功能性矫治器前伸下颌对颞下颌关节影响的研究进展

作者：张亚梅 雷勇华 邹双双 刘璐 中南大学湘雅医院口腔医学中心

安氏Ⅱ类错牙合牙合发病率高，约占正畸患者总数的1/3，大多数学者认为源于下颌后缩或下颌发育不足的约占一半以上。临床上常用功能性矫治器来调整上下颌骨的矢状向关系，降低后期矫正难度。功能性矫治器分为活动性，如：Twin-block，Fr?nkel，Activator等，固定性如：Forsus，Jasper jumper，Herbst等，两大类，其对TMJ的作用效果受到了广泛关注，有学者认为下颌长度有增加，也有学者认为其效果大部分源于牙及牙槽骨的改建，颞下颌关节究竟是否发生实质性改建成为一个争议点。本文就功能性矫治器前伸下颌对颞下颌关节的影响作一综述。

一、功能性矫治器作用机制及矫治时机

1．作用机制

功能性矫治器的矫治力并非来源于矫治器本身，而是通过改变口面肌肉功能促进颅颌面生长发育，矫治正在形成中的错牙合畸形。尽管治疗下颌后缩的功能性矫治器种类及设计繁多，其共同的作用机制均被认为是通过矫治装置使下颌骨前移，从而利用口面部肌肉的运动对牙齿及骨骼生长产生一定影响，诱导其向正常方向发育。有学者认为下颌向前向下移动后口腔内空间增大，并形成自然的前部软组织封闭，改善了咀嚼、吞咽和呼吸功能，从异常的肌肉收缩功能型恢复到正常功能型，从而发生了快速的软组织调节。例如，Twin-block通过上下颌咬合时相互锁结垫，使下颌处于功能性的前伸位。通过远中移动上颌磨牙、近中移动下颌磨牙调整磨牙关系。同时伴随上前牙的舌向内收和下前牙的唇向外展，覆牙合覆盖关系也得以改善。Lee等通过头影测量分析发现，功能矫治器较固定矫治器能更好的改善患者的软硬组织，Twin-block矫治器通过对下颌骨的本体刺激，使下颌骨生长，面部垂直高度增加。

2．矫治时机

多数学者认为功能性矫治器对于恒牙列和混合牙列都有效。Baccetti等认为最佳的矫治时期是正处于或稍晚于青春发育高峰期。此期与处于青春发育高峰期前的患者相比，其下颌骨长度及下颌升支高度的增长量更大。也有一些学者认为应该在生长发育高峰期前1～2年开始使用并持续到恒牙早期。但还有学者认为，年龄小的患者更易于接受和适应功能性矫治器，若乳磨牙稳固，矫治器固位好，年龄小的患者反而更适合矫正。Rabie等对成年大鼠使用和不使用前导装置的对比研究发现，戴矫治器的成年大鼠有髁突骨改建，提示前导下颌的功能性矫治器也许对成人患者也有效果。

二、功能性矫治器治疗后患者颞下颌关节的适应性改建

髁突的自然生长，为向后上生长，同时关节窝向下改建。当功能性矫治器导下颌向前时，TMJ受牵拉和压迫，髁突、关节窝均发生一系列相应的改建。

1．功能性矫治器治疗对髁突的影响

一般认为，功能性矫治器使下颌前伸后，髁突和关节盘将向前下方滑行，关节结节后斜面与髁突前斜面及关节盘前部紧贴，压力的产生使髁突前部骨发生吸收。相反的，髁突后斜面由于受到双板弹性纤维和盘后组织的牵拉，可引起软骨改变和新骨形成。相应的临床研究观点如下：Ruf等通过对40例安氏Ⅱ类1分类患者与32例正常人群作对照，发现功能矫治器能使患者髁部的垂直向生长量增加，其变化明显，但矢状向的生长与对照组相比变化不大。但Woodside等研究了功能矫治器对关节窝和髁突重建的影响，发现功能性矫治器的作用主要是髁突在关节窝内位置的前移，而不是骨骼的改建。Chen等发现实验组较对照组下颌长度的增长并无明显差异。此实验中研究的6个功能性矫治器中只有一个是Twin-block矫治器，可能是其研究结论与其他学者有差异的原因。另外，因为软骨是TMJ保持改建的基础，能直接反应生物机械力对髁突的影响。Ruf采用了核磁共振技术（Magnetic Resonance Imaging，MRI）观察软骨并对治疗前后关节区进行研究，发现18例患者在治疗12周后，髁突后上部出现了"双轮廓"影像，新生的软骨平均厚度0.93 mm。表明髁突发生了骨改建，其位置在治疗前后并没发生改变。

髁突软骨表面由外向内分为表面带、增殖带、肥大带和钙化软骨带，其本身并无神经血管结构。髁突的适应性改建即软骨细胞成熟的过程。当软骨内出现新生血管也就意味着软骨内成骨的开始。一般认为，下颌骨受到机械刺激时，TMJ改建的组织反应被激活，间充质细胞开始增殖，在转录因子sox-9的调控下，分化为软骨细胞，同时合成Ⅱ型胶原，增加软骨的厚度。在生长因子的作用下，软骨细胞发生增殖，逐渐成熟演变成肥大软骨细胞，合成X型胶原及血管内皮生长因子，调节其血管化，软骨成骨开始。从而导致髁突发生适应性改建。动物实验研究方面，Leung等对250只大鼠的研究证明逐步法前移下颌能使髁突软骨细胞中血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）显著增长。Owtad等发现纤维母细胞生长因子8（fibroblast growth factor 8，FGF8）在前伸下颌的实验组表达增高，在下颌前伸过程中，髁突和关节窝均有细胞形态学和肥厚的改变。Shen等对100只大鼠实验组与自然生长组的对比研究发现，X型胶原及血管内皮生长因子在实验组和自然生长组均有表达，但是在实验组的表达明显高于自然生长组，说明矫治器能加速骨形成，使骨改建增加。上述研究结果表明，前移下颌能更有效地促进髁突改建，引发不同的分子、细胞、组织反应导致细胞分化、成熟，软骨成骨。

2．功能性矫治器治疗对关节窝的影响

关节窝和颞骨与后颅底关系密切。后颅底的生长中心在蝶-枕软骨联合处，使后颅底不断延长，持续至患者青春期。随着后颅底的生长，关节窝和颞骨会发生生理性后下移位。当功能性矫治器作用于下颌时，拉应力通过关节盘传递到髁突后方与关节窝相连的纤维、韧带上，改变了关节窝周围的受力情况，使关节窝发生改建，向下向前移位，髁突也随之发生移位，从而达到矫正的目的。MRI中可见关节窝后缘骨改建。动物实验研究有相似的结论，Owtad等研究发现下颌前伸后，髁突软骨和关节窝内均有骨改建，但前者更多。与髁突的软骨内成骨不同，关节窝的改建是骨膜内成骨。相关的实验研究如下：Hinton等对28只幼年猕猴和19只年轻成年猕猴的关节窝改建情况的对比发现两者均有关节窝的改建，但出现的时间不同。幼年猕猴关节窝改建新骨出现的时间（第2周、第4周）早于年轻成年猕猴（第8周），且其新骨沉积的数量也更多，位于关节窝后脊和关节窝底。

相反的，有临床研究观点不一致。Pancherz等对矫治后TMJ生长在数量和方向上的改变进行了长期的研究。35位治疗者与12位未治疗的安氏Ⅱ类1分类患者进行了4个不同时期的对比：T1：治疗前，T2：治疗7.5个月后，T3：治疗后7.5个月，T4：治疗后3年。结果发现在T2期，关节窝向前下移位，但T4-T3期，所有的TMJ改建均与对照组一致，说明矫治器引起的关节窝改建只是暂时的。Katsavrias等对35例平均治疗时间为1.33年的患者的研究提示，功能性矫治器对关节窝的改建没有影响。

3．对关节盘的影响

关节盘处于关节窝和髁突之间，是关节腔内的纤维软骨。它可以使关节窝和髁突更加适应。当功能性矫治器作用于TMJ时，关节盘的位置是否会发生改变，大多数研究者的观点是否定的。Ruf等通过MRI技术对30名患者治疗前和治疗1年后的关节研究发现：治疗对盘-髁关系并没有影响，关节窝、关节盘、髁突的位置均在生理范围之内。Aidar等的研究结果与之相似，认为65%左右的患者在矫治结束后8～10周，关节盘有后移趋势，但是在治疗后1年又回到了生理范围内。其治疗对关节盘没有明显影响。Arat等对9例接受治疗的患者与9例未治疗的患者对比发现，治疗后髁突前移了，但关节盘的位置改变没有统计学意义。

4．髁突位置的改变

髁状突在关节窝中的位置与关节窝、关节盘的位置以及髁突本身的改建均有关系。Chintakanon等运用MRI对40例安氏Ⅱ类1分类儿童患者的髁突进行研究，其中19例使用功能性矫治器，另外21例则未作治疗。结果发现，使用功能性矫治器后，75%的患者髁突位置会更向前。Wadhawan等对12例10～14岁的儿童治疗前后TMJ的MRI研究发现，随着功能性矫治器的使用，髁突发生改建，髁突位置前移而关节窝及关节盘后移。但治疗结束后，由于关节盘重新回到治疗前的位置，髁突在关节窝内相对位于中央。而Ruf等则发现，虽然髁突发生了改建，但其位置在治疗前后并未发生明显变化，均处于关节窝的中央。

三、结束语

综上所述，功能性矫治器对髁突、关节窝、关节盘、髁突位置等都会产生一定的影响。虽然关于颞下颌关节在此过程中是否发生了实质性改变的观点目前尚不统一，但大部分临床对照实验、影像学分析、动物细胞学分析提示了髁突骨改建的存在，关节窝也有一定的改建，关节盘的位置基本不变。但其远期效果还需进一步观察。近年来，随着CBCT技术的发展及相关三维重建软件系统的日渐完善，能更好的对颞下颌关节进行定量分析测量，相对传统的头影测量手段更加精确。目前，关于此类研究的数目较少，相信将会有更多的学者参与到此类研究中来。

来源：中华口腔正畸学杂志2016年第23卷第2期