口腔医学美学论文第八篇：牙龈组织颜色的影响因素与测量方法
摘要：相比于口腔修复中的白色美学被普遍关注并广泛研究, 红色美学的研究和发展则比较滞后。但随着患者对口腔美学修复期望值的不断增加, 红色美学也越来越受到学者们的重视, 并对此进行了大量研究。本文就牙龈色度学方面的研究进展作一综述。
关键词：牙龈; 美学; 色度学;
Research progresson gingiva colorimetry
YU Zuo-ke ZHANG Ming-zhu
Department of Periodontics, Affiliated Stomatological Hospital of Kunming Medical University
Abstract：Compared with white aesthetics, the research and development of red aesthetics lags behind a lot.However, with the increasing expectations of dental aesthetics, red aesthetics has received more and more attention from scholars and extensive research has been carried out.This article reviews the research progress of gingival colorimetry.
人在微笑过程中所呈现的牙齿特征、牙龈组织及唇齿关系, 构成了口腔美学修复中“红白美学”的3个主要因素。红白美学中“白”指天然牙齿或天然牙齿的仿真修复体, “红”则代表龈乳头、附着龈和牙槽黏膜等软组织。Sailer等[1]认为, 人们在视觉上对牙齿色彩差异的感知阈值高于牙龈色彩的差异, 即人们更容易感知牙龈色彩的色差。有研究显示, 人类正常牙龈的颜色变化范围较大, 可从浅红到蓝紫, 还受到遗传、生理、行为习惯等多种因素的影响[2]。由于牙龈颜色的改变能反映出包括牙周炎在内的多种口腔疾病, 因此, 了解健康及病理状态下的牙龈颜色, 有助于临床辅助诊断相关疾病的严重程度及其治疗效果[3]。而且, 牙龈及牙槽黏膜的颜色也是影响白色美学中牙齿比色的重要因素[4]。鉴于此, 本文就牙龈色度学方面的研究进展作一综述。
1 牙龈的表色系统
1.1 CIE L*a*b*标准色度系统
CIE L*a*b*标准色度系统是国际照明委员会 (CIE) 推荐的表色系统。在该系统中, 颜色空间的特定位置由3个坐标即L、a、b来定义。其中L值表示光亮度, a值表示颜色的红绿程度, b值则表示黄蓝程度。当L*a*b*表色系统用于表达牙龈组织的颜色时, L值越高说明其亮度越高;a值越大说明其颜色越红;b值越大说明其颜色越黄。
1.2 CIE 1931XYZ表色系统
CIE 1931XYZ表色系统也是CIE标准表色系统之一, 是以加法混色原理为基础发展而来的。该表色系统是将红、绿、蓝三原色按不同比例相配后, 可产生所需的所有颜色;而X、Y、Z曲线则能分别与能量光谱刺激值所需要的红、绿、蓝三原色的量相匹配。其中Z值表示颜色的明度, X、Y表示彩色度, 色度图的中心为无彩色, 越靠近边缘表示彩度越高。
1.3 孟塞尔系统
孟塞尔系统是已知的最早的表色系统之一, 也称HVC系统。该系统所有颜色对应3种基本特性即色调、明度、饱和度, 此3种基本特性均可在一个类似球体的模型上全部表示出来。孟塞尔系统的色彩立体模型类似于一个双锥体, 其中央轴部分无彩色, 为中性色明度等级;而黑色到白色之间则被分成了11个相等间隔的不同灰度等级, 被称为孟塞尔明度值;指定的颜色到中央轴的水平距离表示颜色的饱和度, 又被称为孟塞尔彩度。所有色彩均可用颜色立体模型上的色调、明度值、彩度3项坐标来标定。
孟塞尔系统、CIE L*a*b*标准色度系统、CIE1931XYZ表色系统均是口腔领域常用的比色系统, 且该3种系统的色度值可相互转换。特别是孟塞尔表色系统, 对口腔临床比色参照系统的研发均具有指导作用, 如Vita-3D master比色板和Vita Lumina Vacuum比色板等。
2 牙龈组织颜色的影响因素
牙龈组织属于口内软组织, 不直接暴露于外界环境, 因此牙龈组织受外界因素的影响较小, 主要受生理、病理及遗传等多种因素的共同影响。
2.1 色素沉着对牙龈组织颜色的影响
牙龈黑色素沉着 (gingival melanin pigmentation, GMP) 是由牙龈组织中的黑色素母细胞所分泌的黑色素颗粒沉积在牙龈黏膜的基底层及固有层所致[5]。黑色素、胡萝卜素、胆红素、血红素和金属等均能引起口腔黏膜的色素沉着, 其中人体黑色素的含量对黏膜和皮肤的颜色影响较大, 而牙龈颜色和皮肤颜色之间存在相关性。有研究表明, 肤色黝黑者及黑种人的牙龈更容易出现色素沉着, 并且以上颌前牙区牙龈出现色素沉着的比例最高, 而在后牙区则显著下降[6,7,8]。孙俊[9]用分光光度计测量不同民族牙周健康者的牙龈颜色时发现, 藏族人群的牙龈颜色最偏红, 饱和度最大;汉族人群的牙龈颜色最偏黄, 明度值最高。
吸烟也是牙龈色素沉着的促进因素之一。Araki等[10]研究表明, 吸烟人群的口腔黏膜出现色素沉着的概率明显大于不吸烟人群, 且与其吸烟年限和每天吸烟的数量呈正相关。何秀珍等[11]报道, 烟草中的尼古丁等物质可增强黑色素细胞生成黑色素的能力, 并减缓黑色素的代谢过程, 进而导致色素沉积, 且其沉着部位主要集中在牙龈, 特别是附着龈。
2.2 性别对牙龈组织颜色的影响
孙俊[9]、许丽娟[12]等研究表明, 牙龈颜色具有显著的性别差异, 即男性牙龈的明度值较低, 饱和度小, 颜色偏红。而Ho[7]、Ibusuki[14]、李洪娇[15]等则认为, 性别对牙龈颜色的影响并不明显。等々力正勝[16]、Powers[17]等认为, 男性牙龈组织的血供较女性丰富, 且血色素指数偏高, 加之其性激素水平及生活习惯 (如抽烟等) 的不同, 均可能造成男女间牙龈颜色的差异。
2.3 年龄对牙龈组织颜色的影响
关于年龄对牙龈颜色的影响在不同的研究中也存在争议。孙俊[9]、Ibusuki[14]等研究表明, 随着年龄的增加, 牙龈颜色中的色调值会逐渐增大, a值则会逐渐减小, 进而导致老年人牙龈颜色中的b值偏大。许丽娟等[12]报道, 随着年龄的增加, 牙龈颜色中的L值有逐渐增大的趋势, 而a值和b值则均为先增大后减小。Jones等[18]也认为, 幼儿的牙龈颜色较成人的亮度高。而黄志伟[13]、李洪娇[15]、王频[19]等则认为, 年龄对牙龈颜色的影响并不明显。孙俊[9]认为, 年龄对牙龈组织颜色的可能影响因素有:上皮的角化、黏膜的厚度和张力、牙齿组织结构、色素的沉着、血流量、皮下动脉的充盈情况以及血液的性质等增龄性改变。
2.4 不同部位牙龈组织颜色的差异
根据牙龈的解剖部位, 可分为游离龈、附着龈和龈乳头;牙龈表面色的形成是由于入射光在牙龈表面发生光的吸收、分散和反射。游离龈呈环状包绕着牙颈部, 健康游离龈呈粉红色, 半透明状;附着龈的表面为角化的复层鳞状上皮, 质地坚韧, 血管分布较少, 呈亮粉色。皮肤颜色的光谱反射比曲线的类型和牙龈颜色相似, 由于反射比在短波范围内相对较低, 并会随波长的增加而逐渐增大, 因此软组织的结构及其色素含量的不同, 可能会导致两种不同组织之间的光学性质差异[9]。王频等[19]报道, 光在牙龈表面的反射和吸收也会受牙槽骨及牙齿的影响。
周武燕等[20]报道, 游离龈的L值最大;附着龈的L值最小, b值也相对偏小;龈乳头的a值和b值均最大。由于游离龈包绕于牙颈部且较薄, 牙体的反光可能会导致其L值增大;而附着龈因缺乏黏膜下层, 且其下方含有丰富的胶原纤维并直接粘附在骨膜上, 加之其周围血管较少, 因此其L值最小。王少海等[21]认为, 与边缘龈相比, 附着龈的L值、a值和b值均较大。而许丽娟[12]的研究则表明, 与边缘龈相比, 附着龈的a值和b值均更大, 但两者的L值无显著差异 (P>0.05) 。
正常情况下, 附着龈呈浅粉色, 而牙槽黏膜则呈亮红色。Müller等[22]认为, 与牙槽黏膜相比, 附着龈表面的角化层更厚, 下方固有层内的胶原纤维更加致密, 且潜在血管数量更少, 加之其表面不规则的点彩分布, 均可能会增加其对光的散射。除此之外, 附着龈的厚角质层还会阻止光线进入更深的血管层, 这也可能会降低潜在血管的显色。Kerdvongbundit等[23]曾利用激光多普勒测速仪对牙龈组织的微循环进行了研究, 结果表明:在牙龈无炎症的状态下, 牙槽黏膜的血流量明显高于附着龈。
综上所述, 在主观因素方面, 影响牙龈组织颜色改变的因素主要有年龄、皮肤颜色、性别、皮下动脉的充盈情况、色素的沉着等[24];在环境因素方面, 影响牙龈组织颜色改变的因素主要有刷牙次数、饮用咖啡、吸烟以及修复体等[25]。其中对于环境因素影响牙龈组织颜色的相关研究较少。
3 牙龈组织颜色的测量方法
3.1 目测法
目测法是通过视觉对颜色标准参照物与目标物进行比色, 从而得到目标物色度值的方法[26]。该方法具有快速、简单、方便、成本低廉等优点, 在临床中应用较多。人眼对物体颜色的感知过程为:光源→物体→眼睛→脑→表达, 此感知过程受身体状况、视觉适应性、年龄、眼的光谱响应等主观因素以及不稳定的周围环境等客观因素的共同影响[27]。因此, 仅通过目测法来进行修复体比色具有一定的局限性。
3.2 仪器测量
光学仪器能直接测出目标物的色度值并将其量化, 还能有效而客观的对量化后的色度值进行统计分析。目前, 用于牙龈色度测量的仪器主要有Shadeeye-NCC电脑比色仪、分光光度计、色度仪、Minolta-CR321接触式测色仪, 以及数码相机和Photoshop软件等[28]。分光光度计比色仪又分为全牙面测量型和点测量型。其中点测量型分光光度计 (如VITA Easyshade) 每次只能测量单个牙面的局部颜色, 并由于口腔容量小及牙龈表面不平坦等生理特点会增加仪器测量的难度;其检测探头还会对患者口内软组织产生压迫, 进而降低测量结果的精准性[29]。全牙面测量型分光光度计 (如Crystaleye) 不仅能一次性采集整个牙面的全部色彩信息, 还能同时存储目标牙面的图片, 并可通过其相匹配的软件对整个牙面任何部位的色彩进行分析, 既减少了同色异谱现象[30], 又避免了肉眼偏差, 从而使所测得的牙齿色度值更为客观、精确。Gozalo-Diaz等[31]用分光光度计测定前牙区的正常附着龈颜色, 得出牙龈颜色范围:L值27.3~80.9, a值4.2~38.2, b值5.3~26.9。杜阳等[32]分别用分光光度计Crystaleye及PR715对牙龈颜色的测量结果进行了比较, 认为Crystaleye是测量牙龈颜色的可行仪器。说明分光光度计用于牙龈色彩的测量是客观而可靠的[33]。
数码照相计算机测色属于非接触式, 既可以避免接触测色时因压迫软组织而带来的牙龈变色问题, 又可避免因牙龈表面不平坦而引起的接触式色差仪出现漏光的问题, 且不受测色仪探头大小的限制。除此之外, 由于牙龈组织本身是半透明的, 所以利用非接触式测色的方式还可以避免“边缘损失”的问题[34]。不仅如此, 计算机的图像分析技术还拥有安全、经济、客观、快速、可重复、操作简便、定量评估区域大、可取得大规模的数据集合、评估结果精准有效等优点。然而, 尽管数码照相机所采集的图片信息是客观的, 但由于操作者、相机品牌、拍摄角度、周围环境、系统软件等的不同, 所得到的目标物色度值仍会有一定的偏差。
综上所述, 牙龈色度的影响因素在不同文献报道中所得到的结论不尽相同, 这可能是由于测色仪器、测色区域、样本含量、混淆因素等不同所造成的。在今后有关牙龈色度的研究中, 应注重测量手段的特殊化准确化、测量环境的标准化、设计原则的执行、观察者的可靠性评估, 以使得到的数据和结论更科学、更客观。
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