下颌运动轨迹描记仪在不同牙合型人群中的应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.29.012

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
下颌运动轨迹描记仪：是一种磁电量转换方式的描记仪，能从矢状面、额状面和水平面精确地观测下颌中切牙切点运动的轨迹，是一种快速、准确操作、简便无损伤性，不限制下颌运动的三维描记仪。
错牙合：上下颌牙齿正常接触关系的偏差。常被分为3种主要形式(Angle分类)：第Ⅰ类：上下颌磨牙为正常关系，但前牙拥挤或错位；第Ⅱ类：下颌和下颌磨牙后移，面部侧面观呈凸出形；第Ⅲ类：下颌和下颌磨牙与上颌磨牙的关系为前突，反时一个或更多的下颌牙的颊尖位于相应的上颌牙牙尖的外侧。

摘要
背景：错牙合畸形者牙列牙弓的不协调直接影响着下颌运动的发挥，甚至会造成颞下颌关节的超负荷，最终发生病变。
目的：测量各类牙合型人群的下颌运动特点。
方法：①选取符合实验标准的自愿者33人，平均年龄21.71岁，男性1人，女性32人。分为4组，正常对照组10人，安氏Ⅰ类错牙合组10人，安氏Ⅱ类错牙合组8人，安氏Ⅲ类错牙合组5人；②用描记仪测量各组下颌各运动的轨迹，以及下颌姿势位到牙尖交错位的运动轨迹；③用SPSS17.0软件进行统计学分析，得出各组人群下颌运动轨迹特点和差异。
结果与结论：①开闭口、左侧、右侧、前伸运动时，安氏Ⅱ类错牙合畸形组人群右下颌第1磨牙运动轨迹的最大距离与其他3组比较，差异有显著性意义(P < 0.05)；②做快速开闭口运动时，正常对照组下颌中切牙切点运动的垂直距离与安氏Ⅰ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组比较差异有显著性意义(< 0.05)；正常对照组最大距离与安氏Ⅰ类错牙合畸形组比较差异有显著性意义(P < 0.05)；安氏Ⅱ类错牙合畸形组右下颌第1磨牙运动的垂直距离与其余3组比较差异有显著性意义(P < 0.05)；正常对照组最快开口速度与安氏Ⅱ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组比较差异有显著性意义(P < 0.05)；③各组人群息止牙合间隙不存在显著性差异。结果提示，不同牙合型人群下颌中切牙运动轨迹、下颌第1磨牙运动轨迹和运动速度不同，因而推断错牙合畸形可以影响下颌运动的方向、范围和速度。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0003-2729-2616(刘玉)

关键词: 组织构建, 组织工程, 下颌运动轨迹描迹仪, 错牙合, 边缘运动, 咬合, 开闭口, 前伸运动, 侧方运动

Abstract:

BACKGROUND: Maxillofacial malformation limits the function of the mandible, produces the overload of the temporalmandibular joint leading to oral diseases.
OBJECTIVE: To measure the characteristics of mandibular movement in populations with various types of dental occlusion.
METHODS: Thirty-three volunteers (1 male and 32 females, mean age 21.71 years) meeting the inclusion criteria were enrolled from Dalian Medical University, China and divided into four groups: normal control (n=10), Angle’s class I, II, III malocclusion (n=10, 8, 5). The protrusion, lateral, opening motion trace of mandibular central incisor and the right mandibular first molar, and the trace from mandibular postural position to intercuspal position were measured using the mandibular kinesiograph. The features of different occlusal patterns were analyzed using SPSS 17.0 software.
RESULTS AND CONCLUSION: In the trace of protrusion, lateral, opening and closing motion, there were significant differences in the trace of the right mandibular first molar’s Max.Slant between Angle’s class II malocclusion group and the other three groups (P < 0.05). In the trace of open wide and close fast, there were significant differences in the trace of mandibular central incisor in vertical distances between normal control group and Angle’s class I, III malocclusion groups (P < 0.05); there were significant differences in the trace of mandibular central incisor in Max.Slant between normal control group and Angle’s class I malocclusion group (P < 0.05); there were significant differences in the trace of the right mandibular first molar in vertical distances between Angle’s class II malocclusion group and the other three groups (P < 0.05); there were significant differences in the trace of the right mandibular first molar in Max.Opening velocity between normal control group and Angle’s class II, III malocclusion groups (P < 0.05). There were no significant differences in free space between the four groups (P > 0.05). These results indicate that there are differences in the trace of mandibular central incisor and the trace of the right mandibular first molar in range and speed between different occlusal patterns. We can draw a conclusion that malocclusion has effects on the direction, range and speed of mandibular movement.

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Key words: Jaw Relation Record, Malocclusion

中图分类号:

R318

刘玉，张琪，李天舒，付贵源，徐琳，易龙，王佳莹，古再丽阿依，何媛，高璐. 下颌运动轨迹描记仪在不同牙合型人群中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(29): 4341-4348.

Liu Yu, Zhang Qi, Li Tian-shu, Fu Gui-yuan, Xu Lin, Yi Long, Wang Jia-ying, Güzelay, He Yuan, Gao Lu. Application of mandibular kinesiography in dental occlusion[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(29): 4341-4348.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析纳入患者33人，试验过程无脱落，全部进入结果分析。

2.2 两组患者基线资料比较见表1。

2.3 下颌中切牙切点轨迹的测量数据的比较分析将所得各组数据进行正态性检验，符合正态分布。

2.3.1 下颌中切牙轨迹单因素分析发现在做开闭口、左侧、右侧、前伸运动时，各组间下颌中切牙轨迹各项数据比较，差异无显著性意义(P > 0.05，表2)。

2.3.2 快速开闭口运动单因素分析发现在做快速开闭口运动时，下颌中切牙切点运动的垂直距离和最大距离各组间差异有显著性意义(P < 0.05，表3)。

2.3.3 经多重比较发现做快速开闭口运动时，①正常对照组下颌中切牙切点运动的垂直距离明显小于安氏Ⅰ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组(P < 0.05)；②正常对照组下颌中切牙切点运动的最大距离明显小于安氏Ⅰ类错牙合畸形组(P < 0.05)，见表4，5，图1。

2.4 息止牙合间隙的测量数据的比较分析：将所得各组数据进行正态性检验，符合正态分布。经单因素分析，各组人群息止牙合间隙差异无显著性意义(P > 0.05，表6)。

2.5 右下颌第1磨牙轨迹的测量数据的比较分析将所得数据进行正态性检验，符合正态分布。

2.5.1 右下颌第1磨牙轨迹单因素分析发现在做开闭口、左侧、右侧、前伸运动时，各组间右下颌第1磨牙轨迹各项数据中，右下颌第1磨牙运动轨迹的最大距离的组间比较差异有显著性意义(P < 0.05，表7)。

2.5.2 右下颌第1磨牙轨迹多重比较发现在做开闭口、左侧、右侧、前伸运动时，安氏Ⅱ类错牙合畸形组人群右下颌第1磨牙运动轨迹的最大距离明显小于正常对照组、安氏Ⅰ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表8，9，图2。

2.5.3 右下颌第1磨牙快速开闭口单因素分析发现做快速开闭口运动时，右下颌第1磨牙运动的垂直距离和最快开口速度组间差异有显著性意义(P < 0.05，表10)。

2.5.4 右下颌第1磨牙快速开闭口经多重比较发现做快速开闭口运动时，①安氏Ⅱ类错牙合畸形组右下颌第1磨牙运动的垂直距离明显小于其余3组(P < 0.05)；②正常对照组最快开口速度明显大于安氏Ⅱ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组(P < 0.05)见表11，12，图3。

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引言

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

1.1 设计分层随机化分组对比分析。

1.2 时间及地点 2013年5月至2014年6月大连医科大学口腔基础实验室完成。

1.3 材料下颌运动轨迹描记仪为(美国BioResearch Assoc，Inc.公司生产的JT-3D下颌运动轨迹描记仪)。

1.4 对象大连医科大学选取符合试验标准的自愿者33人，年龄20-23岁，平均年龄21.71岁。其中男性12人，女性21人。

分为4组：①正常对照组(10人)：牙数目为28-32之间，符合理想正常牙合(保存全副牙齿，牙齿在上下牙弓上排列得很整齐，上下牙的尖窝关系完全正确，上下牙弓的牙合关系非常理想)标准；②安氏Ⅰ类错牙合 (10人)：上、下第1磨牙为中性关系，其他牙的牙合关系有异常表现；③安氏Ⅱ类错牙合(8人)：上、下第1磨牙为远中关系，即上颌第1磨牙近颊尖位于下颌第1磨牙的颊面沟之近中；④安氏Ⅲ类错牙合 (5人)：上、下第1磨牙为近中关系，上颌第1磨牙近颊尖位于下颌第1磨牙的颊面沟之远中。

纳入标准：年龄20-25岁，性别不限，全口牙齿数目在28-32之间，无开口受限，无神经肌肉系统疾病。

排除标准：年龄小于20岁和大于25岁者，全口牙齿数目不在28-32之间者，开口受限者，患有神经肌肉系统疾病者，咀嚼功能障碍者。

1.5 试验方法

1.5.1 试验准备 ①测试人员准备：测试人员熟习下颌轨迹描记仪的使用方法，研究出所需各项数据的测试内容；②仪器准备：测试人员连好仪器设备，准备好牙科无菌器械；③受试者准备：受试者熟习测量内容。嘱受试者练习开闭口、左侧、右侧、前伸运动，每个运动都做到最大限度，每个运动完成后都要回到牙尖交错位。

1.5.2 下颌中切牙切点轨迹的描记及速度的测量 ①嘱受试者端坐于靠椅上，双脚完全接触地面，双手置于膝上，双眼平视前方，保持放松状态。②嘱受试者进行开闭口、左侧、右侧、前伸运动，测试人员运用下颌轨迹描记仪记录下颌中切牙切点运动轨迹。③嘱受试者以最快的速度做最大限度的开闭口运动。测试人员运用下颌轨迹描记仪记录下颌中切牙切点运动轨迹。

1.5.3 息止牙合间隙的测量 ①嘱受试者端坐于靠椅上，双脚完全接触地面，双手置于膝上，双眼平视前方，保持放松状态。②嘱受试者由放松状态开始咬紧牙关，即由下颌姿势位到牙尖交错位，两者间的距离即为息止牙合间隙。

1.5.4 右下颌第1磨牙运动轨迹的描记及速度的测量 ①嘱受试者端坐于靠椅上，双脚完全接触地面，双手置于膝上，双眼平视前方，保持放松状态。②嘱受试者进行开闭口、左侧、右侧、前伸运动，测试人员运用下颌轨迹描记仪记录右下颌第1磨牙运动轨迹。③嘱受试者即以最快的速度做最大限度的开闭口运动。测试人员运用下颌轨迹描记仪记录下颌中切牙切点运动轨。

1.6 主要观察指标下颌中切牙切点轨迹的描记及速度；息止牙合间隙；右下颌第1磨牙运动轨迹的描记及速度。

1.7 统计学分析采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析和多重比较，P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

下颌边缘运动是通过中枢神经系统的兴奋作用于有关肌肉产生的，它是由转动与滑动合成的复杂运动^[10]。由于下颌骨形状较为复杂，所以在运动中，下颌的各部位运行的路径是不同的，即所得到的轨迹也不同^[11-14]。下颌运动记录使用三维轨迹描记计算机系统。不同学者研究了测量的准确性，下颌运动通过测量运动的下颌切牙，结果线性和定量的精度范围在0-1 mm^[15-16]。这种技术是用下颌切牙的能力运动反映整个下颌运动生理功能，没有其他的干扰，运动能力在一个正常的范围之内，取决于本体感受，并且易于获得^[17]。然而，也有学者也指出，下颌的跟踪设备可能只用于实验研究。应用于临床，可能会导致误诊和过度治疗^[18]。

经过了多年的临床实验证明，下颌运动轨迹是一个重要的在颞下颌关节功能临床评价的参数，以及有限或增加运动功能障碍的标志。正常值的范围可以作为对应于成年人和儿童等不同年龄人群口颌系统功能的参考。有学者测量了儿童时期(无颞下颌紊乱)的混合牙列的下颌运动轨迹，研究人群平均年龄在3-11岁，无颞下颌关节杂音，点击痛或慢性疼痛。测量指标包括最大开口位、前伸和侧方运动。开闭口运动和侧方运动被发现随年龄的增加而增加^[19]。因此，得出结论儿童患者的下颌运动必须根据年龄和牙合的类型来进行评估。另有学者报道不同性别人群的下颌运动轨迹的区别，在下颌开口运动过程中，下颌中切牙的切点运动轨迹存在着明显的性别差异^[15]。

文章以下颌中切牙和下颌第1磨牙作为下颌运动的标志点来描记不同牙合型人群的边缘运动轨迹，年龄集中在20-23岁之间，属于年轻恒牙阶段。描记出来的结果显示：正常开闭口运动时，各组间下颌中切牙轨迹运动各项数据，不存在显著性差异(P > 0.05)；安氏Ⅱ类错牙合畸形组人群右下颌第1磨牙运动轨迹的最大距离明显小于正常对照组、安氏Ⅰ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组。这说明下颌后缩人群正常开口度及运动范围小于其他牙合型人群。在快速开闭口运动时，正常对照组下颌中切牙切点运动的垂直距离明显小于安氏Ⅰ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组人群，存在显著性差异；正常对照组下颌中切牙切点运动的最大距离小于安氏Ⅰ类错牙合畸形组，存在显著性差异；安氏Ⅱ类错牙合畸形组与其余3组相比，右下颌第1磨牙运动的垂直距离小于其他3组，存在显著性差异，说明在快速开闭口运动过程中，安氏Ⅱ类错牙合人群开闭口的范围小于正常对照组，而正常对照组的开闭口范围小于安氏Ⅰ类和安氏Ⅲ类。另外，正常对照组最快开口速度明显大于安氏Ⅱ类错牙合畸形组、安氏Ⅲ类错牙合畸形组，存在显著性差异。这也说明，从功能潜力方面分析，正常牙合型人群明显高于错牙合组人群。

下颌边缘运动是一种非功能性运动。它是下颌朝各方向所可能作到的最大范围运动，代表了下颌的基本运动及关节、肌肉、韧带等组织结构的功能潜力^[20-23]。其运动范围也是判断下颌功能(特别是潜能) 的重要标准，可反映出口颌系统疾病的早期改变，对早期诊断和发现潜在病变较有价值^[24-26]。下颌运动轨迹描记仪对颌位关系的确定方面，近几年来人们通过对下颌运动轨迹的描记发现叩齿运动可以用来确定正中颌位。叩齿运动又叫习惯性开闭口运动，它反映了咀嚼运动时下颌功能的形式，下颌通过这种运动回到肌肉和颞颌关节张力最小的位置，即正中颌位。在用下颌运动轨迹描记仪对叩齿运动进行的研究中，发现在叩齿运动中，有12%的患者直接咬到正中颌位上，其余的都咬在距正中颌位很近处，然后滑行至正中颌位。习惯性闭口牙合接触位有97%分布在距正中颌位不超过0.5 mm的范围内^[27]，说明叩齿运动用于确定ICP位是一种科学可行的方法。下颌运动轨迹描记仪对咀嚼运动的描记方面，咀嚼运动是口颌系统各部分及相应中枢神经系统协同作用的结果。研究咀嚼运动轨迹对于了解咀嚼运动中牙尖斜面接触滑行情况，根据不同牙合型进行咀嚼运动分类具有重要意义。下颌运动轨迹描记仪对颞下颌关节关系的研究方面，下颌运动与髁状突的位移，传统评估髁状突功能的一种方法是测量下颌切牙边缘运动的大小。由于二者位于同一骨性系统，故下颌切牙的运动变化可以精确的反映髁状突的功能改变。然而，越来越多的研究表明，在大开闭口运动中，下颌切牙的最大移动距离不能反映髁状突的运动状态。Travers等^[28]用三维下颌运动分析系统测量了在大开闭口运动中，髁状突和下颌切牙的直线及曲线运动路径，结果表明：髁状突和下颌切牙的直线移动距离和曲线移动路径之间有高度相关性，而髁状突的移动与下颌切牙的移动无相关性，髁状突的转动与切牙的移动呈中度相关。这就可以解释为什么颞下颌关节粘连的患者其开口度可以超过40 mm。因为口颌系统包括咀嚼肌，颞下颌关节和牙合，其三者是相互制约和相互协调的，任何一方面出现问题都将在下颌运动轨迹中有所反应。

文章通过对不同牙合型人群下颌中切牙和下颌第1磨牙运动轨迹的描记和分析，得出不同牙合型人群下颌运动的方向、范围、速度的差异，为错牙合人群病因的诊断、治疗前后颞下颌关节和咀嚼肌功能的评价以及治疗效果提供了十分有利的依据，具有重要的应用价值和现实意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程