Ⅲ類錯牙合患者的咬合與肌電研究

亓坤 吳昊 張海霞 王爽

[摘要]目的：探討Ⅲ類錯牙合畸形對咬合與肌電的影響。方法：使用T-SCAN Ⅲ與肌電儀對16名Ⅲ類錯牙合畸形患者進(jìn)行檢測，其中男7例，女9例，平均年齡（15.59±2.51）歲，采集患者在姿勢位、牙尖交錯位（ICP）最大緊咬、前伸切對切最大緊咬時的咬合與肌電情況。結(jié)果：Ⅲ類患者在姿勢位時的顳肌、咬肌肌電高于對照組（P<0.05），切對切最大緊咬時低于對照組（P<0.05），ICP最大緊咬時與對照組無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）。結(jié)論：Ⅲ類錯牙合畸形會導(dǎo)致患者咀嚼肌肌電發(fā)生異常。

[關(guān)鍵詞]Ⅲ類錯牙合；咬合檢測儀；肌電；姿勢位；牙尖交錯位；前伸位

[中圖分類號]R783.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）12-0008-03

Occlusal and Surface Electromyograph Character of Patients with Anterior Crossbite

QI Kun， WU Hao， ZHANG Hai-xia， WANG Shuang

（Clinical Research Center of Shaanxi Province for Dental and Maxillofacial Diseases， Department of Orthodontics，College of Stomatology，Xian Jiaotong University，Xian 710004，Shaanxi，China）

Abstract： Objective The purpose of this study was to investigate the occlusion and masticatory muscles myoelectricity of patients with Class Ⅲ malocclusion. Methods All 16 patients were diagnosed as Class Ⅲ malocclusion. T-scan Ⅲ bite analysis system and BioEMG Ⅲ electromyographic recording system were used to test the changes of the occlusion and myoelectricity in masseter muscle and temporal muscle during mandibular postural position ， maximal voluntary clenching （MVC） in the maximum intercuspal position （ICP）， protrusive edge-to-edge contact position （Pro）. Results Compared to the control group， the myoelectricity of Class Ⅲ patients was higher in masseter muscle and temporal muscle during mandibular postural position ，maximal voluntary clenching （MVC） in the protrusive edge-to-edge contact position （Pro） （P<0.05），but was no significance in the maximum intercuspal position （ICP）. Conclusion Class Ⅲmalocclusion can cause the abnormal myoelectricity of masticatory muscles.

Key words： Class Ⅲ malocclusion； T-scan； surface electromyograph； mandibular postural position； intercuspal position； protrusive edge-to-edge contact position

Ⅲ類錯牙合是臨床上常見的錯牙合畸形，有報道表明，中國人群發(fā)病率為3.69%[1]。臨床上通常將Ⅲ類錯牙合稱為“急癥”，如果不及時治療，可能對患者的咬合、頜骨及咀嚼肌的生長發(fā)育造成不良影響[2]。本研究通過對Ⅲ類錯牙合患者的咬合與肌電進(jìn)行研究，分析其對咬合與咀嚼肌的影響。

1 材料和方法

1.1 研究對象：選擇2016年9月-2018年1月西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院就診的16例患者為實驗組（即：反牙合組）研究對象，其中男7例，女9例，年齡14～18歲，平均為（15.59±2.51）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：① ANB<0°，軟組織凹面型，側(cè)位片顯示為平均生長型，身體姿勢正常；②自然牙列無缺失，無萌出的第三磨牙，前牙反牙合，后牙安氏Ⅲ類咬合關(guān)系，下頜可后退至前牙切對切的位置；③無齲病、牙周病、顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病以及磨牙癥；④頜面無外傷，未做過修復(fù)或者正畸治療。

對照組：14例正常牙合患者為研究對象，其中男6例，女8例，年齡14～17歲，平均為（14.97±2.28）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①骨性I類，軟組織直面型，平均生長型；②自然牙列無缺失，無萌出的第三磨牙，安氏I類咬合，覆牙合覆蓋正常，牙列整齊或僅有個別牙輕微扭轉(zhuǎn)，屬個別正常牙合；③④同實驗組。所有患者均告知其試驗過程后，簽署知情同意書。

1.2 咬合肌電同步檢測

1.2.1 咬合檢測：咬合檢測由T-Scan Ⅲ咬合接觸測定分析系統(tǒng)（Tekscan， Inc.， Boston， MA）完成，它由咬合傳感器 （sensor）、控制器連接柄（handle）、電纜、計算機(jī)和咬合分析軟件組成。T-Scan Ⅲ咬合分析系統(tǒng)軟件版本6.0是用來記錄咬合接觸和咬合負(fù)荷的軟件。咬合傳感器（Tekscan Inc. Boston， MA， USA）厚度為60μm。傳感器薄膜在Turbo模式下掃描并記錄，在0.003s的增量以最大化記錄咬合接觸的數(shù)據(jù)，在傳感器靈敏度調(diào)節(jié)下正式記錄適合傳感器的響應(yīng)內(nèi)的個體的咬負(fù)荷水平的咬合接觸點。通過調(diào)整使得表示接觸載荷的最高幅度的紅色的咬合接觸數(shù)目小于5。

1.2.2 肌電檢測：肌電檢測由BioEMG Ⅲ肌電記錄分析系統(tǒng)（BioResearch，Inc）完成。模擬EMG信號用的5 000的固定增益差分放大，峰到峰的輸入范圍在+/- 2 000微伏，A/D采樣頻率為1 000Hz，使用16位的分辨率。根據(jù)赫爾曼于2012年提出的標(biāo)準(zhǔn)，表面電極（BioFLEX； Bioresearch Associates， Inc.， Milwaukee，WI，USA，2個矩形144mm2的導(dǎo)電聚酯）貼在用95%乙醇清潔后的皮膚上，一個共同的參考電極（38×32mm，Bioresearch Associates，Inc.， Milwaukee， WI， USA）放置在頸部的背面。

T-Scan Ⅲ咬合測定分析系統(tǒng)儀和BioEMG Ⅲ肌電活動記錄儀通過由Tekscan和BioResearch兩公司合作開發(fā)的連接軟件完成咬合和肌電的同步測量和分析。

1.2.3 肌電咬合同步檢查過程中的咬合動作記錄：讓患者緊咬牙齒，通過觸診找到咬肌部位和顳肌前束，用95%的酒精進(jìn)行處理后，把表面電極粘貼在雙側(cè)的咬肌區(qū)（MM）、顳肌前束（TA），同時記錄頸后部肌肉的肌電數(shù)值作為參考電極。

首先對患者進(jìn)行動作要領(lǐng)講解，并于口內(nèi)牙列進(jìn)行標(biāo)記，囑患者對鏡進(jìn)行練習(xí)，直到其熟練掌握實驗要求的咬合動作（具體要求見下文）；等患者明確掌握測試要領(lǐng)，讓其端坐靠于椅子上、雙眼平視視線前方2m處的標(biāo)記物，實驗者選擇適合患者口內(nèi)大小的傳感器薄膜，置入口內(nèi)貼近上頜牙列牙合面，讓患者自然正中咬合T-Scan傳感器3次（使膜片充分受力），并根據(jù)測試窗口顯示患者的咬合力情況選擇適合患者咬合情況的敏感度。

囑患者做以下動作：①姿勢位：自然放松端坐，上下牙自然分開。安靜休息3min，僅記錄肌電值；②ICP最大緊咬（ICP）：囑患者從休息位休息2s后快速最大緊咬至牙尖交錯位，穩(wěn)定2～3s，快速分離；③前伸對刃位最大緊咬（Pro）：囑患者休息位休息2s，快速最大緊咬至上、下前牙的切緣相對位置，穩(wěn)定2～3s，快速分離。

在做上述動作之前，先測定患者在放松狀態(tài)的肌電值，之后囑患者隨機(jī)抽取動作順序進(jìn)行測試。測試時囑患者用最大的咬合力做最廣泛、最緊密咬合，且感覺咬合舒適，不能損傷傳感器。每一記錄過程都要重復(fù)一次上述動作，在確保動作規(guī)范的狀況下對每一個動作記錄3次，3次測量的間隔約3min，保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)。同時注意在測試咬合之前測試窗口的咬合力中心點（COF）是否正常，有沒有因為膜片折皺引起的異常數(shù)據(jù)；同時檢查肌電電極是否松脫。

1.3 數(shù)據(jù)收集及分析

1.3.1 數(shù)據(jù)采集：根據(jù)BioEMG Ⅲ和T-Scan Ⅲ系統(tǒng)提供的參數(shù)：①記錄牙弓不同區(qū)域分布的咬合接觸點數(shù)：ICP最大緊咬時前后左右的咬合接觸點數(shù)目，左右側(cè)方尖對尖最大緊咬時選擇兩側(cè)牙弓咬合接觸點的數(shù)目，前伸對刃位最大緊咬時選取前、后牙區(qū)（切牙到尖牙記為前牙區(qū)，從第一前磨牙到第二磨牙記為后牙區(qū)）的咬合接觸點數(shù)目；咬合接觸點數(shù)選擇紅、黃、藍(lán)、綠色的接觸點來進(jìn)行統(tǒng)計，四種顏色的接觸點數(shù)量的綜合記為總接觸點；如果在同一區(qū)域出現(xiàn)兩個或者兩個以上顏色的接觸點，則計數(shù)為1；②整體牙弓咬合力：在T-Scan Ⅲ中是以各個時間點時的咬合力比上整個咬合動作中最大的咬合力所得的百分?jǐn)?shù)來表示；③牙弓不同區(qū)域的咬合力的分布：在T-Scan Ⅲ中咬合力在個區(qū)域的分布是以百分?jǐn)?shù)來表示的；④根據(jù)T-Scan Ⅲ中所取的時間點記錄相對應(yīng)的雙側(cè)TA和MM的肌電數(shù)值。

1.3.2 記錄中的取點方法：在靜態(tài)緊咬動作中根據(jù)T-Scan軟件記錄窗口顯示選取最大接觸范圍的一幀（Maximum Area Frame，MA），同時記錄肌電值。

1.3.3 統(tǒng)計學(xué)處理：使用統(tǒng)計分析軟件SPSS 13.0 （SPSS Co.，Chicago，IL.USA）進(jìn)行處理。采用單因素三變量方差分析檢驗顳肌咬肌肌電的情況，如果存在統(tǒng)計學(xué)差異，則進(jìn)一步使用Student–Newman–Keuls 進(jìn)行兩兩對比分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 咬合接觸點對比：通過表1可以看出，在ICP最大緊咬時，反牙合組與對照組的咬合接觸點總數(shù)無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）；在前牙切對切最大緊咬時，反牙合組的咬合接觸點數(shù)少于對照組，且具有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）。

2.2 對照組咀嚼肌的肌電情況：在姿勢位、ICP最大緊咬、前牙切對切最大緊咬時，對照組左右兩側(cè)的顳肌、咬肌肌電均無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）。因此在后續(xù)的結(jié)果分析中，對照組的肌電數(shù)值采用雙側(cè)的平均值，見表2。

2.3 反牙合組的咀嚼肌肌電情況：在姿勢位時，反牙合組的顳肌、咬肌肌電均高于對照組，且具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；ICP最大緊咬時，兩組之間肌電無統(tǒng)計學(xué)差異（P>0.05）；切對切最大緊咬時，反牙合組顳肌咬肌肌電低于對照組，且具有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05），見表3～4。

3 討論

咀嚼肌的收縮過程中伴隨著肌細(xì)胞的生物電活動，使用肌電圖儀（Electromyography，EMG）可以將這種生物電記錄下來，這種生物電信息稱為肌電圖，通過肌電圖分析儀可以獲得某個時間位點下的肌電值。以往的研究主要采用某段時間內(nèi)的肌電平均值。本研究將記錄咬合的T-SCAN咬合檢測儀與肌電儀通過并聯(lián)軟件結(jié)合起來，能夠?qū)崟r記錄咬合的同時記錄咀嚼肌的肌電情況。在本實驗的ICP與切對切緊咬過程中，筆者選取的是咬合力100%的一幀，具有唯一性，有利于不同組間比較的一致。

在ICP最大緊咬時，受試者咬合達(dá)到最廣泛最緊密的接觸，咬肌與顳肌的肌電活動均為最大，此時MM與TA的肌電水平反映了其生理限度內(nèi)的最大收縮能力。王美青等[3]研究認(rèn)為安氏各類錯牙合者緊咬位與正常牙合咀嚼肌肌電無明顯差異。Liebman等[4]對安氏Ⅲ類錯牙合及正常牙合受試者的ICP緊咬位時的肌電進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)牙合型與肌電活動方式?jīng)]有必然的聯(lián)系。但也有學(xué)者的研究表明不同錯牙合畸形患者其肌電與正常牙合存在差異。Moreno等[5]對矢狀向錯牙合畸形與咀嚼肌肌電的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)安氏Ⅱ類錯牙合患者吞咽和咀嚼時的顳肌肌電比Ⅰ類和Ⅲ類錯牙合高；在牙尖交錯位最大緊咬時安氏Ⅲ類錯牙合患者的顳肌與咬肌的肌電是最高的；戴娟等[6]研究了安氏Ⅰ、Ⅱ類錯牙合患者肌電表現(xiàn)，結(jié)果表明錯牙合者的咬肌肌電較正常人有較低活性。冷軍等[7]的結(jié)果表明，成人骨性安氏Ⅲ類錯牙合患者ICP最大緊咬時，顳肌與咬肌肌電顯著低于正常牙合組。這可能與骨性Ⅲ類患者咬合接觸異常有關(guān)系。磨牙呈近中關(guān)系導(dǎo)致尖窩咬合不緊密，咬合接觸數(shù)量減少，升頜肌活動降低，咀嚼力下降。而本研究將咬合與肌電同時進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)功能性反牙合的患者，其ICP緊咬時咀嚼肌肌電、咬合接觸點均與對照組無差異。這也印證了ICP緊咬時升頜肌的肌電活動主要由咬合接觸的數(shù)量決定的。

除了咬合負(fù)荷和咬合接觸點數(shù)量[8-9]之外，升頜肌的肌電活動還受到其他因素的影響，比如下頜骨位置，咬合接觸點位置等，這意味著肌電活動是很多因素綜合的結(jié)果。某些肌電活動是用來穩(wěn)定下頜骨在咬合過程中的位置。有研究認(rèn)為，當(dāng)異常的刺激信號從外周傳入機(jī)體時，升頜肌的肌電水平會發(fā)生降低。王美青等[10]研究認(rèn)為，當(dāng)使用單側(cè)咬合時，兩側(cè)咬合的不均衡性導(dǎo)致雙側(cè)下頜和顳下頜關(guān)節(jié)負(fù)荷不一致，在這種情況下，咬肌會保護(hù)性的降低工作側(cè)的肌電，從而擔(dān)負(fù)起維持雙側(cè)平衡的功能；而顳肌主要是用來提供工作側(cè)的咬合力。Alarcón等[11]的研究結(jié)果認(rèn)為，存在單側(cè)后牙反牙合的患者在做MVC最大緊咬時，反牙合側(cè)的咬肌肌電低于對側(cè)。本研究中，在下頜處于切對切最大緊咬的位置時，功能性反牙合組的頜位實際處于下頜后退的位置，其前牙咬合接觸點數(shù)量顯著低于對照組，下頜較對照組更加不穩(wěn)定，此時會反饋性地降低咬肌肌電以維持下頜和顳下頜關(guān)節(jié)的平衡。

下頜處于姿勢位時，升頜肌如顳肌和咬肌僅有輕度收縮，協(xié)助維持下頜位置。關(guān)于錯牙合畸形與姿勢位肌電的關(guān)系也存在爭議。王美青等[3]的研究認(rèn)為不同牙合型受試者在姿勢位時，其顳肌咬肌肌電無差異。但Miralles等[12]發(fā)現(xiàn)Ⅲ類錯牙合患者在姿勢位時，咬肌和顳肌的肌電值均高于正常牙合，與本研究結(jié)果一致?；颊呖赡苡捎谙骂M長期處于被動前伸的位置，導(dǎo)致升頜肌處于更為緊張的狀態(tài)，從而引發(fā)肌電值高于正常牙合組。本研究表明，Ⅲ類錯牙合可能會導(dǎo)致咬肌與顳肌肌電發(fā)生異常，但其中的生物學(xué)機(jī)制，仍待進(jìn)一步研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1]周彥恒.安格爾Ⅲ類錯牙合畸形的診斷和治療[J].中華口腔正畸學(xué)雜志， 2000，7（1）：40-43.

[2]傅民魁，盧海平，胡煒，等.口腔正畸?？平坛蘙M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007：405.

[3]王美青，王惠蕓.錯牙合的肌電研究[J].華西口腔醫(yī)學(xué)雜志，1988，6（4）：

218-220.

[4]Frederick M，Liebman FC.An evaluation of electromyography in the

study of the etiology of malocclusion[J].J Prosthet Dent，1960，6（10）：1065-1077.

[5]Moreno I，Sánchez T，Ardizone I，et al.Electromyographic comparisons between clenching， swallowing and chewing in jaw muscles with varying occlusal parameters[J]. Med Oral Patol Oral Cir Bucal，2008，13（3）：E207-E213.

[6]戴娟，段銀鐘，劉豆豆，等.安氏Ⅱ類1分類下頜后縮兒童的肌電研究[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2001，23（7）：854-856.

[7]冷軍，段銀鐘，金軍，等.成人骨性反牙合的咀嚼肌肌電特征[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2005，14（3）：317-319.

[8]Kerstein RB，Radke J.The effect of disclusion time reduction on maximal clench muscle activity levels[J].Cranio，2006，24（3）：156.

[9]Ferrario VF，Serrao G，Dellavia C，et al.Relationship between the number of occlusal contacts and masticatory muscle activity in healthy young adults[J].J Craniomandib Pract，2002，20（2）：91-98.

[10]Wang MQ.SEMG activity of jaw-closing muscles during biting with different unilateral occlusal supports[J].J Oral Rehabil，2010，37（9）：719-725.

[11]Alarcon J，Martin CJ.Effect of unilateral posterior crossbite on the electromyographic activity of human masticatory muscles [J].Am J Orthod Dentofac Orthop，2000，118（3）：328-334.

[12]Miralles，Hevia R，Contreras L，et al.Pattern of electromyogram activity in subjects with different skeletal facial types[J].Angle Orthod，1991，61（4）：277.

[收稿日期]2018-09-20 [修回日期]2018-11-12

編輯/李陽利