青少年Ⅱ類骨性錯牙合畸形矯形治療后顳下頜關節變化的研究進展

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]。臨床表現為上頜前突、下頜后縮、雙側磨牙遠中關系、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制為下頜骨的發育不足或位置后縮。與長骨的骨骺板不同，髁突軟骨對機械刺激有積極的反應[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用功能矯治器前導下頜，刺激髁突生長發育的潛能，來糾正上下頜骨矢狀向的不調，降低成年后正頜手術的可能性。但矯治器的治療使下頜長期處于前伸位，對顳下頜關節軟、硬組織是否存在不良影響，是否會出現顳下頜關節紊亂癥狀仍然存在爭議。本文將通過影像學分析Ⅱ類功能矯治器對顳下頜關節的影響。

1 常用的Ⅱ類功能矯治器

功能矯治器是一種本身不產生任何機械力，通過改變頜面部的肌肉環境，促進頜發育及顱面骨骼生長的一類矯正器。傳統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束后，牙頜穩定性較好[4]。隨著臨床的廣泛應用和數字化正畸的發展，帶有下頜前導功能的隱形矯治器也應運而生，如隱適美公司推出的Mandibular Advancement等。兩者的作用機制一致，但相比傳統的功能矯治器，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、精準和高效等優點。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，目前缺乏相關的臨床研究。

2 Ⅱ類功能矯治器的作用機制

已知的功能性矯治器的作用機制有多種，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、引發骨改建的神經肌肉解剖和功能的改變，以及關節窩位置的適應性改變[3]。功能矯治器以張力及張應力應變為主，刺激或促進組織結構發生變化，另一方面去除異常的肌功能及受抑制的環境，恢復組織的正常生長潛力。基本過程為通過矯治器前導下頜，實現咬合跳躍，引發一系列神經肌肉收縮力的變化，并將力傳導至口腔周圍的軟硬組織，包括牙周膜、牙齒、牙槽骨、顳下頜關節和頜骨，誘導其發生適應性的變化，刺激頜骨、牙周組織的生長改建，最終建立新的咬合關系[5-6]。顱面骨的生長改建方式有三種，包括膜內成骨、骨縫成骨和軟骨內成骨。其中，髁突軟骨是繼發性軟骨，除了受生長激素影響外，由于其分化細胞無軟骨基質包繞，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。作用機制可分為牙性機制和骨性機制。前者更多的是牙齒的代償改變來糾正Ⅱ類的尖牙和磨牙關系，后者是通過抑制上頜骨、促進下頜骨的骨性生長來糾正上下頜骨的骨性不調[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，但也有學者觀點不同。Ishaq等[9]通過回顧固定功能矯治器的相關研究，未發現高質量證據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據發現，治療后前牙覆蓋和磨牙咬合關系的改善，主要是由于牙效應，骨改建并不顯著，且會產生下前牙唇傾等副作用。Lee等[11]研究發現，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系限制了下頜的生長，才會造成下頜后縮，因此有學者認為，僅需打開咬合、建立新的Ⅰ類咬合關系，即可利用下頜自然生長量，達到矯治的目的[12]。Johnston[13]也認為功能矯治器治療后磨牙中性關系的獲得，是源于頜面骨常規的生長模式，而非額外的下頜生長量。

3 矯形治療后顳下頜關節的影像學變化

通過臨床檢查，可以觀察到功能矯治器治療后磨牙Ⅱ類咬合關系、前牙覆蓋[14]和面型的改善，但顳下頜關節的相關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，一些解剖結構的定位和測量缺乏準確性。隨著影像學技術的發展，錐形束CT(cone beam computed tomography，CBCT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)被廣泛應用于顳下頜關節的研究。

3.1 CBCT評估顳下頜關節的變化

3.1.1 CBCT的特點 1997年日本學者Arai開發了口腔頜面部專用的錐形束CT機，平均輻射劑量僅為1.19 mSv，空間分辨率高，圖像質量好，可以1∶1顯示牙列及相關組織。CBCT提供了顳下頜關節的可視化，在診斷髁突形態異常和吸收方面有較高的可靠性[15]。可三維分析測量關節間隙、髁突和關節窩等硬組織的變化情況，比傳統平片更為精確、全面。

3.1.2 髁突的變化 組織學證實，下頜前導導致的髁突位置改變可引起間質細胞增殖并分化為成軟骨和軟骨細胞，促進了成骨細胞數量的增加，進一步刺激髁突的生長改建[16]。陳維維等[16]研究發現，Herbst治療后的CBCT影像上可觀察到髁突后上區域外側邊緣高密度、內部低密度的“新月形”增生影像，測量發現，髁突的前后徑和高度均由增加。Elfeky等[17]發現接受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]也發現髁突后上部的改建，髁突體積增大，但由于未設立對照組且未長期隨訪觀察，暫不排除正常生長發育的作用。

治療后，隨著磨牙關系的改善，是否存在髁突的非生理性移位，一直是學者們關注的重點。部分研究通過測量關節間隙發現矯形治療后，關節前間隙減小、關節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無法判斷髁突與關節盤的位置關系，且隨訪時間較短，雖然上述研究受試者均未出現顳下頜關節相關不適癥狀，但仍難以判斷髁突是否處于非生理性位置。

3.1.3 關節窩的變化 正常生長發育的個體，關節窩生理性的生長主要是向后下方向，重定位前移下頜后，關節窩理應出現與生長發育模式相關的生長改建。但絕大多數研究未在CBCT上發現關節窩的變化[16,19-21,23]，可能原因如下：①關節窩改建滯后于髁突改建，隨訪時間不夠；②關節窩改建能力有限，與正常生長發育相抵消；③膜內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、重塑或結構畸形的發現。但對于顳下頜關節而言，關節盤在CBCT上不可見，無法判斷顳下頜關節的功能狀態，因此僅能用于評價關節骨性結構的變化。

3.2 MRI評估顳下頜關節的變化

3.2.1 MRI的特點 磁共振成像自20世紀80年代即開始應用于臨床，具有無X線輻射、成像序列參數多、可進行任意斷面成像、組織分辨率高、無顱底骨偽影等優點，已得到了廣泛的應用。進行顳下頜關節檢查時，應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關節矢狀面或斜矢狀面連續掃描，層厚為3 mm。冠狀面掃描一般于正中牙合位進行，層厚3～5 mm，掃描范圍均需包括關節全部結構。因此，可以通過MRI直接觀察關節盤及關節骨性結構的改建情況。

3.2.1 關節盤的變化 關節盤由纖維組織構成，可以緩沖對骨面的壓力，呈雙凹狀使上下關節面吻合，可調節髁突運動時關節間隙的變化，提高運動的穩定性，具有營養、潤滑和感覺功能。經顳下頜關節中部矢狀面，閉口位時關節盤本體部呈雙凹形態，信號強度明顯低于周圍軟組織，關節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。

大多數研究表明，接受功能矯治器治療前后，關節盤的形態無變化[24-26]。Aidar等[25]通過對比32例(64側)接受Herbst治療12個月的青少年患者前后MRI結果發現，其中63側(98.4%)關節盤形態無變化，呈雙凹狀。同時，也有研究發現，關節盤形態在治療后改善。Franco等[27]通過對56例8.8～12.6歲青少年的隨機對照研究發現，經過18個月的Frankel Ⅱ矯治器治療，關節盤呈現雙凹狀的比率從治療前的89.3%升至100%，這有利于顳下頜關節功能的行使。

在下頜前導期間，髁突前移，此時關節盤相對于髁突后移；治療結束后，關節盤恢復到原來的位置或者生理范圍內發生輕微變化。部分研究發現，治療結束后MRI顯示關節盤前、內移位，但發生率低(3.57%)[27]。Kinzinger等[28]研究發現，經過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節盤位置得到改善。因此，盤移位并非功能矯治器治療的并發癥，反之功能矯治器治療可能有助于治療顳下頜關節紊亂。

3.2.2 髁突的變化 在磁共振成像中，髁突的密質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發現，其中96.9%青少年和92.8%青年在髁突的后上部出現改建，與前文結論一致。且觀察到髁突改建的出現先于關節窩表面的改建。隨訪發現，髁突的形態在治療前后基本無變化[30-31]。

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

3.2.3 關節窩的改變 Ruf等[29,34]研究發現，接受Herbst矯治器6～12個月治療后，72%～78%的受試者可以在MRI上觀察到關節窩后嵴前表面的改建，且出現在髁突改建之后。Wadhawan等[3]研究通過MRI上外耳道中心至關節后嵴的線性測量顯示，關節窩后嵴沿著眶耳平面前移1.3 mm，與Ruf等研究相一致。但也有學者分析認為，髁突和關節窩的改建僅在接受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，尚未發現證據可以表明存在關節窩改建。

3.2.4 顳下頜關節功能的變化 經功能矯治器前導下頜后，磨牙由遠中關系變為中性關系，是髁突的非生理性移位改善了咬合關系，還是顳下頜關節的適應性改建引起了這種變化[19]，這是學者們所關注的方面。通過咬合跳躍，重建口頜系統的平衡，這一治療手段是否會導致顳下頜關節紊亂(temporomandibular joint disorders，TMD)存在爭議。Ruf等[37]通過對Herbst治療結束后的20例患者4年隨訪發現，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%出現中至重度的臨床癥狀，伴有部分/全部關節盤移位或髁突骨質改變。但仍認為，Herbst矯治器對顳下頜關節無長期的不良影響。大量研究顯示，盡管髁突、關節盤和關節窩等解剖結構發生改變，但治療結束后關節盤-髁突關系、髁突-關節窩關系僅為生理范圍內出現的輕微改變。無臨床或影像學證據顯示治療后出現顳下頜關節復合體的病理變化[3]，因此，外貌和牙齒咬合的改善并非以改變關節的非生理性位置為代價。

4 總 結

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，通過顳下頜關節內部解剖結構的改建，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的有效治療方法。對比治療前后磁共振研究，我們可以總結出以下幾點：①關節盤形態基本無變化，甚至部分研究發現有助于盤移位患者關節盤位置的改善；②經過治療髁突的后上表面發生改建，少數出現髁突前移；③磁共振成像可觀察到關節窩后嵴的前表面的改建；④關節盤-髁突和髁突-關節窩表現為生理性關系；⑤矯形治療后并未出現顳下頜紊亂相關臨床癥狀。因此，咬合關系的改善是由顳下頜關節的適應性改建引起的，功能矯治器絕非導致TMD的風險因素[38]。然而，現階段大量研究與傳統功能矯治器相關，缺乏對于其他傳統矯治器和隱形矯治器療效的研究。另外，治療結束后長期隨訪研究較少，部分矯形結束即刻顯示前移的髁突是否會逐漸恢復到原來位置，以及功能矯治器的長期療效仍需進一步研究。