低能量钕激光治疗飞行员咀嚼肌功能紊乱临床研究

曹一纯 常晓燕 文凯新 李冬霞 刘京 栗洪师

颞下颌关节紊乱病（temporomandibular disorders，TMDs）是包括颞下颌关节，咀嚼肌和相关结构的系列临床疾病总称［1－2］。有研究表明：咀嚼肌功能紊乱病占TMDS疾患总数比例45% ～64.9%［3］。暴露在高重复（high positive acceleration，＋Gz）环境中飞行中会显著影响飞行员身心健康［4］。＋Gz条件下飞行员TMDS发病率明显高于普通人群［4］。患咀嚼肌功能紊乱飞行员＋Gz条件飞行，表现有颞下颌关节（temporomandibular joint，TMJ）区和咀嚼肌群疼痛、常伴有张口末开头处弹性等临床症状，影响飞行安全，有飞行员因TMDS症状和情绪改变被医学鉴定不合格停飞病例报道［5］。咀嚼肌功能紊乱病治疗既往多以局部对症保守治疗，疗效有限。本研究应用钕激光（neodymium：yttriumaluminum-Garnet laser，Nd∶YAG）低强度疗程 （low level laser therapy，LLLT）定量治疗 TMJ区和颞肌前束（anterior temporalis，TA）、咬肌（masseter muscle，MM）、二腹肌前腹（anterior belly of digastrics，DA）、胸锁乳突肌（sternocleidomastoid，SCM）等咀嚼肌群［6］。疗程结束后，通过比较治疗前、后临床检查，辅助表面肌电图（surface electromyography，sEMG）检测结果，综合评估Nd∶YAG激光LLLT治疗咀嚼肌紊乱飞行员患者TMDS功能改善状况。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2018年6月～2019年10月期间于空军特色医学中心口腔科＋Gz高性能战机飞行员人群数据库。筛选84名男性符合纳入标准，同意进行Nd∶YAG激光LLLT治疗的咀嚼肌功能紊乱患者为对象入组，签署知情同意书，研究方案通过空军军医大学特色医学中心伦理委员会批准实施，年龄区间27～33岁。

1.2 纳入标准

（1）经专科临床检查和曲面断层片等辅助检查，诊断患有咀嚼肌功能紊乱型TMDS飞行员病例，且近3月未行局部治疗；（2）自然牙列，无缺失，前牙覆、覆盖2～3 mm，无前牙反、后牙锁等干扰，spee曲度小于2 mm；（3）牙齿磨耗为Ⅰ度；（4）无龋病或已经行龋齿充填，无进展性牙周病；（5）颌面部无外伤、手术、药物治疗史；（6）无神经源性或其他全身系统性疾病；（7）患者依从性好，可配合完整资料录入。

1.3 检测与治疗仪器

数字化口腔全景X光机（ProMax Ceph，Planmeca，芬兰）；Nd∶YAG激光仪（Fotona，Dental GmbH，Cologne，斯洛文尼亚）；表面肌电图仪（Surface electromyography，Bio EMGTMⅢ，美国）。

1.4 实验分组与治疗前检查

1.4.1 采用随机数法入组病例 依照Nd∶YAG激光LLLT频率参数不同，将84名入组对象1∶1∶1等分为低、中、高脉冲频率组，n＝28。

1.4.2 入组对象激光干预前完成sEMG检查 入组对象端座椅位上，身体与地平面垂直，用75%酒精擦拭皮肤消毒及脱脂、干燥后后固定表面电极，记录肌电值时限为15 s，分别记录每个入组受测者下颌姿势位 （mandibular postural position，MPP）和牙尖交错位 （intercuspal position，ICP）最大紧咬时TA、MM、DA、SCM等咀嚼肌群表面肌电平均幅值，重复测量3次取平均值。由同一检测者对受检者检测和录入数据。

1.5 Nd∶YAG激光干预治疗

应用Nd∶YAG激光LLLT（波长：1 064 nm，脉宽：100 ms，功率：1.5 W，能量密度：50 mJ/cm2，光纤直径：300μm，低频率脉冲组：5 Hz，中频率脉冲组：10 Hz，高频率脉冲组：20 Hz），激光移动速度 1 cm/s，光纤尖距离皮肤或口内粘膜表面小于2 mm，在双侧TMJ区、TA、MM、DA、SCM等咀嚼肌群位点顺序完成治疗。治疗时间：60 s/位点，3次/周，连续2周完成疗程。

1.6 疗效评定标准与观察指标

1.6.1 定性标准 （1）采用 FrictonTMJ紊乱指数（craniomandihular index，CMI）评定［7－8］，包含颞下颌关节功能障碍指数（dysfunction index，DI）和肌肉压痛指数（palpation index，PI）其中下颌运动分（mandibular movement，MM）0～16分，关节杂音分（joints noise，JN）0～4分，关节压诊分（joint palpation，JP）0～6分，肌肉压诊分（muscle palpation，MP）0～28分，DI＝（MM＋JN＋JP）/26；PI＝MP/28，CMI＝（DI＋PI）/2；（2）临床疗效判断标准［9］：痊愈，张口自如，无弹响，疼痛消失（疼痛减少＞91%），无不适感：显效，开口角度明显增大，疼痛明显缓解（疼痛减少61%～90%），张口偶有弹响：有效，开口角度增大，但仍有轻度弹响，关节活动基本正常，疼痛减轻（疼痛减少21%～60%），无效，症状、体征无明显改善，疼痛减少＜20%。

1.6.2 定量指标 （1）MPP时，检测双侧 TA等咀嚼肌群的平均肌电幅值变化；（2）ICP时，最大紧咬ICP时检测双侧TA等咀嚼肌群的平均肌电幅值变化。

1.7 统计方法

使用SPSS 20.0软件进行统计学分析，计数资料组间比较用卡方检验；计量资料组内比较分析时，满足正态性，使用两独立样本t检验，P＜0.05认为差异有统计学意义。计量资料组间比较分析时，满足正态性及方差齐性用two-way ANOVO方差分析，两组比较用LSD法，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 疗程结束后CMI评定结果比较

激光干预前的低、中、高频脉冲组的DI、PI、CMI数据进行了差异性比较，3组间两两比较无明显差异（均P＞0.05）；疗程结束后，高频脉冲组治疗前、后组内比较，CMI评定DI评分有统计学差异（P＜0.05），中频脉冲组治疗前、后组内比较，DI、PI和CMI总分均较治疗前有显著下降（P＜0.01）（表 1）。

表1 治疗前后Fricton TMJ紊乱指数比较 （n＝28）Tab 1 Comparison of Fricton TMJ disorder index before and after treatment （n＝28）

2.2 疗程结束后临床疗效组间比较

3组总有效率分别是67.86%、89.29%、75%，与低频脉冲组相比较，中频脉冲组总有效率有显著提高（P＜0.01），高频脉冲组较低频脉冲组也呈增高趋势（P＜0.05）（表 2）。

表2 入组对象咀嚼肌紊乱病临床疗效 （n＝28）Tab 2 Clinical efficacy of the treatment of masticatory disorders（n＝28）

2.3 不同频率脉冲Nd∶YAG激光LLLT治疗前、后MPP时，左（L）、右（R）两侧咀嚼肌肌电幅值变化结果

图1显示，中频率脉冲疗程结束后sEMG检测RTA和LMM肌电幅值均减少明显（P＜0.01）；LTA和RMM治疗前、后比较也明显减少（P＜0.05）；高频率脉冲疗程结束后sEMG检测LMM肌电幅值减少明显（P＜0.05）；低频率脉冲疗程结束后sEMG检测咀嚼肌群和治疗前组内比较无明显差异（P＞0.05）。图2显示高频组治疗前、后RTA和LTA肌电幅值减少差值组间比较差异明显（P＜0.05），RMM减少差值组间比较差异显著（P＜0.01），LMM减少差值组间比较无显著差异（P＞0.05）。

图1 MPP时咀嚼肌肌电幅值组内比较图Fig 1 Comparison of sEMG amplitude of masticatory muscles at MPP before and after treatment

图2 MPP时，咀嚼肌肌电幅值差值组间比较图Fig 2 Comparison of sEMG amplitude difference values of masticatory muscles at MPP between groups

2.4 不同频率脉冲组治疗前、后ICP最大紧咬时，L、R侧平均肌电幅值结果

图3显示，中频率脉冲组疗程结束后检测RTA、LTA和RMM平均肌电幅值均增加明显（P＜0.01）；LDA肌电幅值治疗前、后比较也有明显增加（P＜0.05）；图 4显示，中、高频率脉冲治疗前、后LTA和RMM肌电幅增加差值组间比较差异显著（P＜0.01），LDA肌电幅增加差值组间比较差异明显（P＜0.05），RTA肌电幅增加差值组间比较无显著差异（P＞0.05）。

图3 ICP最大紧咬时咀嚼肌肌电幅值组内比较图Fig 3 Comparison of sEMG amplitude of masticatory muscles at the maximum clench of ICP before and after treatment

图4 ICP最大紧咬时咀嚼肌肌电幅值差值组间比较图Fig 4 Comparison of sEMG amplitude difference values of masticatory muscles at the maximum clench of ICP between groups

3 讨 论

研究表明：暴露在重复高＋Gz环境下，飞行员精神压力大，易导致TMJ和咀嚼肌群组织局部组织缺血、炎症因子增加，引起口颌系统肌肉失调等TMDS症状［10－11］。De Leeuw［12］调查研究发现，咀嚼肌酸胀、疼痛是咀嚼肌功能紊乱患者最常见主诉，疼痛发生率达到TMDS人群33%。缓解咀嚼肌群疼痛，恢复其咀嚼、吞咽和言语等功能是治疗咀嚼肌功能紊的目标之一。近年来相关研究表明，红外和近红外激光LLLT模式能够缓解机体肌肉疲劳，加快咀嚼肌功能恢复［13］，同时LLLT激光的生物效应可刺激血液流动，激活成骨细胞生成，促进骨合成和炎症吸收［14］。本研究入组患咀嚼肌功能紊乱的飞行员病例，应用波长1 064 nm的Nd∶YAG激光干预，选用既定LLLT治疗模式，试验结果显示，中频率脉冲组Nd∶YAG激光干预后，入组患者Fricton TMJ紊乱指数中所包含的CMI、PI、DI数值和治疗前比较显著下降，数据结果说明本研究Nd∶YAG激光所选用LLLT参数能够显著缓解入组对象咀嚼肌群和关节区的疼痛症状和体征，且能够减少双侧TMJ的局部弹响和不适杂音。Karu等［15］经相关体外细胞学基础研究结果显示，应用近红外激光相关参数LLLT干预能够明显促进其作用细胞的生长代谢，作用方式属于生物刺激效应而非光热效应，LLLT干预能够显著改变细胞内的线粒体代谢基质，且能够改善钠钾能量泵的作用方式，作用结果是能够促进创面组织的局部血管化，同时能够促进机体组织成纤维细胞的形成和分化，可加快组织愈合和创面修复。Pinheiro等［16］将632.8、670和830 nm半导体激光器应用于治疗241例TMJ或其他口颌面部疼痛患者，治疗结果表明LLLT干预显著减少了入组患者口颌面部局部疼痛症状，有效改善了局部微循环。Sayed等［17］应用半导体激光LLLT作用于TMDS患者（波长：904 nm，功率：0.6W，能量密度：4 J/cm2），疗程结束后结果显示，半导体激光能明显减轻关节区痛点、减少关节杂音、改善下颌运动范围。结合本研究所得结果，推测上述治疗效果和Nd∶YAG激光LLLT能够促进TMJ和咀嚼肌组织炎症吸收的光生物效应密切相关，应用Nd∶YAG激光LLLT有效频率脉冲模式，能够有显著缓解入组飞行员TMDS患者咀嚼肌疲劳和疼痛，是无创治疗咀嚼肌功能紊乱的有效方法之一。

Moyers［18］首次将肌电图技术引入口腔医学领域，咀嚼肌在神经支配下通过收舒张产生下颌运动，完成咀嚼、吞咽和言语等功能。陈永进等［19］研究发现，94.4%的TMDS患者肌电图异常，表明TMDS与咀嚼肌功能密切相关。另有研究表明，MPP时，TMDS患者咀嚼肌肌电幅值明显高于普通人群的肌电数值［20］。本研究在激光干预前、后应用sEMG检测入组对象的咀嚼肌平均肌电幅值，和治疗前比较，MPP时，中频脉冲试验组 Nd∶YAG激光治疗后 RTA、LTA、RMM和LMM平均肌电幅值均明显下降；ICP最大紧咬时，激光干预后咀嚼肌平均肌电幅值则呈现上升趋势，其中，TA、MM、MPP和LDA平均肌电幅值和治疗前比较，增加幅度有明显统计学差异（P＜0.05）。樊英显等［21］对TMDS患者咀嚼肌肌电图研究结果亦表明：TMDS患者TM后束等MPP肌电幅值明显高于对照组，而ICP最大紧咬时，TA、TM等肌电幅值会明显低于正常对照组电位。赵英华等［22］通过咬合板干预治疗73例TMDS患者，结果发现：和治疗前比较，MPP状态下TA、TM肌电幅值也显著低于治疗前，本研究得出与上述研究结论相一致结果。表明中、高频脉冲Nd∶YAG激光LLLT治疗，能够有效降低研究对象咀嚼肌群MPP时异常肌电信号，缓解相关咀嚼肌群功能紊乱症状；ICP最大紧咬时，能够显著增加 TA、MM、MPP和LDA等咀嚼肌肌电信号，可增加相应咀嚼肌行使功能状态。

保持其他参数不变，本研究将Nd∶YAG激光参数之一的频率由10 Hz调整至20 Hz，检测sEMG数值发现：在 MPP时，20 Hz组治疗前、后组内比较，只有RMM平均肌电幅值的下降值有统计学意义，和10 Hz组间比较，RMM，LDA激光治疗前、后肌电幅值下降差值比较，减少并不明显；而在ICP最大紧咬时，20 Hz组激光干预前后组内比较，也只有RTA，RMM肌电幅值增加幅度有统计学意义；和10 Hz组治疗前、后肌电幅值改变差值比较，20 Hz组RMM，LDA，LTA数值有明显减少。本研究同时比较了5 Hz低频率组MPP时，疗程前、后双侧TA、MM、SCM、DA的平均肌电幅值均没有明显下降（P＞0.05），ICP最大紧咬时，除LDA治疗前后有统计差异外，其余咀嚼肌平均肌电幅值也无显著增加（P＞0.05）。分析上述试验结果发现：Nd∶YAG激光频率从5 Hz组调整10 Hz组，可明显降低MPP时，入组病例咀嚼肌平均肌电幅值，同时ICP最大紧咬时，也显著增加了相应咀嚼肌肌电幅值，同时能明显改善其咀嚼肌紊乱相关临床症状。由10 Hz调整频率至20 Hz，治疗前后在MPP和ICP最大紧咬时，相应咀嚼肌平均肌电幅值并没有产生对应明显变化值。Ueda等［23］使用镓铝砷激光（波长：830 nm）不同脉冲频率的 LLLT模式（500 mW，0.48～3.84 J/cm2）照射体外培养的大鼠颅骨细胞，观察结果也发现最佳作用结果组所选LLLT模式参数并不是最大脉冲频率组数值。近几年，关于不同波长激光LLLT模式的频率、功率和能量密度的等参数和作用结果相关性研究一直是该领域的研究聚焦点。相关循证医学分析表明，基于机体作用机制和目标性质的不同，比如创伤恢复、消肿止痛等，所用不同波长激光LLLT模式数据的广泛性和差异性，因此对于激光LLLT模式的可适匹配参数的获取，比如所用激光波长、频率、占空比、峰值功率、平均功率、峰值功率密度、平均功率密度等并没有明确结论［24］。还需要通过进一步设计相关基础或临床研究，设定合理参数完成试验来获取相关结论。