下颌运动的形式

一、下颌运动分析的临床意义

从临床角度看,研究下颌运动有以下重要的实用价值。

(一)认识下颌运动的普遍规律和个体特征

1.正常人群的下颌运动具有普遍规律　在正常人群中,下颌运动具有某些普遍的规律性,定性者如表现出平滑流畅的运动轨迹,定量者如边缘运动和功能运动的一定范围等。当个体的下颌运动明显表现超出此普遍规律时,就需要考虑咀嚼系统存在病变的可能性。

2.下颌运动具有个体的特征　依据个体的颅颌面形态条件而在漫长生活过程中形成的下颌运动习惯型作为一种神经-肌肉的“记忆”,往往在解剖结构已发生改变(如从有牙颌变为无牙颌)后的一段时期中继续存在。因此,口腔临床医疗处置中涉及上下颌对位关系(如正颌外科手术治疗)、牙列形态及对位关系(如正畸、冠桥、局部义齿、总义齿等修复治疗)以及个别牙齿接触关系(包括调、银汞充填、冠、嵌体等治疗)的任何改变都必须考虑到个体下颌运动的特征,医疗处置必须顺应这些运动特征,以免在治疗过程中造成医源病。

(二)确认某些具有临床价值的下颌位

一些具有重要临床意义的下颌位是通过下颌运动确定的,例如通过单纯旋转的开闭口动作确定下颌的铰链轴,通过侧方接触滑动形成的歌特式弓顶点确认下颌的正中关系位等。

(三)设计和改进架

架的基本构造和功能是建立在对下颌运动规律了解的基础之上,随着对下颌运动规律的细节有了新的发现,随着对下颌运动普遍规律、个体特征和变异性的了解,也相应地在架上设计出新的机械结构,以便精细地模拟和重现机体所具有的这些运动特征。

(四)认识某些咀嚼系统疾患的病因机制

迄今对人体运动(包括下颌运动)功能的控制机制了解甚少,现有的口腔医学知识还无法完美地解释形态和咀嚼系统功能之间的联系。 对下颌运动的研究有助于深入了解对于咀嚼系统以至更广泛范围功能的影响,探讨某些口颌系统疾患如创伤、咀嚼肌痉挛、肌筋膜痛有重要的临床意义。

(五)作为诊断病变和判断疗效的客观依据

下颌运动中出现的某些异常现象,可看作咀嚼系统某些疾病的特有指征。经过治疗后再观察下颌运动并与治疗前比较,可作为判断疗效的客观依据。

二、下颌运动轨迹研究分析中涉及的基本概念

早期,人们只是通过肉眼感性地观察活体下颌的运动,后来有人开始以解剖学知识推导或是在尸体标本上模拟活体下颌运动以积累更详细的经验和知识,这方面的文字记载见于最早的口腔医学文献著作。从19世纪末起,研究者开始使用各种仪器记录下颌运动中出现的力(力、开闭口肌力)、电(肌电图)、声(音、颞下颌关节音)以及特定标志点的运动轨迹。其中以运动轨迹在分析个体下颌运动特征、提供架控制机构参数、设计和调整的形态、研究咀嚼系统疾患病因机制和作出诊断,以及作为判断疗效的客观依据等方面最具实用价值。

对下颌的运动可定性地描述为开口、闭口、前伸、后退、侧方等类型,这些描述文字常见于日常的临床工作,但用于科研则有失精确。为使有关下颌运动的记录资料更具一致性和可比性,业内人士之间更有效率地学习交流科研成果,以下一些词汇概念有助于建立起共同的语言。

(一)下颌运动的基本形式

通常将下颌视为刚体。刚体的运动可以分解为旋转和滑动两种基本形式。所谓旋转运动是围绕一个轴进行的,这个轴可能位于刚体之中,也可能位于刚体之外,刚体旋转时,其中各质点的运动幅度方向可能不同。所谓滑动是指物体中所有的质点同方向、同速度、等距离地进行运动。在大多数情况下,下颌运动是上述两种基本运动形式的混合。

(二)下颌运动的表达方法

对任何物体运动的数学描述都需必须具备两个条件,一个是建立描述这个运动的参考坐标系,另一个是选定这个物体上某一个特定的点来代表整个物体来进行数学描述。即使是研究同一个物体的相同的运动,由于选择的坐标系(坐标原点和坐标轴的方向)和代表整个物体的特征点有差异,就会导致对整个物体的运动描述有所不同。由于记录下颌运动的仪器众多,在阅读和分析相关文献时首先要搞清楚该下颌运动记录系统的坐标设置和特征点在下颌的具体位置。

随着技术进步,能够全面记录分析下颌运动的三标志点测量装置也已广泛用于临床研究。近年来开发的MT-1602、ARCUS digma(图1-12)等下颌运动测量系统采用固定在下颌的三个超声信号发生器作为标志点,同时用固定在上颌的三组超声多普勒传感器接收信号,再由计算机分析下颌的六个自由度运动全景。通过这种类型的测量系统可以分解运动中的滑行和旋转成分,测量出相对各轴的瞬间旋转中心,并能计算下颌上任意点在同一时间的运动情况。这就是说,只要知道下颌上某个特定位点(例如某个牙尖的顶点)的坐标位置,就能计算出它在各种下颌运动中的运动轨迹,这对于推算和表示某些不易直接观察的标志点(如髁突上的铰链轴点、下颌磨牙某个牙尖顶点等)的运动轨迹很有帮助,也能为修复体面形态及静态和动态接触关系的计算机辅助设计/制作(CAD/CAM)提供必要的数据。

但由于数学表述对于大多数口腔医师来说过于抽象,并且在临床上已经习惯使用下颌特定标志点的二维轨迹图形作为诊断参考,也普遍使用相似机械结构设计的架,因此即使已开发成功能检测下颌整体六个自由度运动的装置,在使用时仍然将显示界面设计成能提供切点或髁突点轨迹图像,以及髁突点轨迹倾斜角度数据的形式(图6-1)。

(三)下颌的标志点

如果在技术条件受限的情况下仅选择一个特定的点作为下颌的标志,则记录到的轨迹在基准平面上投影图不能表达运动中的旋转成分。由于无法确定该点的运动是处在滑动状态中还是旋转状态中,也无法确定旋转运动的轴心位置,该点的运动轨迹实际上并不能够全面代表下颌整体的运动,也不能用于准确地推算其他点同时发生的运动。但在明确规定下颌标志点的位置和进行观测的方向角度前提下,该标志点的运动轨迹还是能够表达个体下颌运动的一些具有临床意义的特征,从而具有一定的可比性和实用价值。

曾有许多部位被选为观测下颌运动的标志点,后来逐渐集中为在下颌前端的标志点和双侧髁突的标志点。实践中由于记录装置的限制,标志点可能稍离开命名的解剖位点,因而运动轨迹也与该位点有一定的差别。这种差别主要来自下颌运动的旋转成分,因此在距离旋转轴越近的位点影响就越显著。

图6-1　近期开发的下颌运动测量系统可建立下颌整体的运动数据,依此计算下颌任意点的运动情况（A）,但为方便口腔医师使用方便,在显示界面仍提供切点或髁突点轨迹图象以及髁道斜度等数据形式（B）(由张磊医师和侯振刚医师提供图片)

1.髁突标志点　髁突是一个位于深部的骨性结构,在体表上没有可直接观察到的明显的解剖标志。而且因接近下颌旋转运动的轴,定点的差异会对观测结果产生明显影响。但在双侧髁突确定铰链轴具有重要的临床意义,一般需要用复杂的面弓装置在受测者做特定下颌运动的过程中测定,但由于涉及的因素多而不易精确地定位。

2.前端标志点　被选作下颌前端标志的有切点、牙下点、颏点等。这些前部标志点有明确的解剖形态,容易标记。它们距离下颌旋转轴较远,运动幅度大,利于观察,而且选点定位的差异对观测结果(运动轨迹)的影响也较小。

(四)颌面部的坐标系和参考平面

通常以前后方向作为测量描述下颌运动的参考坐标系的X轴,以左右方向为Y轴,以上下方向为Z轴。以Y轴和Z轴可构成解剖学惯称的额面(冠状面)，以X轴和Z轴可构成矢状面,以X轴和Y轴可构成水平面。基准水平面多选定为眶耳平面亦即法兰克福平面,但临床上为了观察下颌运动的方便常用另一些外部标志来构成的平面、鼻耳平面(Canper’s plane)等。虽然这些平面相互之间不平行,但存在一定的对应换算关系(表2-1)。以基准水平面为准与矢状平面和额平面构成相互垂直的三维直角坐标系。下颌标志点运动轨迹以其在上述三个基准平面投影的形式表达,相当于统一了观测角度。需要注意的是,不同的下颌运动记录系统的设置的坐标系的原点和方向根据其记录原理的不同可能有一定的差异。

当着手进行一项有关下颌运动轨迹的研究工作(或比较分析一项他人所做的工作)时需明确:①选择哪一个标志点作为观测对象(切点，髁突点……)；②从哪一个角度观测下颌运动轨迹(水平面、矢状面、额面……)。这样临床意义比较明确,且具有较好的可比性。

在用单个标志点测量下颌运动时,测量仪器的设置方位角度往往相当于建立起一个坐标系和相应的参考平面,如果不能正确地放置描记仪的面弓针板,或是传感器面架设置偏斜,或是带极性的信号源(如磁钢)方向设置不当,都会造成记录到的轨迹变形,从而影响结果的判读和临床实用价值(图6-2)。

图6-2　下颌最常用的标志点和参考平面