上颌骨缺损患者与完整牙列健康人咀嚼运动时脑血流的对照研究*

郭亚娟 潘硕 刘洪臣 步荣发

上颌骨缺损患者与完整牙列健康人咀嚼运动时脑血流的对照研究*

郭亚娟 潘硕 刘洪臣 步荣发

目的：探讨上颌骨缺损与完整牙列对照组，咀嚼运动前后脑血流变化的差异性。方法：选取因肿瘤手术切除导致上颌骨缺损的患者16例，另选择16名完整牙列志愿者为对照组，应用经颅多普勒超声探测仪，测量两组在不咀嚼、空咀嚼5m in、10m in三个时段的大脑中动脉(MCA)收缩期峰流速(Vs)、舒张期末峰流速(Vd)、平均峰流速值(Vm)。采用SPSS 13．0进行重复测量数据的方差分析。结果：两组实验对象Vs、Vd、Vm的差异均有统计学意义(P＜0．05)，在各时间段上对照组的峰流速高于病例组。时间因素对Vs、Vd、Vm的影响有统计学意义(P＜0．05)。随着咀嚼时间的延长，峰流速均数增加。时间因素与缺损因素对Vs、Vd、Vm的影响有交互作用(P＜0．05)。结论：与完整牙列受试者相比，上颌骨缺损患者咀嚼运动时大脑中动脉血流量一定程度减少。咀嚼运动可显著提高完整牙列受试者大脑中动脉血流流速，增加相应脑区供血量，且随咀嚼运动时间延长(累计咀嚼10m in)脑血流速呈加快趋势。

上颌骨缺损；咀嚼；脑血流

咀嚼运动是一种复杂的反射性活动, 是在神经系统的支配下，通过咀嚼肌的收缩, 使颞下颌关节、颌骨、牙齿及牙周组织产生的节律性运动。咀嚼肌、颌骨、牙齿及牙周组织都对咀嚼运动的实现有不可或缺的作用。长期以来,国内外学者研究证实完整牙列健康人咀嚼运动促使大脑中动脉脑血管血流流速增加[1,2]，牙列缺损、牙列缺失患者咀嚼运动时大脑中动脉供应给脑部血流与完整牙列健康人相比呈减少趋势[3]。颌骨缺损患者较健康人其咀嚼肌、颌骨、牙齿及牙周组织有不同程度损伤，同时也将对咀嚼运动产生影响，本文拟对上颌骨缺损患者与完整牙列健康人咀嚼运动时脑血管血流动力学改变的差异进行对照研究，进一步证实完整牙列对咀嚼运动时脑血流影响的重要意义。

1．材料及方法

1．1 实验对象选择解放军总医院口腔医学中心、耳鼻喉科及肿瘤科2006年12月- 2008年2月因肿瘤手术切除导致上颌骨缺损的患者16例，其中男性11例，女性5例，年龄为37-74岁，平均49．06±9．46岁。纳入标准：①经问诊及初步检查无神经及精神系统疾患；经心电图、脑电图及心脏超声检查无心脑血管疾病；无严重系统性疾病。②上颌骨缺损原因为上颌骨肿瘤手术后，上颌骨缺损部分位于剩余牙列和上颌骨的一侧，余留牙5-10颗。按A ram any分类[4]则为Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ类，其中Ⅰ类为一侧上颌骨切除，Ⅱ类为不过中线的部分上颌骨缺损，Ⅳ类为过中线的部分上颌骨缺损。对颌牙无缺损，或缺损后得到了很好的镶复，可以完成正常饮食的咀嚼功能。③术后余留牙基本稳固，如有松动，松动度1度；余留牙如有龋坏，已进行口内充填治疗；无颞下颌关节疾病；口内唾液量无明显异常、无口干史；无明显牙周炎症；无偏侧咀嚼习惯。④手术后两个月缺损区创面已基本愈合，炎症已消退，无出血、化脓、肉芽组织，周围组织趋于稳定；无疤痕挛缩及明显张口受限，开口度大于2．0cm。

对照组：选择年龄34-74岁，平均为49．13± 9．86岁的志愿者16例，其中男性11例，女性5例，年龄、性别与病例组相匹配。纳入标准：①经问诊及初步检查全身状况良好，无严重系统疾病。②无颞下颌关节紊乱病症状。③全口无缺牙，正中牙合位咬合稳定，前伸及侧方无牙合干扰。④口腔黏膜及唾液量未见异常，无偏侧咀嚼及夜磨牙。

1．2 实验仪器和设备MultidopX 1型经颅多普勒超声诊断仪(DW L公司，德国)，其功率为2W。探测的部位为颞窗，探测目标为大脑中动脉(MCA)。探测项目为大脑中动脉的脑血流(CBF)，包括收缩期峰流速(Vs)、舒张期峰流速(Vd)、平均峰流速(Vm)。其流速单位为cm/s。

1．3 实验方法术前取平卧位，安静30m in后行大脑中动脉的经颅多普勒超声扫描检查，测定空咀嚼0m in、5m in、10m in时的CBF数据。

1．4 统计学分析应用SPSS13．0统计软件进行Kolmogorov-Sm irnova正态性检验、方差齐性检验和双因素方差分析，检验水准α=0．05。

2．结果

两组实验对象咀嚼运动不同时间点的CBF值，见表1。两组的三项指标Vs、Vd、Vm在各时间段上测得的值均满足正态。方差齐性检验结果显示，不同时间点Vs、Vd、Vm数据均为方差齐性。组间效应方差分析见表2。两组Vs、Vd、Vm的差异均有统计学意义(P＜0．05)，在各时间段上对照组的峰流速高于病例组。Vs、Vd、Vm组内(重复)效应及交互效应比较分析结果见表3。

3．讨论

表2组间效应方差分析结果显示，病例组与对照组的收缩期峰流速、舒张期峰流速、平均峰流速有明显差异，在各时间段上对照组的峰流速均高于病例组。提示上颌骨缺损患者与完整牙列受试者相比，其咀嚼运动时大脑中动脉血流量一定程度呈减少趋势，完整牙列受试者咀嚼运动后较上颌骨缺损患者大脑中动脉血管充盈度好，牙列完整健康人咀嚼运动对脑血流的促进作用比上颌骨缺损患者明显，牙列完整与否对咀嚼运动时脑血流的影响作用不容忽视。本实验研究结果也与以往关于牙列完整的相关研究结果一致，王心玲[3]研究发现无牙颌患者大脑中动脉供应给脑部血流与无缺牙老年人相比明显减少，而在总义齿修复后明显改善了大脑中动脉供应给脑部血流。郭亚娟[5]测定了肯氏Ⅰ类游离缺失患者咀嚼运动不同时段脑血流后证实游离缺失患者大脑中动脉的供血量与无缺牙老年人相比有减少趋势。对于完整牙列健康人咀嚼运动脑血流的影响，肖瑞[6]研究发现，咀嚼无嗅、无味口香糖对老年人的脑血流有明显促进作用。刘洪臣[7]研究发现咀嚼无嗅、无味口香糖时，青年人的脑血流呈增加趋势。表1中对照组的组内效应方差分析结果显示：咀嚼5m in、咀嚼10m in与咀嚼前的收缩期峰流速、舒张期末峰流速及平均峰流速的差异均有统计学意义(P＜0.01)，可见，对于完整牙列健康人，无论咀嚼无嗅无味口香糖还是空咀嚼对大脑中动脉血流动力学改变都有促进作用。而上颌骨缺损患者与完整牙列受试者相比，其咀嚼运动时大脑中动脉血流量一定程度呈减少趋势，考虑可能与解剖结构破坏因素和反射调节有一定关系。

表1 两组咀嚼运动在不同时间点的脑血流速(x±s，cm/s)

表2 两组Vs、Vd、Vm的组间效应方差分析表

表3 Vs、Vd、Vm组内(重复)效应及交互效应比较分析结果(Sphericity Assumed)

一般将咀嚼运动归纳为切割、捣碎和磨细三个基本动作，上颌骨缺损对咀嚼运动的各个环节均产生影响。在切割运动中，以前牙切咬为重点，颞下颌关节为支点，提下颌肌群以咬肌、颞肌为主要动力点，形成第Ⅲ类杠杆作用，本实验中Ⅰ、Ⅳ类上颌骨缺损，均有不同程度前牙缺失，导致第Ⅲ类杠杆作用难以发挥，从而对咀嚼运动产生影响。在捣碎和磨细运动中，非工作侧髁突向工作侧移动，翼外肌、颞肌、舌骨上下肌群稳定作为支点，工作侧的升颌肌群以咬肌与翼内肌收缩为力点，研磨食物处为重点，构成第Ⅱ类生物力学杠杆。本实验中一侧上颌后磨牙丧失，对后牙牙合运循环、Ⅱ类生物力学杠杆乃至咀嚼运动产生影响。此外，上颌骨缺损时咀嚼肌附着丧失，使咀嚼肌的功能不能完全实现。在咀嚼系统功能正常的的情况下，上下颌牙齿的功能性接触面积可以代表牙齿分裂或咀嚼食物的潜在能力，接触面积越大，咀嚼效率越高。本实验中手术后患者单侧磨牙丧失，牙齿的功能性接触面积减少；牙槽突缺损及尖牙丧失破坏了上颌骨承受咀嚼压力时的承力支柱，有效的咀嚼运动受到了制约。

Regron[8]研究表明，咀嚼运动可使几乎所有的闭口肌肌电活动增强，尤其在工作侧，随着食物硬度增大，咀嚼肌肌电活动也出现不同程度增强。咀嚼运动引起咀嚼肌肌电活动增加，大量外周刺激信号通过各类感受器不断向中枢传入，促进了中枢系统神经元细胞功能活动、代谢活动增加，从而对脑血流量的需求增加。本实验中上颌骨缺损患者上颌骨部分缺损时咀嚼肌附着丧失，也是影响咀嚼肌肌电活动的因素。

在咀嚼运动对脑功能影响研究中，最常用的两种咀嚼模式是：空嚼[9-11]和咀嚼无嗅无味口香糖[12,13]。本实验采用空嚼的模式，与咀嚼无嗅无味口香糖相比主要有以下优点：①TCD检测受受试者头部运动的影响，空嚼可以更好地控制咀嚼的幅度与力量，从而减少头动对TCD结果的干扰。②排除味觉干扰口腔味觉功能是口腔的特殊感觉功能，与脑功能的关系十分密切，不同味觉刺激产生不同的刺激信号，大脑可明确分辨出酸、甜、苦、咸等差别。有关味觉与脑功能的中枢定位，Opoherty[14]研究证实不同味觉有不同大脑皮层激活区。③排除咀嚼口香糖引起的腺体的分泌功能的影响。口腔腺体的分泌作用直接受大脑皮层控制，当食物的机械、化学和温度刺激作用于口腔黏膜(尤其是舌黏膜)内感受器时，引起兴奋，冲动沿传入神经到达并激活中枢神经系统，再由传出神经(副交感神经、交感神经)将控制信号传至唾液腺，引起唾液分泌。④口颌系统对口香糖性状的识别对大脑激活区存在一定的影响[15]。咀嚼运动的中枢调控是一个非常复杂的过程。在研究咀嚼运动与脑功能的关系时，应该尽可能排除任何能够对其产生干扰的因素。因此，本研究选择的空嚼方式，可以尽量降低口香糖等对口腔粘膜、舌、咽、腭等部位的刺激，从而提高了实验结果的可靠性。对于本组患者在永久赝复体修复后，咀嚼运动时脑血流的变化情况将另文进行描述和探讨。

[1] Suzuk i M, Ish iyama I, Tak iguch i T, et al． Effects of gum hardness on the response of common carotid blood velocity volume, oxygen uptake, heart rate and blood presure to gum-chew ing[J]． Journal of Japanese Society for Mastication Science & Health Promotion, 2010, 4: 51-62

[2] Sakamoto K, Nakata H, Yumoto M, et al． Effect of Mastication on Human Brain A ctivity[J]． An ti-Aging M edicine, 2010, 7(13): 153-160

[3] 王心玲． 无牙颌患者义齿修复咀嚼前后脑血流变化及对照研究[D]． 第二军医大学硕士毕业论文, 2004

[4] A ramany MA． Basic p rinciples of obturator design for partially edentulous patients． PartⅠ: C lassification[J]． J Prosthet Dent, 1978, 40(5): 554-557

[5] 郭亚娟, 刘洪臣, 宁江海, 等． 游离端缺牙对老年人脑血流的影响[J]． 中华老年口腔医学杂志, 2006, 4(3): 133-135

[6] 肖瑞． 老年人咀嚼运动前后脑血流变化的研究[D]． 中国人民解放军军医进修学院, 2006

[7] 刘洪臣, 王东胜, 刘秀芳, 等． 咀嚼运动前后脑血流变化的研究[J]． 口腔颌面修复学杂志, 2003, 4(2): 69-70

[8] RegronA,Lassauzay C, W oda A． Effects of increased hardness on jawmovement and muscle activity during of visco-elastic m odel food[J]． Exp Brain Res, 2002, 142(1): 41-51

[9] 周青, 方马荣, 张敏鸣． 咀嚼时局部脑活动的功能性核磁共振成像[J]． 中国临床解剖学杂志, 2001, 19(2): 144-145

[10] 张庆诗, 刘洪臣, 金真, 等． 单侧咀嚼运动的脑功能性磁共振成像研究[J]． 中华口腔医学杂志, 2005, 40(5): 356-358

[11] Onozuka M, Fujita M, W atanabe K, et al． M app ing brain region activity during chew ing: A functional magnetic resonance imaging study[J]． J Dent Res, 2002, 81(11): 743-746

[12] Tam ura T, Kanayam a T, Yosh ida S． Functional m agnetic resonance imaging of human jaw movements[J]． J Oral Rehabil, 2003, 30(6): 614-622

[13] Sasaguri K, Sato S, H irano Y, et al． Invovement of chew ing in m em ory processes in hum ans: an approach using fMRI[A]．IntCongrSer, 2004, 1270: 111-116

[14] O'Doherty J, Rolls ET, Francis S, et al． Rep resentation of pleasant and aversive taste in human brain[J]． J Neurophysiol, 2001, 85(3): 1315-1321

[15] Takada T, M iyamoto T． A fronto-parietal netw ork for chew ing of gum: a study on hum an sub jects w ith functional magnetic resonance imaging[J]． NeurosciLett, 2004, 360(3): 137-140

Cerebralblood velocity duringm astication inmaxillary defect patientsand com p lete dentition persons

GUOYa-juan,PANShuo,LIUHong-chen,BU Rong-fa(China food and drugadministration,Beijing100053;Department ofStomatology,General Hospitalof PLA,Beijing 100853,Chian)

Ob jective:To investigate the difference of the cerebral blood flow between the maxillary defect and the control group. Methods:16 patients with maxillary defect due to tumor resection were selected, and 16 complete dentition persons were selectedas control group. Shrink of peak velocity (Vs), end-diastolic peak velocity (Vd), average peak velocity values (Vm) of m iddle cerebral artery (MCA) were measured by transcranial Doppler ultrasound detector. Twogroups were measured on the follow ing 3 time points: 0m in, 5m in, 10min after empty mastication. Variance for repeated measures data was analyzed with SPSS 13.0. Resu lts:There was significant difference in Vs, Vd and Vm between two groups(P＜0.05). The peak velocity of the control group was higher than that of the patients group at each time point. Time factors had significant impact to Vs, Vd (P＜0.05), As mastication time increased, the mean peak velocity increased. The influence of time factor and defect factor on Vs, Vd and Vmw as statistically significant (P＜0.05). Conclusion:Com pared w ith the com plete dentition persons, Cerebral blood velocity during mastication in maxillary defect patients decreases. The chewing movement can significantly increase cerebral blood velocity of MCA, and then increase the blood supply of the corresponding brain region. The cerebral blood velocity is accelerated w ith the chewing time increasing (total chewing 10min).

maxillary defect; mastication; cerebral blood velocity

R782．4

A

1672-2973(2017)02-0073-04

2016-10-21)

国家自然科学基金(编目编号：30572066)首都医学发展科研基金重点项目(编目编号：2003-2018)

郭亚娟 国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心副研究员北京100053

潘硕 国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心助理研究员北京100053

刘洪臣 通讯作者解放军总医院口腔医学研究所所长主任医师教授北京100853

步荣发 通讯作者解放军总医院口腔颌面外科主任医师教授北京100853