怎么取对颌研究模型

一、学的范畴

关于学涉及的范畴,国内外专家学者有各种阐述。

王毓英教授在1985年编著的教材中写道:学是口腔医学中一门新型的基础——临床科学, 其内容是以下颌运动中的牙齿接触关系, 颞下颌关节运动及有关的神经肌肉作用为基础, 阐明口-颌系统功能生理-病理现象, 从而有助于对疾病的发生发展有所了解, 并通过适当措施达到对疾病的预防和维护本系统的健康。

徐樱华教授在1989年出版的专著中写道:学是一门以咬合为中心的口颌系统生理学和病理生理学, 它所研究的内容涉及口颌系统各组成部分的形态、功能和功能紊乱。、颞下颌关节、咀嚼肌是口颌系统的核心部分, 它是由中枢神经及周围神经控制的一个功能整体, 其中任何部分出现形态或功能的改变, 都会导致其他部分产生适应性变化,以致出现连锁反应。咬合是由下颌运动来实现的, 是以神经为主导, 肌肉为动力, 以及颞下颌关节和的配合共同完成的, 因此它们是一个不可分割的整体。

王惠芸教授在1990年出版的专著中写道:学是一门以咬合为研究中心的口颌系统的生理病理学。它并不是一门单纯的基础学科, 而是从生理到病理, 基础到临床, 理论联系实际的应用科学; 它是口腔矫形、口腔正畸、牙体牙周等口腔各科的口腔生物学基础之一; 是咬合处理的当代原则。

二、学的主要研究内容

以下一些题材被认为与学的理论研究有密切关系。

(一)咀嚼系统的功能解剖和生理病理

这方面的研究课题包括:咀嚼系统的种系发生、个体发育和功能;颞下颌关节的形态结构;颌面肌肉的形态和功能;功能对颞下颌关节生长和重建的影响;咀嚼系统中颞下颌关节及有关肌肉的适应性变化;颞下颌关节紊乱的生物学和生物力学背景等。

(二)牙齿接触在咀嚼系统中的作用

这方面的研究课题包括:正常牙列对颅颌结构稳定性的意义;咀嚼系统功能神经控制及其与接触的相互影响;牙齿错畸形对咀嚼系统健康的影响等。

(三)接触分布的规律

这方面的研究课题包括对各种颌位关系发生的正常的、理想的和病理性的接触所作的描述,又分为对微观的单个接触点状态和宏观地对全牙列接触总体分布规律的描述和分析等。

(四)与相关的口腔疾病

这方面的研究课题包括:与相关口腔疾病的病因机制、诊断和治疗,如从的角度考虑牙周病、颞下颌关节病的病因机制并提供相应的治疗手段等。

(五)有关的理论和技术在口腔医学各分支领域中的应用

包括各种涉及牙齿形态改变(从正颌、正畸、正牙、修复等大面积大范围的咬合关系改变到拔牙、牙体面治疗充填、调选磨等在单个牙齿上小范围的改变)的治疗中需要遵循的有关理论和技术,由此提高疗效减少风险等。

三、学理论的研究手段

为研究分析上述问题,学者们开发了许多研究手段。

(一)解剖学方法

1.颞下颌关节内部形态结构的研究,对生前有关节病变和无病变的个体加以比较。

2.牙列形态研究: 对牙齿牙列(特别是与咬合有关的部分)的观察分析早期是采用肉眼观察和定性描述,目前已发展到激光扫描数字化建模和定量分析的水平, 对牙齿的解剖形态分析到“小磨面(facet)”的细节, 通过采集分析牙齿磨耗面的面积、倾斜角度、对位关系等数据,为接触的理论提供重要的参数。

(二)接触的研究分析

1.记录分析接触点的分布　如①用咬合纸将接触点记录在牙齿面上;②将接触点记录在介质(从原始的蜡片到现代的光片)上,再行分析研究;③转移到架上进行的接触分析:取得精确的牙列模型和个体的下颌颌位关系及下颌运动特征参数,即可将模型转移到性能良好的全可调节架上,模拟下颌的不同位置关系和运动情况,对接触进行观察分析;④用传感器将接触产生的压力转化为电量,再输入计算机作各种分析。

2.记录分析接触的力度　如早期的各种力计主要用于测量单个牙对力的耐受程度,而最近出现的T-scan系统可以全面记录分析接触发生的先后顺序、接触点的分布，以及每个接触点上力的相对大小(图5-2，图5-3)。

3.接触研究存在的问题　目前接触研究方法仍存在许多问题,如:

(1)下颌位置和下颌运动的诱导:由于下颌的位置和运动系由随意肌控制,无论采用何种手段记录接触所面临的首要问题者是使患者理解和配合。让患者充分放松体位和下颌位,然后在医师的诱导下咬合到指定位置,需要较高的临床经验和技术。有时患者咀嚼肌和（或）颞下颌关节存在功能（结构）紊乱,需先采取措施治疗缓解后再行接触分析。

(2)接触记录技术误差的预期和合理应用:一些技术手段本身存在系统误差,如T-Scan传感器膜的厚度较大,可能造成后牙早接触的假象。又如下颌运动记录转移和架的性能不能完全反映患者的个体特征,也可能对接触模型分析产生失真。使用各种研究手段都需要对其性能限度有充分了解,才能在适当场合予以合理应用。

4.接触主观感觉的意义　牙周本体感受器具有敏锐的位置和负荷识别能力,有报告称可感知8μm(一根人发的直径为80μm)的位置变化和2g的外力,这超出了现有各种技术手段的灵敏度。因此,患者对接触发生的主观感觉对医师有重要价值:①提示早接触发生的区域;②在颌与位关系不一致情况下,诱导患者达到“最初接触”的状态需要由患者主观判断。

(三)力的研究分析

上下牙列咬合时产生的力量可用以评价牙支持组织的功能状态。早期曾采用机械式力计测定咬合力量,目前则多采用压力-电量转换传感器完成力的测量记录。常用的传感器有电阻应变、压电石英等类型,理想的传感器应不改变牙列原有的咬合状态。但目前所有传感器加上必不可少的框架外壳,厚度至少达几毫米, 放在上下牙列之间测量咬合力量, 不可避免地会对正常的咬合关系产生影响。在极薄的传感器技术未实现之前, 咬合力的测量主要用于评价特定牙齿的支持组织状态。研究表明, 在个别牙齿上测到的“最大力”并不表示有关闭口肌收缩能产生的最大力量, 而是与有关牙齿支持组织的健康水平有密切关系, 当牙齿支持组织不健全时, 受到较小的负荷即有可能引发创伤反应,此时会启动保护性反射抑制闭口肌的收缩, 这对评价牙齿的功能潜力有一定的临床意义。曾有研究者将压力传感器埋入磨牙龋坏后制备的大窝洞,从而在不影响正常接触的状态下能连续地传出咀嚼过程中力的大小和交变节律,具有很高的临床价值,但这种特殊测量方式不能广泛应用。

(四)肌肉活动的研究分析——肌电图研究方法

的生理病理与咀嚼系统有关肌肉功能之间存在密切联系。如前所述,接触的记录分析应在肌肉功能正常状态下进行。反之,早接触干扰可能使部分肌肉处于紧张状态。肌电图是将肌肉收缩时产生的微弱生物电引入放大电路,以电位波形图显示在屏幕上供医师进行定性/定量分析的仪器。肌电图仪的电极分针电极和表面电极两大类。针电极可刺入机体深部,采集生物电信号,在咀嚼系统中的翼内肌、翼外肌、嚼肌深层等部位均需采用针电极进行测量。表面电极则贴在皮肤表面,可用以测量颞肌、嚼肌和二腹肌浅层等部位的活动。

肌肉收缩时肌电图即有明显的样式改变,因此肌电图可用以判断在特定的颌位及下颌运动中不同肌肉所扮演的角色。研究表明,肌电图中的一些波形特征和参数如静息期时限、休息、咀嚼咬紧时的肌电幅值,面积积分,咀嚼周期时限,咀嚼时肌电活动期与间歇期的比值等均与有关肌肉的功能状态有一定的关系。

针电极只能采集少数肌纤维的生物电信息,而表面电极则募集了以表层肌纤维为主,但混入部分深层肌纤维生物浅信息,二者都不能精确地反映特定肌肉的活动。由于肌纤维生物电信号原本非常微弱,绝大多数咀嚼系统紊乱患者尚不致出现典型的神经肌肉病变典型肌电波形。因此,肌电图作为一种有关的理论研究手段还需作进一步改进,对肌电信号相应于特定病例的临床意义也还需要作更多的研究分析(图1-10)。

图1-10　肌电图用表面电极或针电极记录分析咀嚼肌的生物电波形

(五)下颌运动的研究分析

在咀嚼、吞咽、言语发音等口腔生理过程中涉及下颌的运动, 由此发生颌位关系和接触关系的移行变化。对接触,力的动态分析可用于牙周病、牙体病、颞下颌关节病的病因分析, 也可用于修复体的设计制作。

1.下颌特定标志点的测量分析　常用的标志点有切点、髁突点和磨牙点等,表达方式为运动轨迹在矢状面、冠状面和水平面三个基准平面上的投影图, 或是相对于X, Y, Z三条基轴运动分量的三条扫描线(图1-11)。

2.下颌整体运动的测量分析　下颌的运动包含滑动(translation)和旋转(rotation)两种基本成分,因此需要在下颌选3个观测点进行运动轨迹记录, 才能够完整地描述下颌六个自由度(相对参考坐标系三条轴线的滑行和旋转)的运动情况。在此基础上, 可推算出下颌任意一点在同一时间内的运动轨迹, 这对于分析和设计接触状况, 以及计算髁突的运动状况都具有很重要的临床意义。随着电子传感技术和计算机技术的迅速发展, 对下颌运动的规律和个体特征研究都取得长足进步, 并开发出适于临床应用的MT-1602、ARCUSdigma等系统(图1-12)。 有关下颌运动研究的细节详见第6章。

图1-11　韩科研制的无接触型下颌运动轨迹描记仪(左图)及其记录到的下颌边缘运动轨迹(右图)

图1-12　ARCUSdigma下颌运动测量系统(由张磊医师提供照片)

(六)放射检查和研究

1.X线片检查　从X线片上可观察到牙槽骨吸收,牙周膜厚度改变,骨小梁和硬骨板结构变化等,均可能与长期力作用有关,与特定的接触关系相互比照可判明干扰的存在及其致病作用。 颞下颌关节区域的经咽侧位、许勒位等X线片,以及在关节腔内注入造影剂后的X线片/X线录像等资料对颞下颌关节结构紊乱,器质性病变的诊断有重要意义。近年来随着计算机技术的发展已有可能用CT对颞下颌关节形态结构作三维的详细观察分析。

2.磁共振　用磁共振技术可对颞下颌关节、咀嚼肌及其邻近的软、硬组织作观察,可看到颞下颌关节盘在髁突和关节凹之间的位置, 形态的组织结构, 也可看到咀嚼肌的血液灌流状态, 近年来甚至已能观察大脑控制咀嚼器官行使功能的动态过程,即功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI),用以观察分析健康成人和咀嚼肌痉挛患者空口紧咬或戴软垫紧咬时的脑功能成像。这对研究皮质对咀嚼运动的调节控制、垫的作用机制等问题提供了新的证据,从而加深了对咀嚼系统生理功能和病因机制的认识。

(七)颌音的研究分析

接触时发生的声音, 以及相关的关节区域在运动过程中发出的声音, 对判断咀嚼系统的健康状况有一定的意义, 这些声音信息的分析处理称为颌音(gnathosonics)。

1.音(occlusal sounds)　是在受测者空口状态下循习惯开闭口位时叩齿时发出的接触音。通过电子手段将声转换为电子波形即颌音图, 对异常情况的判别较听诊方法更灵敏。对一个颌位稳定且重复性良好的个体,正常的接触表现为单峰的撞击音颌音图,提示牙列同时, 稳定的接触, 而滑走音、辗轧音、分离音等图形特征则表明早接触干扰或颌位不稳定, 肌位与位不协调等问题, 音中的异常可判断干扰发生在哪一侧,但不能进一步判定干扰发生的牙位和更进一步的牙尖/斜面位置。

2.关节音(croniomandibular joint sounds)　是发生于颞下颌关节的声音, 临床上常用“弹响”“杂音”等描述这类声音,而颌音图使这类信息可视化, 不但能进一步细化关节音的定性描述, 还能利用计算机技术作频谱等定量分析, 从而提升了关节音的临床诊断价值(图1-13)。

图1-13　颌音图研究分析下颌运动及接触过程中发出的声音(由姜若萍医师提供照片)

(八)神经解剖学和神经生理学研究

主要目的是研究与-牙周支持组织感受器有关的传入神经通路，有关中枢核团和大脑皮质的功能分区, 传出神经的通路和作为效应器的有关肌群, 与咀嚼系统有关的反射弧结构与功能。手段包括:

1.动物实验　通过诱导实验动物的咀嚼、吞咽等生理活动, 制备咬合干扰, 颞下颌关节紊乱的动物模型, 观察相应的反射弧和中枢有关神经核团活动过程, 或是破坏某些神经核团和（或）通路, 观察对口腔生理功能的影响, 由此分析有关神经控制机制。

2.人体实验　在保证安全及知情同意的条件下, 在人体设置改变有咬合状态的装置并观察咀嚼系统的反应。有时还可能在特定的脑外科手术过程中对已知与咀嚼系统功能有关的中枢部位施加适当的刺激, 通过机体的反应分析有关的神经生理控制机制。

(九)计算机技术对学的贡献

今日世界数字化浪潮渗透到各个领域的各个角落,有关的理论研究也不例外,主要有:

1.计算机建模　通过CT、磁共振、表面激光扫描等技术手段建立咀嚼系统的各组成部分的数字化模型。

2.有限元分析　在关节、牙齿、牙列形态建模的基础上, 通过设定各种负载条件可计算有关区域的应力分布状况, 对一些与咬合有关的病变病因机制及治疗方案作出推论。

3.模拟下颌运动功能　结合采集到的下颌运动数据, 可使数字化的颞下颌关节、下颌牙列依据个体特征做各种功能运动和边缘运动, 模拟关节内各种结构的动态关系和上下牙列间动态接触关系。

4.数据统计分析　从大量的数据、图形和图像中分析具有诊断意义的参数和指标。

5.可视化技术表达　将抽象的数据通过可视化技术表达,提高专业人员的工作效率,并可帮助患者理解复杂的咬合问题,提高配合的程度(图1-14)。

图1-14　激光扫描牙列模型作数字化建模并定量分析牙齿的解剖形态及咬合接触关系三维分析色阶图(由吕培军教授提供照片)

(十) 其他研究方法

由于咬合与整个咀嚼系统以至全身形态结构及功能都存在复杂的交互影响, 许多如组织化学、免疫学、病理学、心理学、流行病学等领域中使用的研究手段方法都具有用来分析咬合及相关生理、病理机制的潜在可能性。

总之,在学的理论领域中积累了大量研究成果,不但使因素在咀嚼系统生理病理机制中所起的作用逐渐明朗,也为临床实践提供了许多客观性较强的诊断指标以及有实用价值的治疗方法。

［小结］从学的理论发展的历程可以看出,她是与口腔医学临床实践紧密联系的学说体系。与20世纪70年代的情况相比,“”的题材热度减退是不争的事实。这一趋势的出现可能来自三方面的原因。一是将“”作为综合、归纳性的研究课题时,涉及的因素众多,不易加以分解并通过随机对照试验方法得出可信度高的结论。二是在实践中人们意识到,与并存的某些影响因素可控制程度较低,强调对于整个咀嚼系统的影响因此成为一把“双刃剑”。虽然口腔医生对充分利用自己处理形态的专业技能有强烈的愿望,但也意识到不能完全控制局面而造成事与愿违的风险不可忽视。三是的形态处理理论和技术在发达国家已经成熟,而的形态和接触关系对咀嚼系统的以至全身影响的程度和机制还缺乏理想的研究手段。在此背景下,人们关注的焦点转移是很自然的。但就我国的现实情况而言,对有关的理论的认识还需要进一步深化和系统化,对有关的临床技术应用还需要进一步规范,这样我们才能与发达国家的口腔医学界站在相同的起跑线上。

(韩 科谢秋菲张 豪)