青少年Ⅱ類骨性錯牙合畸形矯形治療后顳下頜關(guān)節(jié)變化的研究進(jìn)展

吳艷棋，朱 敏

骨性Ⅱ類錯牙合畸形是一種常見的錯牙合畸形，在我國兒童和青少年人群中患病率約為20%[1-2]。臨床表現(xiàn)為上頜前突、下頜后縮、雙側(cè)磨牙遠(yuǎn)中關(guān)系、前牙深覆牙合、深覆蓋等等，影響功能和美觀。大部分骨性Ⅱ類錯牙合畸形的形成機(jī)制為下頜骨的發(fā)育不足或位置后縮。與長骨的骨骺板不同，髁突軟骨對機(jī)械刺激有積極的反應(yīng)[3]。6～7歲到青春期軟骨的厚度保持不變，至青春生長期后生長變慢明顯，因此，對該類青少年患者而言，理想的治療方法為早期應(yīng)用功能矯治器前導(dǎo)下頜，刺激髁突生長發(fā)育的潛能，來糾正上下頜骨矢狀向的不調(diào)，降低成年后正頜手術(shù)的可能性。但矯治器的治療使下頜長期處于前伸位，對顳下頜關(guān)節(jié)軟、硬組織是否存在不良影響，是否會出現(xiàn)顳下頜關(guān)節(jié)紊亂癥狀仍然存在爭議。本文將通過影像學(xué)分析Ⅱ類功能矯治器對顳下頜關(guān)節(jié)的影響。

1 常用的Ⅱ類功能矯治器

功能矯治器是一種本身不產(chǎn)生任何機(jī)械力，通過改變頜面部的肌肉環(huán)境，促進(jìn)頜發(fā)育及顱面骨骼生長的一類矯正器。傳統(tǒng)的功能矯治器包括固定和活動兩大類，臨床常用的有Herbst、Activator和Twin-block矯治器。大量研究表明，固定功能矯治器治療結(jié)束后，牙頜穩(wěn)定性較好[4]。隨著臨床的廣泛應(yīng)用和數(shù)字化正畸的發(fā)展，帶有下頜前導(dǎo)功能的隱形矯治器也應(yīng)運而生，如隱適美公司推出的Mandibular Advancement等。兩者的作用機(jī)制一致，但相比傳統(tǒng)的功能矯治器，透明牙套矯治器具有美觀性好、佩戴舒適度高、垂直向控制好、精準(zhǔn)和高效等優(yōu)點。然而，兩者對骨性Ⅱ類錯牙合畸形患者的療效是否真正有差異，目前缺乏相關(guān)的臨床研究。

2 Ⅱ類功能矯治器的作用機(jī)制

已知的功能性矯治器的作用機(jī)制有多種，如牙槽骨改變、限制上頜生長、刺激下頜生長、髁突生長方向的重定位、引發(fā)骨改建的神經(jīng)肌肉解剖和功能的改變，以及關(guān)節(jié)窩位置的適應(yīng)性改變[3]。功能矯治器以張力及張應(yīng)力應(yīng)變?yōu)橹?，刺激或促進(jìn)組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，另一方面去除異常的肌功能及受抑制的環(huán)境，恢復(fù)組織的正常生長潛力。基本過程為通過矯治器前導(dǎo)下頜，實現(xiàn)咬合跳躍，引發(fā)一系列神經(jīng)肌肉收縮力的變化，并將力傳導(dǎo)至口腔周圍的軟硬組織，包括牙周膜、牙齒、牙槽骨、顳下頜關(guān)節(jié)和頜骨，誘導(dǎo)其發(fā)生適應(yīng)性的變化，刺激頜骨、牙周組織的生長改建，最終建立新的咬合關(guān)系[5-6]。顱面骨的生長改建方式有三種，包括膜內(nèi)成骨、骨縫成骨和軟骨內(nèi)成骨。其中，髁突軟骨是繼發(fā)性軟骨，除了受生長激素影響外，由于其分化細(xì)胞無軟骨基質(zhì)包繞，也易受局部刺激的影響。因此，功能矯形力作用于下頜可以改變髁突的生長方向和生長速度。作用機(jī)制可分為牙性機(jī)制和骨性機(jī)制。前者更多的是牙齒的代償改變來糾正Ⅱ類的尖牙和磨牙關(guān)系，后者是通過抑制上頜骨、促進(jìn)下頜骨的骨性生長來糾正上下頜骨的骨性不調(diào)[7-8]。

臨床證實早期使用功能矯治器可以通過骨改建，有效地治療骨性Ⅱ類錯牙合畸形，但也有學(xué)者觀點不同。Ishaq等[9]通過回顧固定功能矯治器的相關(guān)研究，未發(fā)現(xiàn)高質(zhì)量證據(jù)證明下頜骨有前后向和垂直向增量。Kinzinger等[10]對比固定功能矯治器治療前后頭影測量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，治療后前牙覆蓋和磨牙咬合關(guān)系的改善，主要是由于牙效應(yīng)，骨改建并不顯著，且會產(chǎn)生下前牙唇傾等副作用。Lee等[11]研究發(fā)現(xiàn)，使用矯治器后下頜骨的改變多為垂直維度的增加，矢狀向的增量并不顯著。在正常的生長過程中，下頜生長量本就大于上頜，骨性Ⅱ類患者可能是由于咬合關(guān)系限制了下頜的生長，才會造成下頜后縮，因此有學(xué)者認(rèn)為，僅需打開咬合、建立新的Ⅰ類咬合關(guān)系，即可利用下頜自然生長量，達(dá)到矯治的目的[12]。Johnston[13]也認(rèn)為功能矯治器治療后磨牙中性關(guān)系的獲得，是源于頜面骨常規(guī)的生長模式，而非額外的下頜生長量。

3 矯形治療后顳下頜關(guān)節(jié)的影像學(xué)變化

通過臨床檢查，可以觀察到功能矯治器治療后磨牙Ⅱ類咬合關(guān)系、前牙覆蓋[14]和面型的改善，但顳下頜關(guān)節(jié)的相關(guān)研究則需借助輔助檢查手段。以往常用許勒位X線平片和曲面斷層片等二維影像，由于放大、扭曲、重疊等原因，一些解剖結(jié)構(gòu)的定位和測量缺乏準(zhǔn)確性。隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，錐形束CT(cone beam computed tomography，CBCT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)被廣泛應(yīng)用于顳下頜關(guān)節(jié)的研究。

3.1 CBCT評估顳下頜關(guān)節(jié)的變化

3.1.1 CBCT的特點 1997年日本學(xué)者Arai開發(fā)了口腔頜面部專用的錐形束CT機(jī)，平均輻射劑量僅為1.19 mSv，空間分辨率高，圖像質(zhì)量好，可以1∶1顯示牙列及相關(guān)組織。CBCT提供了顳下頜關(guān)節(jié)的可視化，在診斷髁突形態(tài)異常和吸收方面有較高的可靠性[15]?？扇S分析測量關(guān)節(jié)間隙、髁突和關(guān)節(jié)窩等硬組織的變化情況，比傳統(tǒng)平片更為精確、全面。

3.1.2 髁突的變化 組織學(xué)證實，下頜前導(dǎo)導(dǎo)致的髁突位置改變可引起間質(zhì)細(xì)胞增殖并分化為成軟骨和軟骨細(xì)胞，促進(jìn)了成骨細(xì)胞數(shù)量的增加，進(jìn)一步刺激髁突的生長改建[16]。陳維維等[16]研究發(fā)現(xiàn)，Herbst治療后的CBCT影像上可觀察到髁突后上區(qū)域外側(cè)邊緣高密度、內(nèi)部低密度的“新月形”增生影像，測量發(fā)現(xiàn)，髁突的前后徑和高度均由增加。Elfeky等[17]發(fā)現(xiàn)接受Twin-Block治療后，髁突的長度、寬度和高度分別有不同程度的增加。此外，Yildirim等[18]、劉博文等[19]和Gandedkar等[20]也發(fā)現(xiàn)髁突后上部的改建，髁突體積增大，但由于未設(shè)立對照組且未長期隨訪觀察，暫不排除正常生長發(fā)育的作用。

治療后，隨著磨牙關(guān)系的改善，是否存在髁突的非生理性移位，一直是學(xué)者們關(guān)注的重點。部分研究通過測量關(guān)節(jié)間隙發(fā)現(xiàn)矯形治療后，關(guān)節(jié)前間隙減小、關(guān)節(jié)上間隙及后間隙增大，表明髁突向前、下移動[17,19-22]。但由于CBCT無法判斷髁突與關(guān)節(jié)盤的位置關(guān)系，且隨訪時間較短，雖然上述研究受試者均未出現(xiàn)顳下頜關(guān)節(jié)相關(guān)不適癥狀，但仍難以判斷髁突是否處于非生理性位置。

3.1.3 關(guān)節(jié)窩的變化 正常生長發(fā)育的個體，關(guān)節(jié)窩生理性的生長主要是向后下方向，重定位前移下頜后，關(guān)節(jié)窩理應(yīng)出現(xiàn)與生長發(fā)育模式相關(guān)的生長改建。但絕大多數(shù)研究未在CBCT上發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)窩的變化[16,19-21,23]，可能原因如下：①關(guān)節(jié)窩改建滯后于髁突改建，隨訪時間不夠；②關(guān)節(jié)窩改建能力有限，與正常生長發(fā)育相抵消；③膜內(nèi)成骨的成骨方式不易在CBCT上顯影。

3.1.4 CBCT的局限性 臨床應(yīng)用表明CBCT適用于口腔頜面部硬組織的檢查，利于硬組織的吸收、重塑或結(jié)構(gòu)畸形的發(fā)現(xiàn)。但對于顳下頜關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)盤在CBCT上不可見，無法判斷顳下頜關(guān)節(jié)的功能狀態(tài)，因此僅能用于評價關(guān)節(jié)骨性結(jié)構(gòu)的變化。

3.2 MRI評估顳下頜關(guān)節(jié)的變化

3.2.1 MRI的特點 磁共振成像自20世紀(jì)80年代即開始應(yīng)用于臨床，具有無X線輻射、成像序列參數(shù)多、可進(jìn)行任意斷面成像、組織分辨率高、無顱底骨偽影等優(yōu)點，已得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)行顳下頜關(guān)節(jié)檢查時，應(yīng)使用專用的表面線圈，在正中牙合位及大開口位時對檢查側(cè)關(guān)節(jié)矢狀面或斜矢狀面連續(xù)掃描，層厚為3 mm。冠狀面掃描一般于正中牙合位進(jìn)行，層厚3～5 mm，掃描范圍均需包括關(guān)節(jié)全部結(jié)構(gòu)。因此，可以通過MRI直接觀察關(guān)節(jié)盤及關(guān)節(jié)骨性結(jié)構(gòu)的改建情況。

3.2.1 關(guān)節(jié)盤的變化 關(guān)節(jié)盤由纖維組織構(gòu)成，可以緩沖對骨面的壓力，呈雙凹狀使上下關(guān)節(jié)面吻合，可調(diào)節(jié)髁突運動時關(guān)節(jié)間隙的變化，提高運動的穩(wěn)定性，具有營養(yǎng)、潤滑和感覺功能。經(jīng)顳下頜關(guān)節(jié)中部矢狀面，閉口位時關(guān)節(jié)盤本體部呈雙凹形態(tài)，信號強(qiáng)度明顯低于周圍軟組織，關(guān)節(jié)盤后帶位于髁突頂部，盤分界線與髁突12點位垂線形成的夾角在±10°內(nèi)。

大多數(shù)研究表明，接受功能矯治器治療前后，關(guān)節(jié)盤的形態(tài)無變化[24-26]。Aidar等[25]通過對比32例(64側(cè))接受Herbst治療12個月的青少年患者前后MRI結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中63側(cè)(98.4%)關(guān)節(jié)盤形態(tài)無變化，呈雙凹狀。同時，也有研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)盤形態(tài)在治療后改善。Franco等[27]通過對56例8.8～12.6歲青少年的隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過18個月的Frankel Ⅱ矯治器治療，關(guān)節(jié)盤呈現(xiàn)雙凹狀的比率從治療前的89.3%升至100%，這有利于顳下頜關(guān)節(jié)功能的行使。

在下頜前導(dǎo)期間，髁突前移，此時關(guān)節(jié)盤相對于髁突后移；治療結(jié)束后，關(guān)節(jié)盤恢復(fù)到原來的位置或者生理范圍內(nèi)發(fā)生輕微變化。部分研究發(fā)現(xiàn)，治療結(jié)束后MRI顯示關(guān)節(jié)盤前、內(nèi)移位，但發(fā)生率低(3.57%)[27]。Kinzinger等[28]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過8個月功能性下頜前伸矯治器(functional mandibular advancer, FMA)治療后，11例中5例(45%)部分或完全盤前移患者的關(guān)節(jié)盤位置得到改善。因此，盤移位并非功能矯治器治療的并發(fā)癥，反之功能矯治器治療可能有助于治療顳下頜關(guān)節(jié)紊亂。

3.2.2 髁突的變化 在磁共振成像中，髁突的密質(zhì)骨顯示為低信號的線條影像，髁突骨髓顯示為高信號影像。Ruf等[29]通過比較25例青少年(平均年齡12.8歲)和14例青年(平均年齡16.5歲)接受Herbst治療前后的MRI發(fā)現(xiàn)，其中96.9%青少年和92.8%青年在髁突的后上部出現(xiàn)改建，與前文結(jié)論一致。且觀察到髁突改建的出現(xiàn)先于關(guān)節(jié)窩表面的改建。隨訪發(fā)現(xiàn)，髁突的形態(tài)在治療前后基本無變化[30-31]。

在佩戴矯治器前導(dǎo)下頜期間，髁突前移，但不少研究表明，治療結(jié)束后髁突恢復(fù)到原來位置。Kinzinger等[32]測量20例FMA治療前后的磁共振圖像，通過比較關(guān)節(jié)間隙指數(shù)(joint space index, JSI)，發(fā)現(xiàn)治療前后JSI無差異，即可認(rèn)為髁突的位置恢復(fù)至治療前。但Chavan等[33]的研究結(jié)果與上述不同，他通過對比20例分別接受Twin-Block和Bionator治療前后差異，發(fā)現(xiàn)髁突位置相對關(guān)節(jié)窩稍有前移，但仍處于生理范圍內(nèi)，且以上研究受試者均未出現(xiàn)內(nèi)下頜關(guān)節(jié)紊亂的臨床癥狀。

3.2.3 關(guān)節(jié)窩的改變 Ruf等[29,34]研究發(fā)現(xiàn)，接受Herbst矯治器6～12個月治療后，72%～78%的受試者可以在MRI上觀察到關(guān)節(jié)窩后嵴前表面的改建，且出現(xiàn)在髁突改建之后。Wadhawan等[3]研究通過MRI上外耳道中心至關(guān)節(jié)后嵴的線性測量顯示，關(guān)節(jié)窩后嵴沿著眶耳平面前移1.3 mm，與Ruf等研究相一致。但也有學(xué)者分析認(rèn)為，髁突和關(guān)節(jié)窩的改建僅在接受Herbst治療的受試者中可見，其他矯治器不詳[35]。而Chintakanon等[36]通過觀察佩戴Twin-Block治療前后MRI變化，尚未發(fā)現(xiàn)證據(jù)可以表明存在關(guān)節(jié)窩改建。

3.2.4 顳下頜關(guān)節(jié)功能的變化 經(jīng)功能矯治器前導(dǎo)下頜后，磨牙由遠(yuǎn)中關(guān)系變?yōu)橹行躁P(guān)系，是髁突的非生理性移位改善了咬合關(guān)系，還是顳下頜關(guān)節(jié)的適應(yīng)性改建引起了這種變化[19]，這是學(xué)者們所關(guān)注的方面。通過咬合跳躍，重建口頜系統(tǒng)的平衡，這一治療手段是否會導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)紊亂(temporomandibular joint disorders，TMD)存在爭議。Ruf等[37]通過對Herbst治療結(jié)束后的20例患者4年隨訪發(fā)現(xiàn)，15%有輕度的TMD癥狀，伴有輕微的髁突移位或亞臨床軟組織病變；25%出現(xiàn)中至重度的臨床癥狀，伴有部分/全部關(guān)節(jié)盤移位或髁突骨質(zhì)改變。但仍認(rèn)為，Herbst矯治器對顳下頜關(guān)節(jié)無長期的不良影響。大量研究顯示，盡管髁突、關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩等解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但治療結(jié)束后關(guān)節(jié)盤-髁突關(guān)系、髁突-關(guān)節(jié)窩關(guān)系僅為生理范圍內(nèi)出現(xiàn)的輕微改變。無臨床或影像學(xué)證據(jù)顯示治療后出現(xiàn)顳下頜關(guān)節(jié)復(fù)合體的病理變化[3]，因此，外貌和牙齒咬合的改善并非以改變關(guān)節(jié)的非生理性位置為代價。

4 總 結(jié)

功能矯治器是治療骨性Ⅱ類錯牙合畸形青少年患者的重要手段，通過顳下頜關(guān)節(jié)內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的改建，使下頜可以前伸，可能是臨界性骨性Ⅱ類患者以后避免正頜手術(shù)的有效治療方法。對比治療前后磁共振研究，我們可以總結(jié)出以下幾點：①關(guān)節(jié)盤形態(tài)基本無變化，甚至部分研究發(fā)現(xiàn)有助于盤移位患者關(guān)節(jié)盤位置的改善；②經(jīng)過治療髁突的后上表面發(fā)生改建，少數(shù)出現(xiàn)髁突前移；③磁共振成像可觀察到關(guān)節(jié)窩后嵴的前表面的改建；④關(guān)節(jié)盤-髁突和髁突-關(guān)節(jié)窩表現(xiàn)為生理性關(guān)系；⑤矯形治療后并未出現(xiàn)顳下頜紊亂相關(guān)臨床癥狀。因此，咬合關(guān)系的改善是由顳下頜關(guān)節(jié)的適應(yīng)性改建引起的，功能矯治器絕非導(dǎo)致TMD的風(fēng)險因素[38]。然而，現(xiàn)階段大量研究與傳統(tǒng)功能矯治器相關(guān)，缺乏對于其他傳統(tǒng)矯治器和隱形矯治器療效的研究。另外，治療結(jié)束后長期隨訪研究較少，部分矯形結(jié)束即刻顯示前移的髁突是否會逐漸恢復(fù)到原來位置，以及功能矯治器的長期療效仍需進(jìn)一步研究。