Ⅲ类错牙合患者的咬合与肌电研究

亓坤 吴昊 张海霞 王爽

[摘要]目的：探讨Ⅲ类错牙合畸形对咬合与肌电的影响。方法：使用T-SCAN Ⅲ與肌电仪对16名Ⅲ类错牙合畸形患者进行检测，其中男7例，女9例，平均年龄（15.59±2.51）岁，采集患者在姿势位、牙尖交错位（ICP）最大紧咬、前伸切对切最大紧咬时的咬合与肌电情况。结果：Ⅲ类患者在姿势位时的颞肌、咬肌肌电高于对照组（P<0.05），切对切最大紧咬时低于对照组（P<0.05），ICP最大紧咬时与对照组无统计学差异（P>0.05）。结论：Ⅲ类错牙合畸形会导致患者咀嚼肌肌电发生异常。

[关键词]Ⅲ类错牙合；咬合检测仪；肌电；姿势位；牙尖交错位；前伸位

[中图分类号]R783.5 [文献标志码]A [文章编号]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类错牙合是临床上常见的错牙合畸形，有报道表明，中国人群发病率为3.69%[1]。临床上通常将Ⅲ类错牙合称为“急症”，如果不及时治疗，可能对患者的咬合、颌骨及咀嚼肌的生长发育造成不良影响[2]。本研究通过对Ⅲ类错牙合患者的咬合与肌电进行研究，分析其对咬合与咀嚼肌的影响。

1 材料和方法

1.1 研究对象：选择2016年9月-2018年1月西安交通大学口腔医院就诊的16例患者为实验组（即：反牙合组）研究对象，其中男7例，女9例，年龄14～18岁，平均为（15.59±2.51）岁。纳入标准：① ANB<0°，软组织凹面型，侧位片显示为平均生长型，身体姿势正常；②自然牙列无缺失，无萌出的第三磨牙，前牙反牙合，后牙安氏Ⅲ类咬合关系，下颌可后退至前牙切对切的位置；③无龋病、牙周病、颞下颌关节紊乱病以及磨牙症；④颌面无外伤，未做过修复或者正畸治疗。

对照组：14例正常牙合患者为研究对象，其中男6例，女8例，年龄14～17岁，平均为（14.97±2.28）岁。纳入标准：①骨性I类，软组织直面型，平均生长型；②自然牙列无缺失，无萌出的第三磨牙，安氏I类咬合，覆牙合覆盖正常，牙列整齐或仅有个别牙轻微扭转，属个别正常牙合；③④同实验组。所有患者均告知其试验过程后，签署知情同意书。

1.2 咬合肌电同步检测

1.2.1 咬合检测：咬合检测由T-Scan Ⅲ咬合接触测定分析系统（Tekscan， Inc.， Boston， MA）完成，它由咬合传感器 （sensor）、控制器连接柄（handle）、电缆、计算机和咬合分析软件组成。T-Scan Ⅲ咬合分析系统软件版本6.0是用来记录咬合接触和咬合负荷的软件。咬合传感器（Tekscan Inc. Boston， MA， USA）厚度为60μm。传感器薄膜在Turbo模式下扫描并记录，在0.003s的增量以最大化记录咬合接触的数据，在传感器灵敏度调节下正式记录适合传感器的响应内的个体的咬负荷水平的咬合接触点。通过调整使得表示接触载荷的最高幅度的红色的咬合接触数目小于5。

1.2.2 肌电检测：肌电检测由BioEMG Ⅲ肌电记录分析系统（BioResearch，Inc）完成。模擬EMG信号用的5 000的固定增益差分放大，峰到峰的输入范围在+/- 2 000微伏，A/D采样频率为1 000Hz，使用16位的分辨率。根据赫尔曼于2012年提出的标准，表面电极（BioFLEX； Bioresearch Associates， Inc.， Milwaukee，WI，USA，2个矩形144mm2的导电聚酯）贴在用95%乙醇清洁后的皮肤上，一个共同的参考电极（38×32mm，Bioresearch Associates，Inc.， Milwaukee， WI， USA）放置在颈部的背面。

T-Scan Ⅲ咬合测定分析系统仪和BioEMG Ⅲ肌电活动记录仪通过由Tekscan和BioResearch两公司合作开发的连接软件完成咬合和肌电的同步测量和分析。

1.2.3 肌电咬合同步检查过程中的咬合动作记录：让患者紧咬牙齿，通过触诊找到咬肌部位和颞肌前束，用95%的酒精进行处理后，把表面电极粘贴在双侧的咬肌区（MM）、颞肌前束（TA），同时记录颈后部肌肉的肌电数值作为参考电极。

首先对患者进行动作要领讲解，并于口内牙列进行标记，嘱患者对镜进行练习，直到其熟练掌握实验要求的咬合动作（具体要求见下文）；等患者明确掌握测试要领，让其端坐靠于椅子上、双眼平视视线前方2m处的标记物，实验者选择适合患者口内大小的传感器薄膜，置入口内贴近上颌牙列牙合面，让患者自然正中咬合T-Scan传感器3次（使膜片充分受力），并根据测试窗口显示患者的咬合力情况选择适合患者咬合情况的敏感度。

嘱患者做以下动作：①姿势位：自然放松端坐，上下牙自然分开。安静休息3min，仅记录肌电值；②ICP最大紧咬（ICP）：嘱患者从休息位休息2s后快速最大紧咬至牙尖交错位，稳定2～3s，快速分离；③前伸对刃位最大紧咬（Pro）：嘱患者休息位休息2s，快速最大紧咬至上、下前牙的切缘相对位置，稳定2～3s，快速分离。

在做上述动作之前，先测定患者在放松状态的肌电值，之后嘱患者随机抽取动作顺序进行测试。测试时嘱患者用最大的咬合力做最广泛、最紧密咬合，且感觉咬合舒适，不能损伤传感器。每一记录过程都要重复一次上述动作，在确保动作规范的状况下对每一个动作记录3次，3次测量的间隔约3min，保存相应的数据。同时注意在测试咬合之前测试窗口的咬合力中心点（COF）是否正常，有没有因为膜片折皱引起的异常数据；同时检查肌电电极是否松脱。

1.3 数据收集及分析

1.3.1 数据采集：根据BioEMG Ⅲ和T-Scan Ⅲ系统提供的参数：①记录牙弓不同区域分布的咬合接触点数：ICP最大紧咬时前后左右的咬合接触点数目，左右侧方尖对尖最大紧咬时选择两侧牙弓咬合接触点的数目，前伸对刃位最大紧咬时选取前、后牙区（切牙到尖牙记为前牙区，从第一前磨牙到第二磨牙记为后牙区）的咬合接触点数目；咬合接触点数选择红、黄、蓝、绿色的接触点来进行统计，四种颜色的接触点数量的综合记为总接触点；如果在同一区域出现两个或者两个以上颜色的接触点，则计数为1；②整体牙弓咬合力：在T-Scan Ⅲ中是以各个时间点时的咬合力比上整个咬合动作中最大的咬合力所得的百分数来表示；③牙弓不同区域的咬合力的分布：在T-Scan Ⅲ中咬合力在个区域的分布是以百分数来表示的；④根据T-Scan Ⅲ中所取的时间点记录相对应的双侧TA和MM的肌电数值。

1.3.2 记录中的取点方法：在静态紧咬动作中根据T-Scan软件记录窗口显示选取最大接触范围的一帧（Maximum Area Frame，MA），同时记录肌电值。

1.3.3 统计学处理：使用统计分析软件SPSS 13.0 （SPSS Co.，Chicago，IL.USA）进行处理。采用单因素三变量方差分析检验颞肌咬肌肌电的情况，如果存在统计学差异，则进一步使用Student–Newman–Keuls 进行两两对比分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 咬合接触点对比：通过表1可以看出，在ICP最大紧咬时，反牙合组与对照组的咬合接触点总数无统计学差异（P>0.05）；在前牙切对切最大紧咬时，反牙合组的咬合接触点数少于对照组，且具有统计学差异（P<0.05）。

2.2 对照组咀嚼肌的肌电情况：在姿势位、ICP最大紧咬、前牙切对切最大紧咬时，对照组左右两侧的颞肌、咬肌肌电均无统计学差异（P>0.05）。因此在后续的结果分析中，对照组的肌电数值采用双侧的平均值，见表2。

2.3 反牙合组的咀嚼肌肌电情况：在姿势位时，反牙合组的颞肌、咬肌肌电均高于对照组，且具有统计学意义（P<0.05）；ICP最大紧咬时，两组之间肌电无统计学差异（P>0.05）；切对切最大紧咬时，反牙合组颞肌咬肌肌电低于对照组，且具有统计学差异（P<0.05），见表3～4。

3 讨论

咀嚼肌的收缩过程中伴随着肌细胞的生物电活动，使用肌电图仪（Electromyography，EMG）可以将这种生物电记录下来，这种生物电信息称为肌电图，通过肌电图分析仪可以获得某个时间位点下的肌电值。以往的研究主要采用某段时间内的肌电平均值。本研究将记录咬合的T-SCAN咬合检测仪与肌电仪通过并联软件结合起来，能够实时记录咬合的同时记录咀嚼肌的肌电情况。在本实验的ICP与切对切紧咬过程中，笔者选取的是咬合力100%的一帧，具有唯一性，有利于不同组间比较的一致。

在ICP最大紧咬时，受试者咬合达到最广泛最紧密的接触，咬肌与颞肌的肌电活动均为最大，此时MM与TA的肌电水平反映了其生理限度内的最大收缩能力。王美青等[3]研究认为安氏各类错牙合者紧咬位与正常牙合咀嚼肌肌电无明显差异。Liebman等[4]对安氏Ⅲ类错牙合及正常牙合受试者的ICP紧咬位时的肌电进行比较分析，发现牙合型与肌电活动方式没有必然的联系。但也有学者的研究表明不同错牙合畸形患者其肌电与正常牙合存在差异。Moreno等[5]对矢状向错牙合畸形与咀嚼肌肌电的关系进行了研究，结果发现安氏Ⅱ类错牙合患者吞咽和咀嚼时的颞肌肌电比Ⅰ类和Ⅲ类错牙合高；在牙尖交错位最大紧咬时安氏Ⅲ类错牙合患者的颞肌与咬肌的肌电是最高的；戴娟等[6]研究了安氏Ⅰ、Ⅱ类错牙合患者肌电表现，结果表明错牙合者的咬肌肌电较正常人有较低活性。冷军等[7]的结果表明，成人骨性安氏Ⅲ类错牙合患者ICP最大紧咬时，颞肌与咬肌肌电显著低于正常牙合组。这可能与骨性Ⅲ类患者咬合接触异常有关系。磨牙呈近中关系导致尖窝咬合不紧密，咬合接触数量减少，升颌肌活动降低，咀嚼力下降。而本研究将咬合与肌电同时进行检测，结果发现功能性反牙合的患者，其ICP紧咬时咀嚼肌肌电、咬合接触点均与对照组无差异。这也印证了ICP紧咬时升颌肌的肌电活动主要由咬合接触的数量决定的。

除了咬合负荷和咬合接触点数量[8-9]之外，升颌肌的肌电活动还受到其他因素的影响，比如下颌骨位置，咬合接触点位置等，这意味着肌电活动是很多因素综合的结果。某些肌电活动是用来稳定下颌骨在咬合过程中的位置。有研究认为，当异常的刺激信号从外周传入机体时，升颌肌的肌电水平会发生降低。王美青等[10]研究认为，当使用单侧咬合时，两侧咬合的不均衡性导致双侧下颌和颞下颌关节负荷不一致，在这种情况下，咬肌会保护性的降低工作侧的肌电，从而担负起维持双侧平衡的功能；而颞肌主要是用来提供工作侧的咬合力。Alarcón等[11]的研究结果认为，存在单侧后牙反牙合的患者在做MVC最大紧咬时，反牙合侧的咬肌肌电低于对侧。本研究中，在下颌处于切对切最大紧咬的位置时，功能性反牙合组的颌位实际处于下颌后退的位置，其前牙咬合接触点数量显著低于对照组，下颌较对照组更加不稳定，此时会反馈性地降低咬肌肌电以维持下颌和颞下颌关节的平衡。

下頜处于姿势位时，升颌肌如颞肌和咬肌仅有轻度收缩，协助维持下颌位置。关于错牙合畸形与姿势位肌电的关系也存在争议。王美青等[3]的研究认为不同牙合型受试者在姿势位时，其颞肌咬肌肌电无差异。但Miralles等[12]发现Ⅲ类错牙合患者在姿势位时，咬肌和颞肌的肌电值均高于正常牙合，与本研究结果一致。患者可能由于下颌长期处于被动前伸的位置，导致升颌肌处于更为紧张的状态，从而引发肌电值高于正常牙合组。本研究表明，Ⅲ类错牙合可能会导致咬肌与颞肌肌电发生异常，但其中的生物学机制，仍待进一步研究。

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[收稿日期]2018-09-20 [修回日期]2018-11-12

编辑/李阳利