基于HO-TVF-EMD与IMF能量熵增量的上肢表面肌电信号去噪方法研究

《Applied Sciences》:Research on Denoising Method of Upper-Limb sEMG Signal Based on HO-TVF-EMD and IMF Energy Entropy Increment

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月03日 来源:Applied Sciences 2.5

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  临时修复体在长时间临时修复期间的光学稳定性和表面特性至关重要。这项体外研究比较了五种市售临时修复材料暴露于五种咖啡和茶基浸泡介质中的表现。研究人员使用了由175个圆盘状样本组成的平衡分析样本(10 mm × 2 mm),每个材料-介质亚组包含七个样本。在四周内

  
临时修复体在长时间临时修复期间的光学稳定性和表面特性至关重要。这项体外研究比较了五种市售临时修复材料暴露于五种咖啡和茶基浸泡介质中的表现。研究人员使用了由175个圆盘状样本组成的平衡分析样本(10 mm × 2 mm),每个材料-介质亚组包含七个样本。在四周内于七个基线后时间点测量颜色,并在基线和四周后测量表面粗糙度(Ra)。在每个测量环节,对每个样本的三个仪器读数取平均值。颜色变化受到材料、浸泡介质、时间以及所有两因素和三因素交互作用的显著影响(均p < 0.001)。Telio CS C&B在多种介质中表现出最大的变色,尤其是在Nescafé Classic中,而铣削PMMA产品通常显示出较低的ΔE*ab值。平均Ra从0.201 μm下降到0.184 μm(p = 0.029)。表面粗糙度变化因材料而异(p < 0.001),但不因浸泡介质而异(p = 0.295),且材料×介质的交互作用不显著(p = 0.866)。这些发现适用于所测试的商业产品,不应仅归因于制造方法。

论文解读:咖啡与茶浸渍条件下临时修复材料的颜色稳定性与表面粗糙度研究

研究背景与目的

在固定修复治疗中,临时修复体是保护预备牙体、维持咬合关系、保持牙周健康以及美学功能的关键组成部分。由于复杂的治疗计划、技工室流程或患者相关因素,临时修复体常需在口腔内长期佩戴。因此,临时修复材料的光学性能和表面特性,尤其是颜色稳定性(color stability)和表面粗糙度(surface roughness, Ra),对于维持可接受的美学效果、减少菌斑堆积以及确保患者在临时修复期间的满意度至关重要。
传统上,临时修复体采用椅旁或间接法制作的自动聚合树脂材料。尽管这些材料因其简便性和成本效益而被广泛使用,但在接触咖啡、茶和红酒等常见有色饮料后,易发生变色和表面降解。表面粗糙度的增加可能进一步通过促进颜料吸附和生物膜滞留而加速色素沉积。已有研究表明,长期暴露于染色剂可导致临时修复材料产生临床可察觉的颜色变化,且常超过既定的可接受阈值。
随着数字牙科的发展,计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)铣削和增材制造的临时修复材料作为传统材料的替代品被广泛应用。CAD/CAM铣削材料在标准化工业条件下生产,形成高度聚合的材料块,具有更好的结构均匀性和更低的孔隙率。这些特性被认为有助于增强颜色稳定性和改善表面特性。然而,关于不同材料/制造类别生产的临时修复材料在模拟老化条件下暴露于常见染色饮料后的表现,现有证据仍不一致。此外,许多先前的研究主要关注颜色稳定性或表面粗糙度,而较少在同一实验条件下同时评估这两个属性,并使用多种染色介质和重复浸泡周期。
因此,这项体外研究的目的是比较五种市售临时修复材料在四周内暴露于常见染色介质后的颜色稳定性和表面粗糙度。零假设为:颜色变化不受材料、浸泡介质、时间或其交互作用的影响,并且基线至最终的表面粗糙度变化不会因材料或浸泡介质而不同。由于产品在成分和加工路线方面同时存在差异,因此解释是在产品层面进行的。

关键技术方法

研究人员采用了标准化的体外实验设计。首先,制备了175个圆盘状样本,来自五种市售临时修复材料,包括两种工业聚合的CAD/CAM铣削聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)产品(Telio CAD和ArtBloc Temp)、一种实验室加工的PMMA产品(Temdent Classic)以及两种椅旁自动混合的双丙烯酸树脂复合材料(Telio CS C&B和Luxatemp Star)。样本经过统一的打磨抛光处理以确保基线表面特征一致。随后,样本分别浸泡于五种介质中:蒸馏水(对照)、Nescafé Classic、Nescafé 3 in 1、红茶以及加糖红茶,持续四周,每日更换溶液。颜色测量使用牙科分光光度计(VITA Easyshade Compact),基于CIE Lab色彩系统,在基线及多个时间点进行,计算色差值ΔEab。表面粗糙度使用接触式轮廓仪(Surftest SJ-301)在基线和四周后测量。统计分析采用混合三因素重复测量方差分析(ANOVA)和双因素ANOVA,并报告偏eta平方(ηp2)作为效应量指标。

研究结果

颜色变化随时间的变化
平均颜色变化在四周浸泡期内总体增加,但其幅度和模式在不同产品和浸泡介质间有所差异。重复测量ANOVA显示,材料、浸泡介质及其交互作用对颜色变化有显著影响。经Greenhouse-Geisser校正后,时间、材料×时间、介质×时间以及材料×介质×时间的交互作用均显著。
染色溶液的影响
咖啡和茶基介质通常比蒸馏水产生更高的ΔE*ab值。然而,显著的交互作用表明这些差异随产品和时间而变化。Nescafé Classic与Nescafé 3 in 1以及红茶与加糖红茶的对比模式在不同材料间并不一致,且由于Nescafé 3 in 1同时含有糖和奶精,无法单独分离糖的影响。
测试产品间的差异
五种产品的颜色变化曲线各不相同。在第四周,Telio CS C&B在多种介质中(特别是Nescafé Classic)表现出最高的平均ΔE*ab值,而两种CAD/CAM铣削PMMA产品通常具有较低的值。这是产品层面的比较,不能孤立出制造方法的影响。
表面粗糙度
在所有175个样本中,平均Ra从基线的0.201 μm下降至四周后的0.184 μm,变化具有统计学意义。对样本级变化分数的分析显示,材料对Ra变化有显著影响,但浸泡介质以及材料×介质的交互作用无显著影响。总体平均Ra的降低幅度较小,且各亚组的变化方向和幅度不一。

讨论与结论

讨论部分指出,材料成分和加工路线的共同变化使得结果应被视为特定产品的比较。Telio CS C&B的显著变色不应推广至所有双丙烯酸材料。CAD/CAM PMMA块在受控工业条件下制造,其更高的聚合物转化率和更均匀的结构可能是颜色稳定性的潜在原因,但这些机制在本研究中未得到直接验证。大部分材料-介质亚组的第四周ΔE*ab均值超过了已发表的CIELAB 50:50感知阈值(1.2)和可接受阈值(2.7),但这些阈值是针对牙科陶瓷建立的,且本研究采用连续浸泡方案,因此不能直接推断临床不可接受性。
研究结论翻译如下:在这项体外研究的局限性范围内,颜色变化受到材料、浸泡介质、时间及其交互作用的显著影响。Telio CS C&B在多种介质中表现出最大的变色,而两种CAD/CAM铣削PMMA产品通常显示出较低的ΔE*ab值。表面粗糙度总体略有下降,变化因材料而异,但不因浸泡介质而异。由于产品在成分和加工路线方面同时存在差异,这些发现适用于所评估的特定商业产品,不应被解释为孤立的制造方法效应的证据。
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