运动护齿器咬合平衡研究

2021-09-24杨丽张兴聂小汉杨晓江

中国运动医学杂志 2021年6期

杨丽张兴聂小汉杨晓江

1 广州中医药大学附属广东省中医院口腔科（广州510120）

2 清华大学附属北京清华长庚医院口腔科，清华大学临床医学院（北京102218）

3 首都医科大学附属北京市口腔医院颌面外科（北京100050）

对抗性运动中可能出现颌面部损伤，如牙外伤、颌面软组织损伤、颌骨骨折、颞下颌关节疾病、脑震荡等，对美观、功能及运动员的心理造成一定影响[1]。运动护齿器（sports mouthguard）是保护颌面部的主要装备，能吸收和分散撞击力，有效地避免和降低颌面部损伤的发生[2，3]。有研究认为，运动护齿器的防护性能与厚度相关[4-6]。而Takeda 等[7]发现佩戴咬合接触不充分的运动护齿器，受到的剪切力是咬合接触充分的运动护齿器的2倍，存在导致颌骨骨折的潜在危险。可见，咬合是运动护齿器防护性能的重要影响因素。以往运动护齿器咬合研究大多是通过物理撞击试验[7-9]，鲜有临床研究。目前，临床最常用的咬合评价方法是咬合纸法，以咬合纸印记和受试者主观感受作为评价咬合是否平衡的标准。而T-scan 咬合分析系统通过引入时间参数，能精确、量化、动态、连续地观测、分析咬合接触情况。有研究应用T-scan咬合分析仪观测佩戴运动护齿器时咬合力的变化[10-12]，本研究使用T-scan咬合分析系统指导运动护齿器调，探讨建立平衡咬合的方法，以及咬合对运动护齿器防护性能的影响。

1 材料和方法

1.1 对象与分组

以9 名大学篮球校队运动员作为受试者，均为男性，年龄19～21岁。纳入标准：牙列完整（不包括第3磨牙），无口腔粘膜疾病，无颞下颌关节症状，无不良口腔习惯运动。

按照运动护齿器制作的标准流程，为9 名受试者每人定制一个运动护齿器，厚度为3 mm。采用自身对照的方法：受试者未佩戴运动护齿器时，用T-scan咬合分析系统采集天然牙的咬合数据，为空白对照组；受试者佩戴运动护齿器后，采用咬合纸法对其面进行调磨，直到咬合平衡，T-scan 咬合分析系统采集咬合数据，为常规调组；然后，受试者佩戴常规调后的运动护齿器，在T-scan 咬合分析系统指导下调，采集咬合数据，为T-scan调组。

图1 运动护齿器面的咬合印记

1.2.2 T-scan咬合分析系统指导下调

嘱咐受试者端坐于牙椅上，将连接在T-scan 咬合分析仪手柄上的传感膜片旋转放入受试者口腔内，支架的尖部对准上颌中线，将传感器贴近上颌牙列面，手柄与平面平行。嘱受试者正中关系位紧咬牙30 秒，T-scan 咬合分析系统记录这个过程中的咬合接触点及咬合力的变化，保存后建立图像数据库。然后将两张长条状咬合纸分别置于下颌左、右侧牙列的面，受试者重复正中关系位的紧咬牙，运动护齿器上显示出与T-scan 咬合分析仪相同的咬合接触点。参照T-scan 咬合分析系统采集的数据，用慢速直机磨除运动护齿器上早接触点和咬合高点。用酒精棉球擦拭干净运动护齿器面残余的咬合印记后，受试者戴入运动护齿器，重复之前的操作，直到左右两侧咬合基本平衡（图2、图3）。

图3 T-scan咬合分析系统指导下调

1.3 T-scan咬合分析系统评价指标

①咬合接触点总数：在最大面积帧，读取浅蓝色以上颜色（包括浅蓝、绿色、黄色、红色、紫色）的单位方格的个数，计为咬合接触点总数。

②总咬合力（total of force，TOF）：选择二维轮廓模式的最大面积帧，图的下方显示的力度数值，即所有咬合接触点咬合力的总和。

③咬合力不对称指数：在最大面积帧，咬合力不对称指数=|左侧咬合力比率－右侧咬合力比率|，反映左右两侧牙列咬合力的平衡情况。数值越小，左右两侧越平衡。

④前牙区咬合力比率：在最大面积帧，左右两侧前牙区咬合力比率之和，即为前牙区咬合力比率。

⑤咬合时间，即最初接触帧到最大面积帧的时间差。

1.4 主要仪器和材料

真空热压膜仪（德国Erkodent 公司），T-scan 咬合分析仪（美国Tekscan 公司），EVA 膜片（日本熔融医疗合作有限公司）。

1.5 统计学分析

所有数据用SPSS统计软件进行统计分析，结果以均数±标准差表示。采用ANOVN 检验，LSD 法进行两两比较，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果（表1）

表1 空白对照组、常规调组、T-scan调组咬合参数比较

* P<0.05，与对照组比较；#P<0.05，与常规调组比较。

咬合参数咬合接触点总数总咬合力(raw)前牙区咬合力比率（%）咬合力不对称指数（%）咬合时间（s）T-scan调images/BZ_46_1176_2309_1232_2346.png组360.89 ± 72.37 *19128.3 ± 5636.0 *24.26 ± 13.10 *4.43 ± 4.78 *#3.477 ± 2.513 *#对照组192.25 ± 89.80 8378.5 ± 3063.1 11.76 ± 8.50 17.74 ± 7.77 0.495 ± 0.294常规调images/BZ_46_1176_2309_1232_2346.png组412.38 ± 82.45 *22158.4 ± 7999.6 *27.37 ± 13.37 *10.56 ± 7.01 *1.077 ± 0.992

2.1 咬合接触点总数

上下颌天然牙列的咬合接触点较少，而受试者佩戴运动护齿器时，下颌牙列与运动护齿器接触点增多，约为天然牙列咬合接触点的2倍（P<0.05）。常规调组咬合接触点总数略多于T-scan调组（P>0.05）。

2.2 总咬合力

佩戴运动护齿器时，总咬合力是天然牙咬合力的2倍多（P<0.05），与咬合接触点总数的结果相似。

2.3 前牙区咬合力比率

运动时，前牙区是最容易受伤的部位。天然牙列前牙区接触点比较少，运动护齿器将咬合垫高，前牙区的接触明显增多。常规调组和T-scan 调组前牙区咬合力比率显著高于对照组（P<0.05）。常规调组与T-scan调组无显著性差异。

2.4 咬合力不对称指数

理想状况下，左右两侧的咬合力应各占总咬合力的50%。对照组天然牙咬合不对称指数约为17%，可见正常人咬合不是完全对称的。佩戴运动护齿器时，不对称指数下降，T-scan调组比常规调组更对称（P<0.05）。

2.5 咬合时间

咬合接触时间越长，撞击力分散和缓冲的时间越长，降低了损伤的严重程度。T-scan 调组咬合时间显著长于对照组和常规调组（P<0.05）。而对照组与常规调组没有显著性差异。

3 讨论

咬合纸仅能在一定程度上反映咬合接触点及咬合力的情况，咬合印记越深，咬合力越大[13]。咬合印记受唾液影响，研究者评价咬合印记以及受试者感受不够客观[14]。T-scan 咬合分析系统通过传感器薄膜纵横排列的电极交点的变形来记录咬合接触，量化了咬合力和咬合接触，直观地反映咬合的平衡状况和咬合接触的稳定性，被认为是咬合检查中最先进的方式[15]。本研究结果显示，T-scan 调组咬合不对称率明显低于常规调，可见T-scan咬合分析系统比咬合纸法更精确。

Chapman[16]提出运动护齿器防护作用的原理：Ⅰ类防护作用是覆盖在受力点表面的护齿器材料对撞击力的吸收缓冲作用；Ⅱ类防护作用是运动护齿器将撞击力在上颌牙列分散；Ⅲ类防护作用是通过上颌牙列、下颌牙列及颌骨的支持作用在颌间分散撞击力。运动护齿器厚度只涉及到运动护齿器作用的Ⅰ类和Ⅱ类防护，Ⅲ类防护是通过下颌牙列与运动护齿器接触实现的。有研究发现，当上中切牙受到正前方的撞击时，运动护齿器的Ⅰ类和Ⅲ类防护作用显著；当上颌磨牙受到侧向撞击时，Ⅰ类和Ⅱ类防护作用显著；当颏部受到撞击时，运动护齿器的Ⅱ类和Ⅲ类防护作用显著[9]。咬合接触是牙齿、下颌、神经、肌肉协同作用的结果，是口颌系统各部位相互关联的重要表现形式。不平衡咬合导致双侧咀嚼肌力不平衡，引起颞下颌关节疾病[17，18]，还可能引起颈椎改变[19]，进而出现步态不平衡[20，21]。若运动护齿器的咬合不平衡，咬合力局部集中，经过一段时间的使用，运动护齿器咬合力集中部位的厚度明显下降，可降低运动护齿器的防护作用和使用寿命[22]。平衡的咬合不但能提高防护作用，还能增加舒适性[23-25]。本研究结果显示，佩戴运动护齿器后总咬合力增加。一方面是因为咬合接触点增加，总咬合力也相应增加；另一方面，佩戴运动护齿器后垂直距离增大，咀嚼肌和胸锁乳突肌力量增强[26]，提高颅颌的稳定性。因而当头部受到撞击时，头部的加速度降低，避免脑震荡等颅部损伤[27]。强大的咬合力将上下颌结合成一个牢固的整体，当颌面部受到撞击时，撞击力通过咬合接触传递至对颌，减轻撞击力对局部的作用，减少创伤。有研究发现，当运动护齿器咬合平衡时，肌肉力量更强[28]。而本研究中常规调与T-scan调两组总咬合力无显著差异，可能是由于研究条件的局限性使受试者未能长时间佩戴运动护齿器形成肌肉记忆。

上前牙损伤是颌面部运动性损伤中最为常见的[29]。一方面是因为上前牙的突出位置，容易受到撞击而受伤；另一方面，牙列咬合接触点从磨牙区至前磨牙区、尖牙区、切牙区呈依次递减分布，前牙区最少。咬合力分布规律与接触面积的分布规律相一致。也就是说，前牙区是全牙列中咬合接触最少，咬合力也最小的。Takeda等[8]通过单摆撞击试验，比较下前牙咬合接触对运动护齿器防护作用的影响，结果发现当下前牙与运动护齿器充分咬合接触时，下颌的支持力通过运动护齿器传递至上颌，明显提高了运动护齿器的防护作用。本研究发现，佩戴运动护齿器后前牙区咬合力比率明显提高，咬合力分布更均匀，与以往研究结果[10]一致。T-scan指导调组咬合时间长于常规调组，可见在受到撞击时，下颌牙列与运动护齿器的接触时间延长，缓冲时间延长，撞击力消散更多，传递到牙的力量减少。由此可见，咬合平衡的运动护齿器的防护作用更强。