于陽陽 劉榮 夏霏 顏雅慧 鄒冬榮

[摘要]目的：運用HSB模型評價冷光美白對氟斑牙在飽和度、色相和亮度上的改變效果及其相關性。方法：選取華北石油管理局總醫(yī)院口腔科2017年11月-2019年11月進行冷光美白的110例患者為研究對象，按照氟斑牙指數分為輕、中、重氟斑牙及無氟斑牙四組，應用photoshop軟件顏色拾取功能，記錄冷光美白前后切牙的色相值H、飽和度值S、亮度值B，計算美白前后的色差值I，對美白前后I、H、S、B及氟斑牙分組進行Pearson相關性分析、雙偏量相關分析及多元回歸分析。結果：運用HSB模型測量各組與VITA比色片的色差值，與無氟斑牙組相比，美白前后氟斑牙組與比色片色差差異均具有顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；運用HSB模型測量各組美白前后H、S、B平均值，美白前，四組H、S、B值組間差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001），無氟斑牙組H值及S值顯著低于氟斑牙組，B值高于氟斑牙組，差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；美白后，四組H、S、B值組間差異有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001），且氟斑牙組H值、B值均較美白前提高，S值較美白前均降低（P＜0.05）。Pearson相關性分析結果，氟斑牙與比色片色差值，美白前與B呈正相關（r=0.827，P＜0.01），與S呈負相關（r=-0.323，P＜0.01）；美白后，與B呈負相關（r=-0.318，P＜0.01），與S呈正相關（r=0.344，P＜0.01）；雙偏量相關分析結果，美白后氟斑牙組與比色片的色差值與氟斑牙分組呈正相關（r=0.548，P＜0.001），與H呈正相關（r=0.660，P＜0.001），與S呈負相關（r=-0.301，P=0.002），與B無明顯相關（r=-0.101，P=0.298）；多元回歸分析結果，以美白后色差值為因變量，以氟斑牙分組、H美白后、S美白后為自變量，構建回歸模型，回歸方程為I美白后（Y）=55.995×氟斑牙分組（X1）+14.574×H美白后（X2）-3.056×S美白后-129.509。結論：運用HSB模型可以評價冷光美白對氟斑牙色相、亮度及飽和度的影響，且與無氟斑牙相比，氟斑牙與VITA比色片的色差值在美白后增大，與色度及飽和度具有相關性，與亮度無明顯相關性。

[關鍵詞]氟斑牙；冷光美白；HSB模型；色差值

[中圖分類號]R783.1? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2023）08-0151-04

Application of HSB Model to Evaluate the Effect and Correlation of Cold Light Whitening on the Color，Saturation，and Brightness of Dental Fluorosis

YU Yangyang，LIU Rong，XIA Fei，YAN Yahui，ZOU Dongrong

（Department of Oral Medicine，Huabei Petroleum Adiministration Bureau General Hospital，Renqiu 062552，Hebei，China）

Abstract： Objective? To evaluate the effect and correlation of cold light whitening on color， saturation， and brightness of dental fluorosis by HSB model. Methods? 110 patients with dental fluorosis who underwent cold light whitening in the Department of Stomatology， Huabei Petroleum Adiministration Bureau General Hospital from November 2017 to November 2019 were selected and divided into light， medium， heavy dental fluorosis groups and control group according to the dental fluorosis index. The color picking function of photoshop was used to record the H， S and B values of incisors before and after cold light whitening， and the color difference values before and after whitening were calculated. Pearson correlation analysis and multiple regression analysis were performed for color difference， H， S， B values and dental fluorosis before and after whitening. Results? The HSB model was used to measure the color difference between each group and compare with the VITA color comparison plate. Compared with the non dental fluorosis group， there was a significant statistical difference in the dental fluorosis group before and after whitening（P＜0.01）. The HSB model was used to measure the average values of H， S， and B in each group before and after whitening. Before whitening， there were significant differences in H， S and B values among the four groups（P＜0.001）. The H value and S value of the non-fluoridated teeth group were significantly lower than those of the fluoridated teeth group， and the B value was higher than that of the fluoridated teeth group， the difference was statistically significant（P＜0.001）. After whitening， there were significant differences in H， S and B values among the four groups （P＜0.001）. In the dental fluorosis group， H value and B value were higher than those before whitening， and S value was lower than those before whitening （P＜0.05）.Pearson correlation analysis results showed that the color difference between dental fluorosis and color slides was positively correlated with B value （r=0.827， P＜0.01） while negatively correlated with S value （r=-0.323， P＜0.01） before whitening. After whitening， it was negatively correlated with B value （r=-0.318， P＜0.01） while positively correlated with S value （r=0.344， P＜0.01）. The results of double bias correlation analysis showed that after whitening， the color difference between the dental fluorosis group and the color comparison plate was correlated with the degree of dental fluorosis and H value ， as a negative correlation with S ， while no significant correlation with B（r=0.548， P＜0.001，r=0.660， P＜0.001，r=-0.301， P＜0.001，r=-0.101， P＞0.05）.Multiple regression analysis results used the color difference value after whitening as the dependent variable， and fluorosis grouping， H whitening， and S whitening as independent variables， construct a regression model. The regression equation was I after whitening （Y） =55.995× X1 （dental fluorosis group） +14.574×X2（H after whitening ） -3.056×S after whitening -129.509. Conclusion? The HSB model can be used to evaluate the effect of cold light whitening on the color phase， brightness， and saturation of dental fluorosis. Compared with non dental fluorosis， the color difference between dental fluorosis and VITA color chips increased after whitening， which is correlated with hue and saturation， but not with brightness.

Key words： dental fluorosis; cold light whitening; HSB model; color difference

目前針對氟斑牙的治療，有瓷貼面修復[1]、全冠修復、微研磨[2]、滲透樹脂、Beyond冷光美白、家庭藥物漂白等多種方式可供患者選擇。其中，冷光美白技術通過過氧化物對牙齒表面的色斑進行漂白，使色斑自身顏色與周圍釉質顏色接近，且臨床上操作時間僅30 min即可完成美白過程，美白效果立竿見影，受到患者的青睞。關于美白效果的評價，Vitapan Classical比色板的使用歷史最久，使用最為廣泛，因此被推薦用于美白療效的評價[3]。但由于比色是一項主觀性強的工作，且部分氟斑牙在Vitapan Classical比色板中找不到對應色標。如何精確地評價氟斑牙美白后在色相、飽和度和明度上改變的效果，評價影響冷光美白術后色差值的因素，是亟待解決的問題。本研究應用HSB模型，通過評價氟斑牙冷光美白前后的色差值與氟斑牙程度及H、B、S值的相關性，構建多元回歸模型，為評價氟斑牙冷光美白術后在色相、亮度及飽和度上改變的效果提供數據依據。

1? 資料和方法

1.1 研究對象：選取華北石油管理局總醫(yī)院口腔科2017年11月-2019年11月前來就診的氟斑牙患者80例，年齡22～40歲，其中男35例，女45例。由兩名經過培訓的主治醫(yī)師（統(tǒng)計無差異，無色盲、色弱）依據Dean診斷標準進行分類，其中輕度氟斑牙組30例，中度氟斑牙組32例和重度氟斑牙組18例，選取無氟斑牙患者（牙齒黃染或因工作求學需要進行冷光美白的患者，且無7歲前飲水型氟中毒地區(qū)生活史）30例做對照。

1.2 納入標準：符合氟斑牙的診斷標準，既往未接受過相關治療，牙釉質基本完整，無大面積實質性損傷，患者治療依從性良好，對本研究知情同意。

1.3 排除標準：前牙或前磨牙發(fā)生大面積齲、牙冠缺損嚴重、有冠修復治療史、正接受牙正畸治療、前牙或前磨牙配戴局部義齒、牙周病、妊娠及哺乳期婦女、精神類疾病等。所有患者均簽署冷光美白知情同意書。術前1周均進行齦上潔治術。

1.4 方法：治療當日先于自然光源下（上午9：00-10：00，下午3：00-4：00））以VITA比色板實施比色，并以數碼相機進行常規(guī)術前拍照（不使用閃光燈），拍攝口內正面觀存檔。然后將牙面吹干，涂抹牙齦保護劑，光固化燈照射30 s，使保護劑徹底固化。隔濕、涂抹護唇油，將遮蓋面紙戴在患者面部，醫(yī)師與患者均佩戴護目鏡，在患者上、下前牙及第一前磨牙唇側面仔細涂抹冷光美白劑（美國皓齒），厚度（2.5±0.5）mm。照射時，冷光儀光源盡力貼近牙面，并取垂直角度照射上、下前牙及第一前磨牙唇側牙面；然后對涂抹的冷光美白劑進行冷光垂直照射，時間8 min，照射結束后將美白劑以強吸管吸除。如此往復3次，即可將牙齦保護劑取下，對牙面實施溫水洗潔，再于自然光源下以VITA比色板進行牙比色，并以數碼相機再次記錄口內正面觀并存檔。

1.5 HSB模式與色差公式

1.5.1 HSB模型：指Photoshop的顏色模式的模型。色相（Hue）：是從物體反射或透過物體傳播的顏色。在0到360度的標準色輪上，色相是按位置度量的；飽和度（Saturation）：是指顏色的強度或純度，飽和度表示色相中灰成分所占的比例，用從0%（灰色）到100%（完全飽和）的百分比來度量，在標準色輪上，從中心向邊緣飽和度是遞增的；亮度（Brightness）：通常用從0%（黑）到100%（白）的百分比來度量。

1.5.2 Nickersons色差公式：依據Munsell HVC表色系統(tǒng)。Nickersons色差公式為：I=（S/5）×（2ΔH）+6ΔB+3ΔS，其中，S=（S被比色牙+S比色板色片）/2；ΔH=H被比色牙-H比色板色片；ΔS=S被比色牙-S比色板色片；ΔB=B被比色牙-B比色板色片。

1.5.3 色素的提取：在phtoshop軟件中提取患者正面照片，選取2顆上頜中切牙中1/3作為色素的提取區(qū)，提取H、S、B值，提取3次，并求取平均值。

1.6 觀察指標：將患者2顆上頜中切牙中1/3選定為比色對象，記錄2顆牙美白前、后的Vita值。顯效：治療后牙Vita值優(yōu)化＞5個色系；有效：治療后牙Vita值優(yōu)化2～5個色系；無效：治療后牙Vita值優(yōu)化色系＜2個。有效率以顯效率+有效率計。

1.7 統(tǒng)計學分析：應用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用x?±s表示。計量資料經方差齊性檢驗后，進行單因素方差分析；計數資料利用χ2檢驗進行比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2? 結果

2.1 氟斑牙冷光美白術后效果視覺比色法結果：無氟斑牙組有效率為83.3%（25/30），氟斑牙組總有效率75.5%（62/80），以重度氟斑牙組最低，為61.1%（11/18）。無氟斑牙與氟斑牙組間有效率比較差異有顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。見表1。

2.2 運用HSB模型測量四組冷光美白前后與VITA比色片的平均色差值：美白前，重度氟斑牙組與VITA比色板比色片色差值最大，四組間差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；美白后，無氟斑牙及氟斑牙組色差值均顯著提高，其中重度氟斑牙組與VITA比色板比色片色差值最大，且四組組間差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；各組美白前后色差值差異均具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。見表2。

2.3 運用Photoshop軟件中HSB模型測量四組HSB平均值：美白前，四組H、S、B值組間差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001），無氟斑牙組H值及S值顯著低于氟斑牙組，B值高于氟斑牙組，差異具有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；美白后，四組H、S、B值組間差異有極顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001），且氟斑牙組H值、B值均較美白前提高，S值較美白前均降低（P＜0.05）。見表3。

2.4 氟斑牙程度與冷光美白前后色差值及H、B、S值的pearson相關性分析結果：美白前，氟斑牙分組與美白前色差值I呈正相關（r=0.741，P＜0.01），與H美白前呈負相關（r=-0.199，P＜0.05），與B美白前呈正相關（r=0.827，P＜0.01），與S美白前呈負相關（r=-0.323，P＜0.01）。美白后，氟斑牙分組與美白后色差值I呈正相關（r=0.689，P＜0.01），與H美白后呈負相關（r=-0.740，P＜0.01），與B美白后呈負相關（r=-0.318，P＜0.01），與S美白后呈正相關（r=0.344，P＜0.01）。

2.5 雙量偏相關分析結果：美白后色差值I，在控制H美白后、B美白后及S美白后，與氟斑牙分組呈正相關（r=0.548，P＜0.001）；在控制氟斑牙分組、B美白后及S美白后，與H美白后呈相關（r=0.660，P＜0.001）；在控制氟斑牙分組、H美白后、B美白后，與S美白后呈負相關（r=-0.301，P=0.002）；在控制氟斑牙分組、H美白后、S美白后，與B美白后無明顯相關性（r=-0.101，P=0.298）。

2.6 美白后色差值多元回歸分析結果：以美白后色差值I為因變量，以氟斑牙分組、H美白后、S美白后為自變量，構建回歸模型?；貧w模型的F=100.776，P＜0.001，復相關系數r=0.860，決定系數R2=0.740，回歸方程為I美白后（Y）=55.995×氟斑牙分組（X1）+14.574×H美白后（X2）-3.056×S美白后-129.509?；貧w標準化殘差的標準P-P圖，見圖1。

3? 討論

關于氟斑牙等著色牙精確比色的方法，一直是困擾臨床醫(yī)師的問題。第一種方法是應用比色板進行視覺比色。Vita3D-Master比色板[4]根據明度分為1～5組，每組中再根據飽和度分為（1、2、3）或中間度（1.5、2.5）5個級別，最后再根據色相分為M（正常）、L（偏黃）和R（偏紅）三組，以色彩的三要素—亮度、彩度和色調系統(tǒng)地覆蓋整個天然牙色區(qū)域，使選色范圍更廣，也更為科學。既往有學者[5]使用Vitapan Classical比色板進行Beyond冷光美白療效評估，發(fā)現(xiàn)該比色板色標主要集中在色彩空間中正常牙齒所在顏色區(qū)域，而變色牙，尤其是重度四環(huán)素牙和著色較重的氟斑牙顏色很多都不在這一區(qū)域。同樣，徐英新等[6]發(fā)現(xiàn)近2/3的四環(huán)素牙和近1/3的氟斑牙在Vitapan Classical比色板中找不到對應色標，認為比色板不能有效評價牙齒漂白的療效，其對四環(huán)素牙療效的評價最不可靠，其次是氟斑牙。第二種比色方法，是應用電腦比色儀和分光光度比色儀比色法。有學者[7-8]研究應用Crystaleye電腦比色儀將牙表面色彩轉化成數字化信息，測量結果以CIE Lab格式表示，并精確、客觀地記錄在微電腦中，再經過軟件的轉換，可以選出與之相匹配的最佳牙色片。此外，有研究[9-10]使用掃描儀和有LED作為照射光源的分光光度儀進行比色，不受光源改變或是探頭的影響，顯示其可在臨床環(huán)境中進行精確的顏色測量，可重復性高。但因比色儀昂貴，應用到著色牙比色方面，臨床上尚未普及推廣。

無論是視覺比色還是比色儀比色，其目的都是盡量縮小比色的色差，使比色更準確。色差是用數值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別，其依據參考的色彩系統(tǒng)，目前主要有兩種計算方法。第一種是兩個色樣樣品都按L、a、b標定顏色，則兩者之間的總色差ΔE＝[（ΔL）2+（Δa）2+（Δb）2]1/2。美國國家度量衡局規(guī)定的色差的單位稱為NBS（National sureau of standards）單位。1個NBS單位大約相當于人眼能分辨色差的平均最小值，色差△E＜1.5時，肉眼很難察覺其顏色的差異。美國國家計量局標準把△E=1.5NBS作為鑒別兩色色差的閾值，即把人類肉眼能區(qū)分的兩種顏色差異的最小色差值定為1.5NBS。第二種，是依據HSB色彩模型計算色差。章加宇[11]研究表明，HSB色彩模型數字化高，重組色彩豐富，色相H（Hue）成360種，每種都稱為基本顏色，一種基本顏色中混有白影響色的程度稱為飽和度 S（Saturation），混有黑影響色的程度稱為亮度 B（Bright），令H在0～359取值，S和B在0～100%取值，即HSB色彩模型0≤H≤359，0≤S≤100%，0≤B≤100%。這個模式定義出360×101×101＝3 672 360種顏色，在數字化意義下談及HSB模式下的一種顏色，就是在具體談論一個三元數（H、S、B）。比較此兩種計算方法，HSB模式更接近人的視覺原理，因人腦在辨別顏色時，不會把色光分解成R、G、B或者C、M、Y、K，而是按照色相H、飽和度S和亮度B判斷，HSB模型更符合人的視覺判斷，所以本研究應用Nickersons色差公式和Phtoshop軟件來初步評價氟斑牙冷光美白后色差，及其色相、飽和度和明度的變化。

關于評價冷光美白后牙齒在色相、明度和飽和度變化的研究目前較少。朱文昊等[12-13]應用分光光度儀評價非著色牙齒的切牙頸、中、切三部位冷光美白后的變化，發(fā)現(xiàn)美白后正常牙齒的色差取決于L、a、b值的共同變化，牙齒漂白后L值升高，a值和b值降低，b值變化幅度最大，其次是L值和a值。頸部b值變化量最大，其次是L值和a值；體部b值變化量與L值相同。相關分析顯示，頸部和體部，基線b值與變化量和ΔE均成正相關，即b值越高，Δb越大，色差越大。且另有研究發(fā)現(xiàn)[14-15]，對于無氟斑牙的正常牙齒漂白滿意程度的主觀評價與基線b值明顯相關，而不是L或a值，在非著色牙齒漂白時，隨著基線b值的增加，b值變化量也增加，兩者呈正相關[16-17]。

我們的研究發(fā)現(xiàn)：首先，從美白前后的H、S、B變化的情況上，氟斑牙組與無氟斑牙存在很大不同，美白后氟斑牙組H值、B值均較美白前提高，而S值較美白前均降低，以重度氟斑牙為著；其次，經過Pearson及雙量偏相關分析表明，美白后的色差值I，與氟斑牙分組、H、S相關，與B無明顯相關性。由此，以美白后色差值為因變量，以氟斑牙分組、H、S為自變量，構建回歸模型。結果表明氟斑牙程度影響了美白術后的色相和飽和度，從而影響美白術后的即刻效果。然限于本次研究中重度氟斑牙樣本量較少，關于氟斑牙組美白前H、S、B的基線值對美白后色差值的影響還有待進一步深入探討。

[參考文獻]

[1]唐玲.光固化樹脂貼面與烤瓷貼面在氟斑牙美容修復中的療效及滿意度比較研究[J].中國美容醫(yī)學，2020，29（8）：138-141.

[2]薛陸峰，薛秋波，陸偉.皓齒Opalustre微研磨糊劑聯(lián)合滲透樹脂及微研磨治療氟斑牙的美學效果分析[J].中國美容醫(yī)學，2022，31（12）：133-136.

[3]楊麗媛，劉冠邑，趙凌.兩種牙齒美白方法治療氟斑牙著色斑的臨床效果對比[J].口腔醫(yī)學，2020，40（8）：723-727.

[4]包向軍，賈爽，王德芳.VITA 3D-Master 比色片數碼顏色在 Lab 顏色空間的分布[J].口腔醫(yī)學，2019，39（12）：1099-1103.

[5]徐英新，張麗輝.使用Vitapan Classical比色板對Beyond冷光美白療效的評價[J].廣東牙病防治，2015，23（1）：34-37.

[6]徐英新.變色牙與Vitapan Classical比色板色標的色差分析[J].華西口腔醫(yī)學雜志，2015，33（4）：388-392.

[7]李志.Crystaleye電腦比色儀與Vita 3D-Master比色板在氟斑牙比色中的對比研究[D].貴陽：貴陽醫(yī)學院，2013.

[8]邢亞菲，王一清，馬姝祺.VITA Easyshade電腦比色儀的比色性能研究[J].臨床口腔醫(yī)學雜志，2017，33（12）：748-751.

[9]張新媛，吳效民.Crystaleye比色儀比色與比色板比色的臨床效果對比[J].口腔頜面修復學雜志，2013，14（5）：302-305.

[10]Gotfredsen K，Gram M，Ben B E，et al.Effectiveness of shade measurements using a scanning and computer software system： a pilot study[J].J Esthet Restor Dent，2021，33（8）：1166-1174.

[11]章加宇，孫應明，張夢潔，等.“HSB 色彩模型”的數字化在色素牙修復中的應用研究[J].中國美容醫(yī)學，2012，21（7）：1196-1200.

[12]朱文昊，劉暢，潘潔.分光光度比色儀對牙齒漂白效果的分析[J].華西口腔醫(yī)學雜志，2014，32（3）：259-262.

[13]Perez M M，Pecho O E，Ghinea R，et al.Recent advances in color and whiteness evaluations in dentistry[J].Curr Dent，2019，1：23-29.

[14]Chan W，Lynch E，Grootveld M.Tooth-whitening activity of a novel home-bleaching system utilising thermal diffu-sion： a multifactorial simultaneous evaluation of efficacy at cervical， body and incisal tooth sites[J].Br Dent J，2012，21（4）：144-162.

[15]Luo W，Westland S，Brunton P，et al.Comparison of the ability of different colour indices to assess changes in tooth whiteness[J].J Dent，2007，35（2）：109-116.

[16]Goodson J M，Tavares M，Sweeney M，et al.Tooth white-ning： tooth color changes following treatment by peroxide and light[J].J Clin Dent，2005，16（3）：78-82.

[17]Reyes J，Acosta P，Ventura D.Repeatability of the human eye compared to an intraoral scanner in dental shade matching[J].Heliyon，2019，5（7）：21-27.

[收稿日期]2023-01-28

本文引用格式：于陽陽，劉榮，夏霏，等.運用HSB模型評價冷光美白對氟斑牙色相、飽和度及亮度的影響及相關性研究[J].中國美容醫(yī)學，2023，32（8）：151-155.