光生物調節(jié)治療肌源性顳下頜關節(jié)紊亂病研究進展

樊麗婧 馬宇鋒

顳下頜關節(jié)紊亂病(Temporomandibular joint disorder，TMD)是一組肌肉骨骼疾病，臨床表現(xiàn)為咀嚼肌和顳下頜關節(jié)的疼痛及功能障礙，TMD可分類為咀嚼肌紊亂病，和顳下頜關節(jié)內的病變(包括關節(jié)內炎癥、關節(jié)結構改變、骨關節(jié)炎)，臨床癥狀表現(xiàn)為面頸部疼痛、張閉口彈響、下頜運動障礙[1]。TMD 由于創(chuàng)傷、口腔副功能、咬合紊亂、及心理情緒因素等原因造成咀嚼系統(tǒng)部分負荷過大，伴隨疼痛及功能障礙[2]。TMD 相關的數(shù)據(jù)報道，發(fā)生口面部疼痛者為4%～12%，其中咀嚼肌疲勞損傷產生的疼痛更為普遍；出現(xiàn)陽性癥狀和體征者20～40 歲最為多見；疼痛常會輻射其他區(qū)域[3]。最初于1997 年，Conti[4]用波長為830nm 的Ga-Al-As 激光治療TMD 患者，照射顳下頜關節(jié)區(qū)和咀嚼肌區(qū)，每周1 次，共3 周，其對于TMD患者癥狀的改善情況與安慰劑無明顯差異。隨后更多學者用光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的患者，發(fā)現(xiàn)PBMT 有優(yōu)于安慰劑的療效。PBMT使用低強度激光或發(fā)光二極管(Lluminate Diode，LED)的光源分時段、按療程照射患病區(qū)域，被證明可用于治療顳下頜關節(jié)紊亂病[5]。

1.光生物調節(jié)的定義

PBMT 在過去被稱為低強度激光治療(Low level laser treament，LLLT)，1969[6]年首次發(fā)現(xiàn)低強度激光在醫(yī)學領域對生物組織的作用，嘗試治療腫瘤?，F(xiàn)今發(fā)現(xiàn)LLLT 這一術語不能準確定義PBMT,PBMT 的確切定義是一種基于光子療法的疾病治療方法，使用可見光和近紅外光范圍的光譜發(fā)生非電離光輻射，其機制是光被內源生色團吸收，在生物體內引發(fā)光物理和光化學變化以發(fā)揮治療作用，而不引起熱損傷；其光源包括激光、發(fā)光二極管(Lluminate diode，LED)、寬帶光，可見光和近紅外光光譜[7]。臨床使用的PBMT 光源為激光和LED。PBMT 幾乎無副作用，已經證實了PBMT用于TMD、肌腱病引起的肩痛等肌肉骨骼疾病(MSDs)的抗炎及緩解疼痛效果與藥物治療的效果相當[8]。

2.光生物調節(jié)治療TMD的機制

2.1 PBMT 緩解TMD 疼痛的機理 TMD 的疼痛的類型為肌筋膜痛或肌肉痙攣痛，或由于關節(jié)盤脫位、其他傷害造成的疼痛。顳下頜關節(jié)的痛覺感覺信息由三叉神經系統(tǒng)傳遞。關于TMD 疼痛的機制研究及PBMT 抑制顳下頜關節(jié)炎性痛覺敏感的機制尚不明確，研究尚不成熟。

2.1.1 TMD 疼痛的機理 Cairns 等[9]的研究中，TMD 肌源性疼痛與趨化因子fractalkine(FKN)有關，三叉神經節(jié)神經元根部釋放趨化因子fractalkine 作用于衛(wèi)星神經膠質細胞(Satellite glial cells，SGCs)的CX3C 受體誘導神經改變，產生痛覺敏感。觀察雌性大鼠，顳肌疼痛時，支配顳肌的三叉神經元內的fractalkine 表達上調。

TMD 疼痛與三叉神經節(jié)內的肽也相關，與痛覺感受相關的肽，包括降鈣素基因相關肽(Calcitonin gene-related peptide，CGRP)，P 物質，生長抑素，甘丙肽和香草素。CGRP 水平升高可激活三叉神經初級感覺神經元并降低感受機械刺激的閾值，實驗表明阻斷脊髓內的CGRP 受體足以抑制引發(fā)三叉神經的外周致敏性疼痛的神經元[10]。

2.1.2 PBMT 緩解TMD 疼痛機理 PBMT 可抑制神經節(jié)內的fractalkine 表達以緩解TMD 疼痛。Ferrara 等[11]用InGaAlP 發(fā)光二極管，波長660nm，能量密度1.6J/cm2,15s 連續(xù)照射顳下頜關節(jié)疼痛的模型大鼠7 天，觀測到fractalkine 表達顯著減少，大鼠產生痛覺敏感逆轉長達24 小時，顯著降低炎癥反應并誘導大鼠咬肌組織愈合。

通過調節(jié)肽的表達緩解TMD 疼痛。Freitas等[12]的動物試驗，顳下頜關節(jié)關節(jié)盤損傷導致三叉神經節(jié)中P 物質和降鈣素基因相關肽(CGRP)的表達增加，這種調節(jié)同時降低這些動物痛覺感受的閾值，增加疼痛敏感性。低強度激光治療后，出現(xiàn)痛覺敏感的逆轉與P 物質、CGRP 的表達減少密切相關。Carvalho[13]的實驗觀察低強度激光對大鼠顳下頜關節(jié)炎癥的作用，低強度激光的抗炎效果優(yōu)于安慰劑組與P 物質的表達減少有關。Arslan 等[14]將低強度激光照射牙周炎患者的口腔組織，其疼痛癥狀減輕，齦溝內的降鈣素基因相關肽(CGRP)含量減少，證實了光對疼痛調節(jié)作用與CGRP 的表達水平有關。[2]

還有學者發(fā)現(xiàn)LED 紅色光緩解疼痛的機制與阻礙化學信號的傳導相關，以減少激活TRPA1、TRPM8 和ASIC 等中樞神經的痛覺感受通道[15]。

2.2 PBMT 促進肌組織修復的機理 TMD 的咀嚼肌紊亂疾病出現(xiàn)肌緊張、肌痙攣、肌疲勞，PBMT 可通過修復受損肌組織，產生緩解肌疼痛的作用。研究表明，PBMT 會增加肌肉細胞中線粒體的活動，短暫激活呼吸鏈復合體的中心，導致線粒體細胞質中NADH 氧化/還原狀態(tài)的變化，刺激肌酸激酶和己糖激酶的表達，增加ATP 生產，增加細胞的整體能量[16]。用于PBMT 的光源被內源生色團如細胞色素c 氧化酶吸收，催化電子傳遞鏈的氧化還原能量代謝導致電子加速轉移反應通過ATP 合酶形成ATP；NO 與CCO 的銅中心非共價結合抑制此過程，而紅色光或近紅外光可以解離這種非共價結合的NO，從而提高呼吸速率和ATP 產生[17]。因此PBM 很大程度地增加了能量供應，提高肌肉細胞再生能力。

PMBT 屬于非熱效應治療，可促進組織細胞代謝，Na+/K+泵的活性更高，加速血管形成和成纖維細胞生長，此變化使肌纖維愈合能力增強，促進組織修復[18]。

3.光生物調節(jié)治療TMD的光源選擇

治療TMD 的光源選擇尚無定論，臨床中常用激光光源的波長800nm-1100nm，LED 光源的波長600nm-880nm，點能量密度1.5J/cm2～110J/cm2，每個位點的每次光照10s～120s，治療3 次～15 次。

3.1 LED 光 LED 光源具有生物效應明確，效率高，安全性強等特點，臨床價值被不斷發(fā)掘，臨床應用效果得到更廣泛證實，已逐漸成為光醫(yī)學領域的新型治療手段[19]。LED 光源與激光相比，具有高亮度、低成本消耗、長壽命的特點，用于治療TMD 的LED 光包括：紅光和近紅外光(波長為630mm～700mm)[20]。Campos 等[21]的實驗中，LED紅光和LED 近紅外光產生的減少肌肉毒性、水腫，降低疼痛敏感程度的效果沒有顯著差異。

3.2 低強度激光 光生物調節(jié)對TMD 疼痛的治療作用及治療效果的研究中，主要使用低強度激光。

3.2.1 波長 確定激光波長的重要的因素是光在生物組織中的滲透和吸收。LLLT 選擇從可見紅色光到近紅外線(650～1300nm)光源，機體吸收性良好，同時有良好的滲透力，紅外光源在TMD 治療中最常用[22]。

3.2.2 劑量 LLLT 需要選擇合適的劑量，類似于藥物，LLLT 的生物刺激作用為劑量依賴，低劑量效果差或無治療效果，劑量超標會對機體產生不利作用[23]。Borges 等[24]用AlGaAs 激光(830nm)治療TMD 患者，觀察三種不同劑量的治療效果，功率密度一樣，能量密度分別為8J/cm2，60J/cm2，105J/cm2，三種劑量下均有效減少TMD 疼痛和功能障礙癥狀，8J/cm2的劑量改善關節(jié)活動度作用較突出。由于以往的研究中使用的劑量范圍廣，經過meta 分析后關于光生物調節(jié)治療TMD 的有效劑量很難得出準確的結論[25]。

3.2.3 部位 低強度激光治療TMD 的部位分為顳下頜關節(jié)區(qū)或咀嚼肌區(qū)，發(fā)現(xiàn)低強度激光照射咀嚼肌區(qū)域的治療與照射顳下頜關節(jié)區(qū)的治療，疼痛減輕的效果及下頜運動功能的改善作用無顯著差異，但是當LLLT 應用于關節(jié)區(qū)時，持續(xù)時間的增加不會導致有效性的提高。當LLLT 應用于咀嚼肌360 秒或更長時間時，治療效果得到明顯提高[26]。

4.光生物調節(jié)治療TMD的臨床效果

TMD 患者會出現(xiàn)口面部肌肉疼痛，關節(jié)彈響，和下頜運動功能障礙的癥狀，其中疼痛最常見。針對TMD 患者固有的疼痛和功能限制，且患者病程多在6 個月以上，研究證明了光生物調節(jié)治療是治療此病疾病的重要方法[27-28]。

4.1 單種類光源療效 Altindis,等[29]的實驗用970nm 的低強度激光治療TMD 患者，分別照射顳肌，咬肌，胸鎖乳突肌，翼外肌附著位置10s，一周三次，療程三周，治療結束后，患者疼痛程度及肌肉敏感性明顯減低。王琪等[30]使用波長為980nm，能量密度為106J/cm2的低強度激光分別照射翼下頜皺襞、上頜結節(jié)后外側、咬肌、顳肌、髁狀突前后、耳孔前壁30s,照射后即刻開口度明顯增加。低強度激光照射TMD 患者的顳下頜關節(jié)區(qū)，每周一次，共8 周，不僅緩解了TMD 患者的疼痛癥狀，且改善了情緒癥狀，如抑郁、焦慮等情緒，達到與咬合板治療類似的效果；咬合板治療組患者使用咬合板治療時間為每天8 小時，共8 周，所以LLLT比咬合板治療的用時短[31]。咬合板治療TMD，佩戴咬合板需根據(jù)患者的頜位關系多次調整[32]，咬合板的制作及調整方法受醫(yī)師經驗影響較大[33]。

與理療及藥物治療TMD 相比，低強度激光起效快，療效更好[34]。LLLT 不能改變受情緒影響的疼痛感知，治療嚴重焦慮、情緒壓力大的女性TMD 患者，并不能減輕疼痛[35]。波長為660nm 的LED 紅光治療TMD 患者，照射咀嚼肌區(qū)域3 分鐘，每周1 次，共持續(xù)4 周，明顯改善患者的疼痛，彈響、張口受限癥狀[36]。

4.2 多種光源聯(lián)合療效 PBMT 不僅可用單種光源，與LED 等其他光源發(fā)射設備一起使用治療肌肉骨骼疼痛都達到良好的效果[37]。Herpich 等[38]用波長905nm 的超脈沖激光、波長640nm 的紅色光發(fā)光二極管、與波長875nm 的紅外線發(fā)光二極管的組合光源治療顳下頜關節(jié)肌源性紊亂，起到減少疼痛、改善下頜運動功能受限的作用。低強度激光和LED 聯(lián)合治療TMD 患者，一周8 次，療程4 周，顳下頜關節(jié)和顳肌疼痛緩解，張閉口功能得到恢復，患者的生活質量隨之得到改善[39]。

4.3 PBMT 用于TMD 的遠期療效 對光生物調節(jié)治療后的TMD 患者進行隨訪，發(fā)現(xiàn)PBMT治療效果不是永久的，目前結果顯示光生物調節(jié)治療TMD 的病例中疼痛復發(fā)率高：紅色(660nm)和紅外(790nm)激光治療后的180 天成功率很低，紅色(660nm)和紅外激光(790nm)治療后疼痛復發(fā)率分別為58%和53%[40]。980mm 低強度激光治療TMD，療程結束后的16 周隨訪，患者的疼痛程度有所增加[41]。配合口面肌功能治療已被提議作為穩(wěn)定TMD 療效的一部分，TMD 患者先接受PBMT，待患者的疼痛減輕且下頜運動呈現(xiàn)良好的恢復狀態(tài)，再配合口面肌功能治療，促進咀嚼系統(tǒng)達到平衡穩(wěn)定狀態(tài)，維持PBMT 的療效[42]。

5.小結

目前光生物調節(jié)緩解TMD 的機制尚在探索中，光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的療效得到了大多數(shù)學者研究的證實，具有緩解咀嚼肌疼痛、緩解肌肉疲勞和促進下頜運動功能恢復的作用。但也有少數(shù)學者[43]的實驗表明光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的效果和安慰劑無顯著差異。目前而言，光生物調節(jié)治療TMD 的效果存在一定爭議。每種治療光源的最佳波長、劑量沒有定論，對于PBMT 的每次照射時間及療程仍缺乏確切的量化值，有待于進一步研究。目前研究集中于光生物調節(jié)用于TMD 肌源性疼痛的治療，缺乏對TMD 關節(jié)盤損傷引起的疼痛的PBMT 的研究，未來研究光生物調節(jié)對關節(jié)盤、關節(jié)囊等組織的治療作用，為治療TMD 提供更完善的方法。