Специфическое применение приборов для измерения цвета в области реставрации полости рта
В последние годы, с развитием челюстно-лицевой протезной стоматологии, моделирование реставраций стало целью, преследуемой в области реставрации сегодня. Пациенты больше не ограничиваются функциональным применением реставраций, а еще больше повышают свои требования к их эстетике. Колориметр — это инструмент, который может количественно оценить цвет поверхности объекта. Объективность и точность измерения цвета прибора закладывают основу для его применения в области реставрации. В статье рассматривается применение колориметрических приборов в области реставрации зубов.
Основной принцип работы цветоизмерительного прибора:
Согласно методу представления цвета Международной комиссии по освещению, для любого заданного цвета объекта его характеристики могут быть выражены тремя значениями стимула — координатами цветности X, Y, Z или X10, Y10, Z10. Наблюдатель может нарисовать кривую трехцветных значений на основе спектральных трехцветных значений. Кривые X, Y и Z отображают количество основных цветов красного, зеленого и синего, необходимое для соответствия спектральным значениям стимула каждой длины волны. В 1964 году спектральные трехцветные значения X10, Y10 и 10 были дополнены для формирования. Последний вариант широко используется, поскольку он обеспечивает большее поле зрения, более высокую точность различения цветов и соответствует реальному восприятию цвета людьми.
Типы колориметров для реставрационной стоматологии:
Приборы для измерения цвета — это инструменты, которые объективно измеряют цвет на основе зрительных характеристик человеческого глаза. Существует много способов классификации приборов для измерения цвета. В зависимости от размера спектральной полосы, на которую мгновенно реагирует приемник, их можно разделить на спектроскопический тип и фотометрический интеграционный тип; в зависимости от характеристик источника яркого света их можно разделить на тип стабильного источника света и тип импульсного источника света; в зависимости от расположения приемника их можно разделить на одноканальный спектральный сканирующий тип и многоканальный спектральный фиксированный тип; в зависимости от различных методов обработки дрейфа их можно разделить на некомпенсированный тип и тип введенной компенсации; в зависимости от структуры существуют настольные фиксированные зонды и настольные подвижные зонды; существуют также карманные и портативные методы классификации. В данной статье рассматриваются только две наиболее часто используемые категории, а именно спектрофотометрические колориметрические приборы и фотоэлектрические интегральные колориметрические приборы.
1. Спектрофотометрический колориметр
Также известен как спектральный фотометрический колориметрический прибор или спектрофотометрический колориметрический прибор. Этот тип прибора не измеряет напрямую тристимульные значения самого цвета, а измеряет спектральные характеристики отражения или пропускания объекта, то есть измеряет спектральный коэффициент яркости или спектральный коэффициент пропускания объекта, а затем выбирает стандартный источник света и стандартного наблюдателя, рекомендованные Международной комиссией по освещению, для расчета тристимульных значений цвета, координат цветности и спектра отражения в полосе видимого света через интегрирующую сферу. Спектрофотометрические колориметрические приборы в основном состоят из двух частей: монохроматора и детектора. Монохроматор выполняет функцию расщепления света и бывает двух типов: призменный монохроматор и дифракционный решетчатый монохроматор. Спектрофотометры являются основным оборудованием для измерения цвета и обладают высокой точностью измерений. Традиционные спектрофотометрические колориметрические приборы имеют сложную конструкцию, состоят из множества деталей, имеют большие размеры, не долговечны, предоставляют ненадежные данные и стоят дороже других типов продукции. Это существенно ограничивает его применение, и, как правило, он подходит только для лабораторий. Однако благодаря постоянному развитию технологий существующие спектрофотометры стали небольшими, простыми, легкими, недорогими и обладают уникальными характеристиками и превосходными эксплуатационными характеристиками. Это также обеспечивает гарантию измерения цвета в полости рта.
2. Фотоэлектрический интегральный прибор для измерения цвета
Также известен как фотометрический интегрирующий колориметрический прибор. Этот тип прибора имитирует трехстимульные характеристики человеческого глаза и использует эффект фотоэлектрической интеграции для непосредственного измерения трехстимульных значений цвета. В этом типе приборов используются цветные фильтры для фильтрации спектральной характеристики фотодетектора, чтобы привести ее в соответствие со стандартным наблюдателем Международной комиссии по освещению; в то же время источник освещения также фильтруется, чтобы привести его в соответствие с относительным спектральным распределением мощности стандартного источника света. Фотоэлектрические интегральные колориметрические приборы используют фотоэлектрические интегральные элементы с определенной спектральной чувствительностью для расчета трехцветных значений или координат цветности цвета объекта на основе значений отклика прибора, пропорциональных цвету. Основная цель этого инструмента часто заключается в сравнении разницы между двумя похожими цветами. В геометрическом смысле это измерение и выражение «расстояния» между соседними цветовыми точками в цветовом пространстве (цветовом наборе), то есть степень разницы между двумя цветами должна быть максимально согласована с разницей в субъективном восприятии. Общие оптические условия фотоэлектрических интегрирующих приборов должны соответствовать условиям Лютера. Однако при фактической коррекции цветового фильтра исследователи не могут заставить прибор полностью соответствовать условиям Лютера. Они могут лишь приблизительно соответствовать им. Степень приближения определяет точность прибора. Фотоэлектрические интегрирующие приборы имеют погрешности в принципах измерения, поэтому их точность, естественно, не так хороша, как у спектрометров.
Конкретные области применения приборов для измерения цвета в области реставрации полости рта:
1. Измерение естественного цвета зубов
Поскольку требования пациентов к эстетике зубных протезов продолжают расти, отечественные и зарубежные ученые провели обширные исследования цвета натуральных зубов. Исследования показали, что цветовые параметры естественных зубов с возрастом уменьшаются в яркости и желтеют, но изменения красно-зеленой фазы не полностью совпадают в разных частях разных зубов. Благодаря использованию приборов для измерения цвета зубов, люди не только получили точные значения цветности, которые невозможно получить невооруженным глазом, но и обобщили закономерности распределения и связанные с ними факторы цвета зубов с помощью статистики числовых значений, что дает руководство для сравнения цветов в будущей клинической работе; кроме того, были выявлены недостатки существующих цветовых сравнительных пластин и реставрационных материалов, что указывает направление для будущего производства более полных и авторитетных цветовых сравнительных пластин и реставрационных материалов с лучше имитируемыми цветами.
2. Измерение цвета десен
Благодаря исследованиям зубных протезов цвет десен стал привлекать все большее внимание. Ученые в стране и за рубежом использовали различные методы проверки цвета жевательной резинки. Первоначально исследования цвета десен в основном основывались на визуальном наблюдении, но этот метод несколько субъективен, а описание цвета недостаточно точное. С непрерывным развитием колориметрии и появлением большого количества приборов для измерения цвета люди стали использовать приборы для измерения цвета десен. Этот метод измерения более объективен и точен, чем значения, полученные при наблюдении невооруженным глазом. Хотя колориметрические значения, полученные при обработке сфотографированных камерой десен, являются объективными, безусловно, будут наблюдаться отклонения в колориметрических значениях фотографий, сделанных камерами разных марок и в разных условиях окружающей среды. Ввиду вышеизложенных причин наиболее целесообразным и надежным методом определения цвета камеди является использование колориметра.
3. Измерение цвета кожи челюстно-лицевой области
Дефекты мягких тканей челюстно-лицевой области, вызванные опухолями челюстно-лицевой области, травмами и т. д., могут причинять пациентам большие страдания. В прошлом было мало исследований цвета мягких тканей полости рта и челюстно-лицевой области, поэтому моделирование протезных реставраций было плохим. Это потребовало создания базы данных нормального цвета кожи челюстно-лицевой области человека и производства протезов с лучшей имитацией цвета. Использование колориметрических приборов для сбора данных о цвете кожи челюстно-лицевой области может объективно и напрямую отражать цвет кожи широких слоев населения, закладывая основу для разработки протезных материалов, подходящих для населения Китая.
