电子面弓与数显卡尺对下颌运动测量的对比研究

庞博 姚金凤 梁志刚

颞下颌关节紊乱（TMD）是口腔颌面部常见的疾病，其临床发病机制尚未完全阐明，该病好发于青壮年，多表现为关节区疼痛、运动时关节弹响及下颌运动障碍等[1]。同时，确诊的TMD 患者常伴有关节功能失调，仅少数患者发生器质性改变[2]。Naito 等[3]的研究表明，TMD 的发生是一个多因素过程，普遍认为与精神因素、咬合紊乱、创伤等有关，可导致患者开口、咀嚼受限，影响口颌系统的正常功能。对患者颞下颌关节运动的测量，不仅能了解患者疾病严重程度，亦可指导临床诊疗[4-5]。毫米尺是TMD 患者颞下颌关节运动常用的测量方法，但是该测量方法易受主观判断影响，对患者配合度要求较高，测量存在一定的误差[6]。数显卡尺是高精度版毫米尺，其测量精确性更高，测量数据较客观。三维系统又称为电子面弓，是最新一代下颌运动记录仪，具有多方位、多维成像等优点，且该方法无创、无电离辐射并能即时生成运动轨迹，是数字医学技术测量下颌运动的新型手段[7]。本研究以TMD 患者及颞下颌关节健康人群为对象，探讨电子面弓与数显卡尺在下颌运动中的测量应用效果，并进行对比。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2020 年10 月至2022 年2 月入院的TMD患者16 例为研究组。其中，男、女各8 例；年龄23～37 岁，平均（26.81±3.49）岁；体质量指数（BMI）18～26 kg/m2，平均（21.53±2.68）kg/m2。另以颞下颌关节健康志愿者16 例为对照组，男、女各8 例，年龄24～35 岁，平均（27.31±5.98）岁；BMI 18～27 kg/m2，平均（21.58±2.67）kg/m2。两组一般资料比较无统计学差异（P＞0.05），具有可比性。本研究经我院伦理委员会审核通过。

1.2 纳入及排除标准

纳入标准：①符合DC/TMD 诊断分类标准[8-9]，且患者均为Ⅰ类；②临床症状以疼痛为主，包括局限性肌痛、肌筋膜痛等；③研究组均为初次双侧发病，且6个月未经治疗；④能完成电子面弓与数显卡尺测量。

排除标准：①精神异常、血液系统疾病或器质性疾病者；②凝血功能异常、自身免疫性骨关节系统性疾病者；③严重肝、肾功能异常或长期卧床者；④植入心脏起搏器的患者。

1.3 方法

实验设备：Jaw Motion Analyzer 电子面弓（Zebris 公司，德国），Mitutoyo 高精度数显卡尺（三丰公司，日本）。

两组均分别行数显卡尺测量与电子面弓检查。

1.3.1 数显卡尺检查

测量前完善有关检查，对所有被测者取研究模型作咬合情况观察，告知测量的流程、方法及测量过程中的注意事项，提高被测者配合度。测量时，保证诊室内光照充足，被测者坐位，进行面型及关节活动度检查、下颌运动检查、咀嚼肌及关节区触诊检查，并完成常规口腔检查。采用高精度数显卡尺，型号为Mitutoyo（500-196-30），该卡尺最大测量长度150 mm，分辨率0.01 mm，精度0.03 mm，完成下颌运动测定，参数包括最大开口度（在能耐受疼痛情况下，尽可能张口）、前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动，上述操作严格遵循仪器说明书完成（图1）。

图1 数显卡尺测量Fig.1 Digital caliper measurement

1.3.2 电子面弓检查

被测者数显卡尺检查完毕后，行电子面弓检查，检查时借助波装置捕捉下颌运动范围，波脉冲在不同传感器之间传输能实现实时测量[10]，具体步骤如下。①金属颌叉的固定：根据患者牙弓形态弯制金属颌叉，将临时冠材料沿颌叉内沿均匀涂抹后随即放入被测者口内，等待材料变干,材料未干前要保持稳定不得晃动。下颌叉在测量过程中避免对左右侧方及前伸等运动产生干扰；②佩戴电子面弓：嘱咐被测者端坐，保持头部直立，双眼平视前方，眶耳平面与水平面平行，佩戴时，将发射器安装在前庭表面，通过一个金属装置与四个接收器构成面部弧线。同时，测量时使用坐标为两个髁标志点与轨道下点确定（计算机捕获数据与下颌骨3D 模型上保持相同），保证数据均源于3 个位点，逐帧获得图像，移动下颌骨可采集相关捕获点数据，待上述操作完毕后完成仪器的校准[11-13]；③测量下颌运动：校准后，指导被测者先后完成下列4 种下颌运动，即最大开口运动、前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动，每次运动以牙尖交错位（ICP）为起始牙合位和终止牙合位。每种运动连续重复3 次，最终取最大值，比较不同检查手段测量的准确性（图2～4）。

图2 电子面弓测量Fig.2 Electronic facebow (Jaw Motion Analyzer) measurement

图3 电子面弓测量下颌运动轨迹冠状面3D 模型示意图Fig.3 3D model of mandibular motion trajectory measured by electronic facebow (coronal plane)

图4 电子面弓测量下颌运动轨迹矢状面3D 模型示意图Fig.4 3D model of mandibular motion trajectory measured by electronic facebow (sagittal plane)

1.4 统计分析

2 结果

2.1 研究组与对照组不同测定方法结果比较

TMD 患者与对照组均分别采用电子面弓与数字显卡尺完成下颌运动测量（表1）。研究组与对照组电子面弓及数显卡尺测量最大开口度无统计学差异（P＞0.05）；研究组电子面弓与数显卡尺测量前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动距离均高于对照组，差异显著（P＜0.05）。

表1 研究组与对照组不同测定方法结果比较Table 1 Comparison of results of different determination methods between the study group and control group

2.2 电子面弓与数显卡尺测量研究组患者下颌运动的比较

为了准确分析研究组患者下颌运动情况，对研究组患者分别用电子面弓与数显卡尺测量，表2 显示，电子面弓与数显卡尺测量研究组患者下颌运动中最大开口度、前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动距离均无统计学差异（P＞0.05）。

表2 电子面弓与数显卡尺测量研究组患者下颌运动比较Table 2 Comparison of mandibular motion measured by electronic facebow and digital in patients of study group

2.3 电子面弓与数显卡尺测量对照组患者下颌运动的比较

表3 显示，电子面弓与数显卡尺测量对照组下颌运动相关数据，最大开口度、前伸边缘运动、左侧方边缘运动和右侧方边缘运动距离均无统计学差异（P＞0.05）。

表3 电子面弓与数显卡尺测量对照组下颌运动的比较Table 3 Comparison of mandibular motion measured by electronic facebow and digital in patients of control group

3 讨论

颞下颌关节（TMJ）属于下颌骨与颅骨之间具有滑动运动和旋转运动的双侧联动关节，关节盘为铰链式活动，当下颌骨进行不同运动时，髁状突与关节盘之间的位置会发生明显的变化，导致两侧椭圆形关节面长轴不在相同的直线上[14-15]。TMD 患者发病多数属于功能紊乱，如咀嚼肌功能障碍，不同程度疼痛等，此时对下颌运动的影响还比较有限，但当发生关节器质性破坏或关节结构紊乱时，则对颞下颌关节的正常功能运作造成较大的影响[16]。因此，随着口腔医学技术的发展，对下颌运动测量手段和测量工具的要求越来越高。本研究采用电子面弓与数显卡尺测量研究组及对照组的最大开口幅度，两组无统计学差异（P＞0.05）；电子面弓与数显卡尺测量两组人员的前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动，研究组距离均高于对照组，有统计学差异（P＜0.05）。从本研究结果看出，TMD 患者常伴有颞下颌关节运动异常，且运用电子面弓与数显卡尺测量均能得到下颌运动的准确数据，为指导临床诊疗打下基础。

毫米尺是TMD 患者颞下颌关节运动常用的测定方法，是评价患者疗效和预后的传统测量工具，但是，其测量结果的影响因素较多，对测量者的专业程度和患者配合程度要求相对较高[17]。数显卡尺与前者相比有测量精密度更高、测量偏倚小的优势。近年来，随着医疗技术的不断发展，数字化技术在口腔临床医学各个领域均得到广泛应用，而电子面弓作为一种新型的下颌运动轨迹描记仪，弥补了以往测量仪器缺乏高灵敏度、高精确度的不足[18]。本研究中，分别比较了电子面弓与数显卡尺测量TMD 患者及对照组患者的下颌运动情况，结果表明：电子面弓与数显卡尺测量TMD 患者和对照组患者下颌运动中最大开口度、前伸边缘运动、左侧方边缘运动及右侧方边缘运动的距离均无统计学差异（P＞0.05）。本研究结果显示，电子面弓与数显卡尺均能较为准确地测定下颌运动距离，但是电子面弓测量灵敏度更高，能精准、直观地获得图像及运动轨迹，能实现相关位点的同步定位，即使患者存在下颌功能障碍，亦不会对下颌活动度的测量结果产生影响，使得测量产生的误差相对减少[19]。同时，电子面弓使用时以超声波系统为基础，能保证数据的可靠、有效，实现个体化髁突位置与髁道斜度的确定，能评估患者病变严重程度，为后续治疗提供有力依据[20]。

综上所述，通过对下颌运动的数据分析发现，TMD 患者常伴有颞下颌关节运动异常，对于颞下颌关节紊乱病I 分类患者，前伸运动和左右侧方运动受到更多的影响。采用电子面弓与数显卡尺均能准确测量颞下颌关节运动情况，两者在获取下颌运动幅度参数时没有发现明显差异。然而，电子面弓功能更加全面，除了测量下颌运动参数，还具有髁突电子位置模块、颌关系模块、EMG 模块、颌运动轨迹和移动速度分析等功能，使用方便，获取数据便捷[21]。能为相关疾病的临床诊疗提供更为可靠的参考依据。