆明地区20～89岁300名人群，按年龄、牙位进行分组，共计1800颗上前牙（左右对称中切牙、侧切牙、尖牙），测量每颗牙中1/3区域的L*a*b* 值，用Spss24.0软件对其进行统计学分析。 结果 （1）左右对称同名牙间L*a*b*值无统计学差异（P > 0.05）；（2）不同性别同名牙L*a*b*值颜色差异无统计学意义（P > 0.05）；（3）不同牙位L*a*b* 值有统计学差异（P < 0.05）；（4）不同年龄L*a*b*值存在显著性差异（P < 0.05）。 结论 （1）云南昆明地区人群上前牙牙冠的颜色与牙位、年龄有关，与性别无关；（2）从中切牙、侧切牙到尖牙，亮度逐渐减小，色相逐渐向红、黄色过渡；（3）随着年龄的增加,上前牙明度逐渐减小，色相向绿、黄色方向过渡。建议临床进行上前牙比色时，优先选同颌对侧同名牙，如果双侧同名牙缺失，选择饱和度最高的，且在口内不易脱落的牙位即尖牙作为参考比色。 Abstract:Objective To analyze the change law of the color information of maxillary anterior teeth in Kunming, Yunnan Province, so as to provide a reference basis for clinical aesthetic prosthesis colorimetry. Methods Vita easyshade advanced 4.0 wireless computer colorimeter was used to measure the L * a * b * values in 1 / 3 of 1800 upper anterior teeth （left and right symmetrical central incisors, lateral incisors and canines）aged 20～89 in Kunming, Yunnan. They were grouped according to age and tooth position, and statistical analysis was carried out by spss24.0 software. Results 1.There was no significant difference between left and right symmetrical homonymous teeth （P > 0.05）. 2.There was no significant difference in color between male and female homonymous teeth （P > 0.05）. 3.There were significant differences in L * a * b * values in different tooth positions （P < 0.05）; 4.There was statistical difference in L * a * b * with age （P < 0.05）. Conclusions 1.the color of the crowns of the maxillary anterior teeth in Kunming area of Yunnan Province is related to tooth position, age and age, but not to gender. 2.From central incisor to lateral incisor and canine, the brightness gradually decreases, the hue gradually changes to red and yellow. 3.With the increase of age, the brightness of the upper anterior teeth gradually decreases, and the color phase transits to green and yellow. It is suggested that the teeth with the same name on the opposite side of the same jaw are preferred in clinical color comparison of maxillary anterior teeth. If the teeth with the same name on both sides are missing, the tooth position with the highest saturation, and not easy to fall off in the mouth, namely the canine, is selected as the reference color comparison. -
Key words:
- Upper anterior teeth /
- Colorimetry /
- L*a*b* value /
- Measurement
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随着人民生活水平的提高及科学技术的发展，医生与患者对口腔修复美学的要求也越来越高，而修复体对天然牙的颜色匹配度也越来越成为牙齿美学修复效果的重要影响因素之一[1]。由于自然牙颜色在各个地区存在差异，对某地区人群自然牙颜色的分布规律的了解与分析，可以指导该地区进行前牙美学修复时的临床选色和配色。本实验采用VITA Easyshade Advance4.0无线电脑比色仪对云南昆明地区人群天然上前牙的颜色信息进行采集与分析，寻求该地区自然牙颜色的变化规律，以指导临床比色工作。
1. 对象与方法
1.1 实验对象
随机抽取于昆明市延安医院口腔科就诊的患者共300例，每人测量6颗上前牙共1800颗，其中男159例，女141例，年龄20～89岁，居住于云南昆明时间 > 10 a。纳入标准[2]：上颌恒前牙，要求发育正常，无形态结构异常，无明显排列错位，无牙体变色，无漂白史，无龋坏、表面无修复体及充填体，无明显牙结石及色素，非氟斑牙、四环素牙等特殊色牙。排除标准：上颌恒前牙有缺失，发育异常或牙齿排列明显错位，曾行充填治疗或根管治疗，牙面有软垢、牙石及染色等，特殊色牙，患有癫痫及头部不能稳定不动者。本次实验涉及的每位受试者均已自愿签署知情同意书，并已通过昆明市延安医院医学伦理委员会的审核，审核批件号为2022-047-01。年龄分组和牙数见表1。
表 1 年龄分组及牙数Table 1. Age groups and number of teeth年龄（岁） 人数（n） 牙数（颗） 20～ 61 366 30～ 68 408 40～ 55 330 50～ 59 354 60～ 57 342 1.2 实验仪器
VITA Easyshade Advance4.0无线电脑比色仪（VITA ZAHNFABRIK，德国）。可接触式探头，直径（d）3mm，采用标准D65光源。
1.3 表色系统
用CIE1976L*a*b*表色系统进行比色。
1.4 测试方法
被测者测试前清洁被测牙面，嘱被测者头靠牙椅椅位保持稳定不动，使用开口器拉开口角，以便将上前牙完全暴露，用三用枪轻吹牙面。每位受试者使用比色仪前酒精湿巾简单清洁仪器，且用一次性感染防护膜包裹探头，以避免被测者间交叉感染。比色仪探头开机后先在仪器底座上的校准板上校准，探头顶端与牙齿中1/3中央表面垂直，并与牙面紧密贴合，每颗牙测量3次，取平均数，每测量完一颗牙，比色仪探头在校准板进行校准。全部测试由实验者一人完成。
1.5 色差值计算方法[3]及意义
$$ \Delta {\rm{L}}*={\rm{L}}*(\bar x)_{1} –{\rm{L}}*(\bar x)_{2 } $$ $$ \Delta{\rm{a}}*={\rm{a}}*(\bar x)_{1} –{\rm{a}}*(\bar x)_{2} $$ $$ \Delta{\rm{b}}*={\rm{b}}*(\bar x)_{1} –{\rm{b}}*(\bar x)_{2} $$ $$ \Delta{\rm{E}}＝(\Delta{\rm{L}}*^{2} +\Delta{\rm{a}}*^{2}+\Delta{\rm{b}}*^{2})^{\frac1 2} $$ 通过色差值公式能够计算出两牙间具体色差值，一般认为人眼可感知的色差阈值ΔE = 1.0～3.7[4]，若色差值小于该阈值，则可认为该色差为人眼所不能感知。
1.6 统计学处理
采用Spss24.0统计软件对云南昆明人群上前牙L*a*b* 值进行统计学分析。对同组人群左右对称同名牙的色度值作配对t检验；对不同牙位、不同年龄组的色度值进行方差分析和SNK-q检验，检验水准为α = 0.05。
2. 结果
2.1 各牙位色度值
对所测得的色度值进行统计学分析，发现各色度值数据服从正态分布，对各牙位色度值不同性别、不同牙位进行均数±标准差（
$\bar x \pm s $ ）描述，结果见表2。不同性别同名牙L*a*b* 值间无统计学差异（P > 0.05）。表 2 各牙位色度值测量结果（$\bar x \pm s $ ）Table 2. Measurement result of chromaticity value of each tooth position（$\bar x \pm s $ ）性别 牙位 牙数（颗） L* a* b* 男 右中切牙 159 73.10 ± 5.60 −0.60 ± 0.83 14.92 ± 3.30 侧切牙 159 69.86 ± 5.25 0.22 ± 0.84 17.87 ± 3.26 尖牙 159 65.86 ± 5.29 1.46 ± 0.77 23.53 ± 2.99 左中切牙 159 73.15 ± 5.46 −0.55 ± 0.81 14.85 ± 3.22 侧切牙 159 69.79 ± 5.31 0.18 ± 0.86 17.79 ± 3.31 尖牙 159 65.83 ± 5.18 1.50 ± 0.76 23.48 ± 2.93 女 右中切牙 141 72.80 ± 5.30 −0.67 ± 0.69 15.33 ± 3.44 侧切牙 141 69.54 ± 5.79 0.28 ± 0.78 17.95 ± 3.34 尖牙 141 65.31 ± 5.11 1.54 ± 0.89 23.77 ± 3.21 左中切牙 141 72.49 ± 5.10 −0.54 ± 0.81 15.23 ± 3.24 侧切牙 141 69.42 ± 5.66 0.26 ± 0.72 17.79 ± 3.27 尖牙 141 65.22 ± 5.41 1.52 ± 0.86 23.65 ± 3.12 注：L*代表明度，−a*代表色相偏绿，+ a*代表色相偏红，−b*代表色相偏蓝，+ b*代表色相偏黄，且数值越大，偏向越大。 2.2 同组人群左右对称同名牙色度值
对同组人群左右对称同名牙色度值作配对t检验，结果见表3。同组人群左右对称同名牙的色度值差异无统计学意义（P > 0.05）。本实验所得左右对称同名牙色差值ΔE < 0.5，为人眼所不能感知。
表 3 同组人群左右对称同名牙色度值统计情况（ΔL* Δa* Δb* ΔE）Table 3. Statistics of chromaticity value of the same group of left and right symmetrical teeth（ΔL* Δa* Δb* ΔE）性别 牙位 ΔL* Δa* Δb* ΔE 男 中切牙 0.05 0.05 −0.07 0.10 侧切牙 0.07 0.04 0.08 0.11 尖牙 0.03 −0.04 0.05 0.07 女 中切牙 0.31 −0.13 0.10 0.35 侧切牙 0.12 0.02 0.16 0.20 尖牙 0.09 0.02 0.12 0.15 注：ΔL*、Δa*、Δb*分别代表同一性别下左右对称同名牙相对应色度值的色度差。 2.3 不同性别、不同牙位色度值
对不同性别、不同牙位色度值进行均数±标准差（
$\bar x \pm s $ ）描述、方差分析和SNK-q检验（α = 0.05），结果见表4。男女同名牙色度值差异无统计学意义（P > 0.05）；上前牙各牙位L* a* b* 值均数两两比较均有统计学意义（P < 0.05）。其中，L* 值的大小顺序为:尖牙 < 侧切牙 < 中切牙；a* 值的大小顺序为：尖牙>侧切牙>中切牙；b* 值的大小顺序为：尖牙>侧切牙>中切牙。表 4 男女各牙位色度值比较（$\bar x \pm s $ ）Table 4. Comparison of chromaticity values of of different sex and different tooth position（$\bar x \pm s $ ）性别 牙位 牙数（颗） L* a* b* 男 中切牙 318 73.12 ± 4.55△ −0.56 ± 0.77△ 14.89 ± 2.89△ 侧切牙 318 69.82 ± 4.27* 0.21 ± 0.84* 17.83 ± 3.10* 尖牙 318 65.84 ± 5.04*△ 1.47 ± 0.67*△ 23.50 ± 2.97*△ 女 中切牙 282 72.80 ± 5.03△ −0.59 ± 0.62△ 15.24 ± 3.07△ 侧切牙 282 69.51 ± 5.52* 0.26 ± 0.68* 17.86 ± 3.19* 尖牙 282 65.30 ± 5.01*△ 1.52 ± 0.79*△ 23.68 ± 3.09*△ 与同组中切牙比较，*P < 0.05；与同组侧切牙比较，△P < 0.05。 2.4 不同性别、不同年龄组的色度值
对不同性别、不同年龄组的色度值进行均数±标准差（
$\bar x \pm s $ ）描述、方差分析和SNK-q检验（α = 0.05），结果见表5。不同性别同年龄组色度值差异无统计学意义；各个年龄组L* 值两两比较均有统计学意义，L* 值随年龄的增大而数值减小，即上前牙亮度随年龄的增加而降低。20岁组的a*值及60岁组的a*值和其他年龄组间比较有统计学意义，其余各年龄组间两两比较均无显著统计学差异，总体a* 值随年龄的增加而减小，说明年龄越大，上前牙色相越发绿。20岁组的b*值和40岁组、50岁组、60岁组间比较有统计学意义，30岁组和60岁组间比较有统计学意义，总体b*值随年龄的增加而增大，说明年龄越大，上前牙色相越发黄。表 5 男女各年龄组色度值比较（$\bar x \pm s $ ）Table 5. Comparison of chromaticity values of different sex and age groups （$\bar x \pm s $ ）性别 年龄（岁） L* a* b* 男 20～29 73.58 ± 5.21△#& 0.56 ± 1.10△#& 17.57 ± 5.54#& 30～39 72.21 ± 5.14*#& 0.46 ± 1.21* 18.73 ± 4.83 40～49 69.36 ± 5.32*△& 0.36 ± 1.13* 18.78 ± 4.67* 50～59 67.31 ± 5.41*△# 0.30 ± 1.31* 19.12 ± 4.48* 60～89 65.21 ± 5.99*△#& 0.15 ± 1.21*△#& 19.81 ± 4.52*△ 女 20～29 73.50 ± 5.32△#& 0.55 ± 1.21△#& 17.64 ± 5.21#& 30～39 72.04 ± 5.43*#& 0.44 ± 1.51* 18.31 ± 4.47 40～49 69.18 ± 5.24*△& 0.34 ± 1.11* 18.85 ± 4.52* 50～59 67.13 ± 5.57*△# 0.29 ± 1.05* 19.21 ± 4.28* 60～89 64.91 ± 5.53*△#& 0.15 ± 1.22*△#& 19.78 ± 4.61*△ 与同组20～29岁比较，*P < 0.05；与同组30～39岁比较，△P < 0.05；与同组40～49岁比较，#P < 0.05；与同组50～59岁比较，&P < 0.05。 2.5 不同年龄、不同牙位L*a*b*值均数分布
如图1所示，图1A表示L*值随着年龄的增长而减小，说明年龄越大，亮度越低；L*值从中切牙到侧切牙、尖牙，数值越来越小，说明从中切牙到侧切牙、尖牙，亮度逐渐变小；图1B表示a*值随年龄增大而变小，说明年龄越大，牙齿色相逐渐由红向绿过渡；a*值从中切牙到侧切牙、尖牙，逐渐变大，说明从中切牙到侧切牙、尖牙，色相逐渐向红色过渡；图1C表示b*值随年龄增大而变大，说明年龄越大，牙齿色相由蓝向黄过渡；b*值从中切牙到侧切牙、尖牙，逐渐变大，说明从中切牙到侧切牙、尖牙，上前牙逐渐发黄。
图 1 不同年龄不同牙位L*a*b*值均数分布A：不同牙位L*值均数的年龄变化图；B：不同牙位a*值均数的年龄变化图；C：不同牙位b*值均数的年龄变化图。Figure 1. Mean distribution of l * A * B * Value in different age and different tooth position3. 讨论
CIE1976L*a*b* 颜色表达系统是1976年由国际照明委员会确定并推荐使用的[5]。用一个球状三维立体空间模型将颜色量化，每个点的色彩可以使用L*、a*、b*三个参数确定一点，以得到唯一的定位[6]。其中L*为纵轴，即明度，a*b*为水平轴，决定物体色相与彩度[7]，从-a*到+a*表示从绿到红的变化，从-b*到+b*表示从蓝到黄的变化，其绝对值越小，色度相应越小[8]。
自然牙的颜色与光线照在牙面上产生的透射、反射、散射和吸收等有关[9]。牙体组织在解剖上具有多样性，其中，影响牙齿颜色的主要是牙本质，其有机成分会选择性吸收光线，从而产生不同色感，并且牙本质小管的排列结构也会对其产生影响，从而决定牙齿色调和饱和度[10] ，而釉质主要作用仅是对光的散射，形成牙冠的半透明度和乳光效应[11]，其半透明性与牙釉质矿化程度有关，矿化程度越高，半透明性越强[12]。也有专家认为牙髓腔体积及牙髓活力情况均能通过影响牙本质颜色从而影响天然牙冠颜色[13]。由于牙本质与牙釉质在天然牙各部位厚度分布的差别，导致天然牙牙体硬组织与入射光相互作用的不同结果，即所谓的“双层效应”[14]，从而形成天然牙复杂的颜色分布。对于最终修复体来说，对其美观性影响最大的就是颜色和半透明性，半透明性可以通过选择合适的修复体瓷层材料来呈现，本实验主要通过研究天然牙颜色来指导最终修复体颜色的制作[15]。
目前，临床上对于前牙颜色的美学比色，主要的方法有目测法、仪器测量法及数码相机比色法[16-17]，目测法是一种传统、方便快捷、成本较低的比色方法，但也常受到外界光线、视觉疲劳、同色异谱现象、年龄、经验等因素的影响[18-19]；数码相机比色法近年来被逐渐应用于口腔比色，但其准确性和可靠性受光源、数码相机质量和图像处理方法等的影响[20]；仪器比色法能客观反映天然牙各部位颜色，将其量化，且自带标准光源的比色仪器，还可以克服同色异谱客观现象对牙齿颜色的干扰[21]，其中VITA Easyshade分光光度计综合性能较其他仪器优，准确性与重复性较高[22-23]，本实验采用VITA Easyshade Advance4.0无线电脑比色仪自带标准光源D65，对天然牙牙冠中1/3测量，将测得的明度值与色相值转化成数据，客观反映牙齿颜色，进而为探究天然牙颜色变化规律从而指导临床前牙美学修复提供参考依据。
本研究得出左右对称同名牙冠中1/3的颜色差异没有统计学意义（P > 0.05），颜色高度对称，因此，临床选择牙齿颜色可首选同颌对称同名牙作为参照，当同颌双侧同名牙同时缺失时，可将尖牙作为参考牙，通过其与中切牙、侧切牙的颜色规律进行比色，尖牙较中切牙、侧切牙的亮度低，色相更偏红、黄；男女同名牙L*a*b* 值间无显著性差异（P > 0.05），这与朱津蓉[13]、谭战民[9]、陈芳[24]的研究结果一致，而与甘云娜[25]研究结果不一致，可能系地域、人种等因素的影响；从中切牙到侧切牙、尖牙，L*值逐渐减小即亮度逐渐变小，a* 、b* 值呈逐渐增大的趋势，即色相逐渐向红、黄色过渡，可能系牙本质及釉质厚度与分布因素、牙齿形态与位置有关[26]；随年龄增大，上前牙的L* 值、a*值逐渐减小，b*逐渐增加，即老年人同名牙与年轻人相比，较暗，较绿，较黄，这与多数学者研究结果一致[9, 25-27]，L* 值的变化可能系年龄增加导致继发性牙本质形成增多使髓腔体积减小，牙本质厚度增加，以及因磨耗增加导致釉质表面粗糙变薄，使其形成物质结构性变化即矿化程度增加，对光线的反射增加有关[27]。a* 、b* 值的变化可能与年龄增大，釉质变薄牙本质增厚，髓腔减小，牙髓血供减少，牙冠透红成分减少而偏绿，牙本质特有黄色成分透出而偏黄[1]。这些研究结果指导临床在上前牙美学修复时要注意不同牙位及年龄的变化对其明度、色相的影响，从而提高临床比色技术，准确再现天然牙的颜色。另外，该实验结果所得数据，也可指导技师在对云南昆明患者上前牙美学修复时各明度及色相作为参考依据。
本实验采用VITA Easyshade Advance4.0比色仪，自带标准光源D65，不受背景环境条件影响，具有较高可信度，该调查报告测量过程由同一操作人完成，严格按照原定方法与步骤进行仪器校准与测量，最大限度减少系统误差，且同种测量方法与测试仪器所得实验结果进行参考分析，能在一定程度上指导临床，也为今后开展云南昆明地区关于前牙美学修复比色方面提供一定参考价值。
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图 1 不同年龄不同牙位L*a*b*值均数分布
A：不同牙位L*值均数的年龄变化图；B：不同牙位a*值均数的年龄变化图；C：不同牙位b*值均数的年龄变化图。
Figure 1. Mean distribution of l * A * B * Value in different age and different tooth position
表 1 年龄分组及牙数
Table 1. Age groups and number of teeth
年龄（岁） 人数（n） 牙数（颗） 20～ 61 366 30～ 68 408 40～ 55 330 50～ 59 354 60～ 57 342 
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表 2 各牙位色度值测量结果（
$\bar x \pm s $ ）Table 2. Measurement result of chromaticity value of each tooth position（
$\bar x \pm s $ ）性别 牙位 牙数（颗） L* a* b* 男 右中切牙 159 73.10 ± 5.60 −0.60 ± 0.83 14.92 ± 3.30 侧切牙 159 69.86 ± 5.25 0.22 ± 0.84 17.87 ± 3.26 尖牙 159 65.86 ± 5.29 1.46 ± 0.77 23.53 ± 2.99 左中切牙 159 73.15 ± 5.46 −0.55 ± 0.81 14.85 ± 3.22 侧切牙 159 69.79 ± 5.31 0.18 ± 0.86 17.79 ± 3.31 尖牙 159 65.83 ± 5.18 1.50 ± 0.76 23.48 ± 2.93 女 右中切牙 141 72.80 ± 5.30 −0.67 ± 0.69 15.33 ± 3.44 侧切牙 141 69.54 ± 5.79 0.28 ± 0.78 17.95 ± 3.34 尖牙 141 65.31 ± 5.11 1.54 ± 0.89 23.77 ± 3.21 左中切牙 141 72.49 ± 5.10 −0.54 ± 0.81 15.23 ± 3.24 侧切牙 141 69.42 ± 5.66 0.26 ± 0.72 17.79 ± 3.27 尖牙 141 65.22 ± 5.41 1.52 ± 0.86 23.65 ± 3.12 注：L*代表明度，−a*代表色相偏绿，+ a*代表色相偏红，−b*代表色相偏蓝，+ b*代表色相偏黄，且数值越大，偏向越大。
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表 3 同组人群左右对称同名牙色度值统计情况（ΔL* Δa* Δb* ΔE）
Table 3. Statistics of chromaticity value of the same group of left and right symmetrical teeth（ΔL* Δa* Δb* ΔE）
性别 牙位 ΔL* Δa* Δb* ΔE 男 中切牙 0.05 0.05 −0.07 0.10 侧切牙 0.07 0.04 0.08 0.11 尖牙 0.03 −0.04 0.05 0.07 女 中切牙 0.31 −0.13 0.10 0.35 侧切牙 0.12 0.02 0.16 0.20 尖牙 0.09 0.02 0.12 0.15 注：ΔL*、Δa*、Δb*分别代表同一性别下左右对称同名牙相对应色度值的色度差。
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表 4 男女各牙位色度值比较（
$\bar x \pm s $ ）Table 4. Comparison of chromaticity values of of different sex and different tooth position（
$\bar x \pm s $ ）性别 牙位 牙数（颗） L* a* b* 男 中切牙 318 73.12 ± 4.55△ −0.56 ± 0.77△ 14.89 ± 2.89△ 侧切牙 318 69.82 ± 4.27* 0.21 ± 0.84* 17.83 ± 3.10* 尖牙 318 65.84 ± 5.04*△ 1.47 ± 0.67*△ 23.50 ± 2.97*△ 女 中切牙 282 72.80 ± 5.03△ −0.59 ± 0.62△ 15.24 ± 3.07△ 侧切牙 282 69.51 ± 5.52* 0.26 ± 0.68* 17.86 ± 3.19* 尖牙 282 65.30 ± 5.01*△ 1.52 ± 0.79*△ 23.68 ± 3.09*△ 与同组中切牙比较，*P < 0.05；与同组侧切牙比较，△P < 0.05。
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表 5 男女各年龄组色度值比较（
$\bar x \pm s $ ）Table 5. Comparison of chromaticity values of different sex and age groups （
$\bar x \pm s $ ）性别 年龄（岁） L* a* b* 男 20～29 73.58 ± 5.21△#& 0.56 ± 1.10△#& 17.57 ± 5.54#& 30～39 72.21 ± 5.14*#& 0.46 ± 1.21* 18.73 ± 4.83 40～49 69.36 ± 5.32*△& 0.36 ± 1.13* 18.78 ± 4.67* 50～59 67.31 ± 5.41*△# 0.30 ± 1.31* 19.12 ± 4.48* 60～89 65.21 ± 5.99*△#& 0.15 ± 1.21*△#& 19.81 ± 4.52*△ 女 20～29 73.50 ± 5.32△#& 0.55 ± 1.21△#& 17.64 ± 5.21#& 30～39 72.04 ± 5.43*#& 0.44 ± 1.51* 18.31 ± 4.47 40～49 69.18 ± 5.24*△& 0.34 ± 1.11* 18.85 ± 4.52* 50～59 67.13 ± 5.57*△# 0.29 ± 1.05* 19.21 ± 4.28* 60～89 64.91 ± 5.53*△#& 0.15 ± 1.22*△#& 19.78 ± 4.61*△ 与同组20～29岁比较，*P < 0.05；与同组30～39岁比较，△P < 0.05；与同组40～49岁比较，#P < 0.05；与同组50～59岁比较，&P < 0.05。
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