49 % или 57 %? Вопрос о цирконии, на который нет правильного ответа

49 % или 57 %? Вопрос о цирконии, на который нет правильного ответа
Перед вами открыты два технических описания. Блок А указан с коэффициентом пропускания света 49 %. Блок B — с коэффициентом пропускания света 57 %.

Какой из них более прозрачен?

ICERA 4D Pro Multilayer

4D Pro Многослойный материал конкурента

Большинство покупателей выберут вариант B — и в большинстве случаев их обоснование не является достаточно строгим. На практике в лабораторных условиях блоки A и B могут демонстрировать одинаковые характеристики, поскольку оба изготовлены из материала 5Y. Однако в опубликованных данных указано различие почти на 10 % в коэффициенте пропускания света.

Два прибора, одна единица измерения, отсутствие стандарта
На рынке диоксида циркония для стоматологии прозрачность стала одним из важнейших факторов, влияющих на продажи. Многие производители рекламируют свои блоки как «высокопрозрачные», «сверхпрозрачные» или «имитирующие натуральную эмаль». Для зуботехнических лабораторий и дистрибьюторов данные о прозрачности кажутся простым способом сравнения различных материалов. Однако возникает проблема: значения прозрачности диоксида циркония не всегда измеряются одинаковым способом.

Турбидиметры (метод ASTM D1003, заимствованный из индустрии пластмасс) — это то, что используют большинство производителей диоксида циркония. Спектрофотометрическое измерение является другим распространённым методом. Оба метода дают результат в виде процентного значения. Оба значения указываются в технической документации как «коэффициент пропускания». Ни одно из них не сопровождается пояснением, какой именно метод был использован.

Вот как выглядят одни и те же материалы при измерении каждым из этих приборов при следующих значениях:
• 3Y — турбидиметр: 38–42 % | спектрофотометр: ~42–46 %
• 4Y — турбидиметр: 45–46 % | спектрофотометр: 49–53 %
• 5Y — турбидиметр: ~49 % | спектрофотометр: ~57 %
Прочитайте эти строки слева направо, и проблема станет очевидной.

Вот почему данные о полупрозрачности могут сбивать с толку зуботехнические лаборатории. Если один производитель указывает показатель полупрозрачности для циркония 5Y как 49 %, а другой — для аналогичного материала как 57 %, многие заказчики могут предположить, что второй материал значительно более полупрозрачен. Однако если первое значение получено при измерении с помощью газового измерителя мутности, а второе — при спектрофотометрическом анализе, такая сравнительная оценка некорректна.

Газовый измеритель мутности в основном оценивает, какая доля света проходит через образец и какая доля рассеивается. Он удобен для контроля качества на стороне производителя материала, поскольку обеспечивает стабильный способ сравнения стандартизированных образцов циркония. Именно поэтому многие производители блоков из циркония используют данные, полученные с помощью газового измерителя мутности, как внутренне, так и в технической документации.

Спектрофотометрическое испытание оценивает оптическое поведение иным способом. В зависимости от конфигурации установки оно может оценивать цвет, контраст и светопропускание на различных фонах. Это может быть полезно для понимания визуального восприятия материала, однако полученное числовое значение не является напрямую сопоставимым с результатом измерения мутности с помощью газоанализатора.

Оба метода могут быть полезны. Проблема заключается не в том, что один метод всегда верен, а другой — всегда неверен. Реальная проблема состоит в том, четко ли указан применяемый метод.

Почему спектральное измерение дает более высокие показания
Разница не связана с погрешностью ни одного из методов. Оба прибора производят корректные измерения; просто они измеряют разные параметры.

Взвешивание по длине волны. Туманометры измеряют светопропускание — с учётом чувствительности человеческого глаза, которая достигает максимума приблизительно на длине волны 555 нм. Спектрофотометрические значения часто приводятся для одной длины волны или усредняются равномерно по видимому диапазону. Оксид циркония пропускает свет более свободно в красной части спектра, поэтому любой метод, не использующий фотопическую весовую коррекцию, даёт более высокое значение.

Геометрия сбора излучения. Количество рассеянного вперёд света, попадающего на детектор, зависит от размера сферы, геометрии портов и апертуры приёмника. Керамика, доминирующая за счёт рассеяния, чрезвычайно чувствительна к этим параметрам; прозрачная плёнка — нет.

Исходный уровень и поверхностное отражение. Включает ли эталон 100 % потери отражения от собственной поверхности образца — это смещает все последующие значения.

Всё это — бесспорная физика. Проблема возникает лишь тогда, когда полученное число публикуется без указания методики, использованной для его получения.

Переменные, имеющие ещё большее значение
Метод является главной проблемой, но не единственной. Прежде чем сравнивать любые два значения коэффициента пропускания, убедитесь в соответствии следующих параметров:
1. Толщина — коэффициент пропускания снижается нелинейно, поэтому результаты для толщины 0,5 мм и 1,5 мм несопоставимы.
2. Тень — ионы-красители поглощают свет; бесцветные образцы всегда превосходят окрашенные.
3. Цикл спекания — максимальная температура и время выдержки определяют размер зерен и остаточную пористость. Быстрое спекание и традиционное спекание одного и того же блока дают разные результаты.
4. Отделка поверхности — зернистость абразива при полировке и глазурь изменяют рассеяние света на поверхности до его проникновения в объем материала.
5. Условия измерения на приборе — геометрия измерения, источник освещения, угол наблюдения.
Значение коэффициента пропускания, опубликованное без указания этих параметров, не является данными. Это маркетинговое заявление, облаченное в лабораторный халат.

Позиция ICERA
Компания ICERA публикует значения мутности, измеренные с помощью гониометра. Для нашей керамики класса 5Y указано значение 49 %, для 4Y — 45–46 %, для 3Y — 38–42 %; цикл спекания указан отдельно.

Это означает, что при прямом сравнении по каталогу мы проигрываем.

Если поместить нашу керамику 5Y со значением мутности 49 % рядом с керамикой другого поставщика класса 5Y со значением 57 %, то наш материал будет выглядеть как менее эстетичный. Это не так. Речь идёт о керамике одного и того же класса, измеренной с помощью другого прибора; разница в восемь пунктов обусловлена именно прибором.

Мы могли бы уже завтра опубликовать новые данные, полученные по спектрофотометрическому методу, повысить показатель на восемь пунктов и при этом не нарушить ни одного правила. Мы решили этого не делать. Как только это число будет напечатано, оно станет ожиданием, которое блок должен выполнить при первом фрезеровании и установке техником — а техническая характеристика, выдерживающая контакт с фрезерным станком, стоит дороже, чем та, что выигрывает в каталоге.

Поэтому, если наши цифры выглядят консервативно по сравнению с чужими, спросите их, какой прибор они использовали. Один этот вопрос стоит больше, чем любая цифра на этой странице — включая наши.

Приглашение
Эта отрасль получила бы большую пользу от единого стандарта: одного метода измерения, указанной толщины, указанного оттенка, которые должны раскрываться в каждой публикуемой цифре. Пока такого стандарта не существует, каждый покупатель сравнивает цифры, которые изначально не предназначались для сравнения.

Если перед вами два технических описания, которые невозможно сопоставить, пришлите их мне. Я с удовольствием объясню, что на самом деле означают эти цифры — в том числе в тех случаях, когда ответ выгоден чужому блоку.