颞下颌关节髁突运动图片

一、髁突运动轨迹的分析

(一)髁突运动的研究手段

虽然对髁突运动的研究难度很大,但为了探索颞下颌关节紊乱的病因机制和用架模拟下颌运动等重要原因,每年仍然有许多新的研究报道发表。曾经报道的方法包括解剖学方法、影像学方法、可塑性介质刻录法等。但最常用的仍属描记仪方法。

描记仪又称运动面弓(kinematic face bow),它的工作原理是通过头架和面弓将描板和描针分别固定于头颅和下颌,对着描板处设有描针,与描板轻轻接触。当下颌运动时,描针就在描板上画出下颌与描针尖相对应部位特定标志点的运动的轨迹。大多数情况下描针被设置在运动的下颌一方,描板被设置在静止的头颅一方,此种设置被称为“针动式描记仪”。也有设置相反的设计,被称为“板动式描记仪”,这种类型的描记仪所记录的轨迹在作咬合分析时比较直观。

在研究髁突的运动轨迹时通常采用针动式描记仪,描板被固定在外耳孔前方,描针通过面弓与固定在下颌的夹板构成一个同步运动的刚性整体。下颌作各种运动时,描针的旋转和滑行在描板上画出的轨迹即为与其相对应的被软组织所覆盖的髁突特定标志点运动轨迹。

有的描记仪具有水平、矢状两组描记针、板,可同时记录髁突在水平和矢状两平面上的运动轨迹投影,轨迹记录中包含了前后、上下、左右方向上的运动分量。为了防止描针脱离描板或是在描板上卡住,在描针杆上还设置了气浮伸缩结构以便自如地调节与描板的接触状态。还曾有人用透明有机玻璃块作为描板,用高速钻针作为描针,这样在运动时钻针便在有机玻璃块中削刻出三维立体的运动轨迹范围。近年来,电子技术和计算机技术也被应用于下颌运动描记仪,与机械式描记仪相比重量轻,精度高,测量数据更易储存调用。通过不断的改进,描记仪可以达到很高的测量精度,但由于操作技术比较复杂,测量结果易受到使用者熟练程度因素的影响。尽管如此,迄今对髁突运动规律的了解大部分来自用描记仪所作的研究(图6-3)。

为了便于理解,本章中所采用的图形都是描记仪记录。在分析运动轨迹时,请注意所使用的描记仪类型(针动式或板动式)的说明,以免产生误解和混淆。

(二)髁突运动的矢状面观

1.铰链轴的概念及其定位　早先,人们曾直觉地把颞下颌关节看作一个铰链关节,认为下颌可以关节髁突为轴旋转而进行开闭口动作。随着对下颌运动的研究不断深入,人们认识到颞下颌关节的运动是由在关节上腔发生的滑动和关节下腔发生的旋转合成的。从此,下颌能否以髁突为轴作单纯的旋转却成为一个需要通过实验予以证实的问题。

1921年,McCollum用针动式描记仪从矢状面的髁突运动轨迹投影确认了铰链轴在人群中的普遍存在。测试时将描板在耳前相当于颞下颌关节外侧部位沿矢状方向设置,固定于头颅。描针垂直方向对准描板,并借面弓固定于受测者的下颌牙列。描针与面弓之间有调节构造,用以上、下、左、右地调节描针端部的位置（图1-7）。由于描针、面弓和下颌牙列已经紧密地联结成为一个刚性整体,描针端部与其指向的髁突上的一个点具有等效关系。假设下颌确实能作出铰链运动,又假设运动面弓的描针恰指在铰链轴上,则下颌作铰链开闭口运动时描针应在一点上旋转而不应有任何位移。如果描针的位置移动,则说明描针未对准铰链轴,或是下颌未做铰链运动。

图6-3　具有多组针、板并具有气浮伸缩结构的机械式面弓描记仪

在测试中,需通过反复调整运动面弓的描针寻找它的具体位置,这种通过反复调整逼近和确定旋转中心的方法称为“试错”(try wrong), 需要操作者有一定的技巧经验,也需要受试者的配合。通过试错法确定铰链轴点位置的具体操作方法见第7章。

据McCollum发表的报道,通过对受测者的下颌运动进行诱导以及反复调整描针的位置,最后能达到描针在下颌开闭时原地旋转的状态。这证明下颌确实可以作铰链开闭运动。进行这种运动所需要的条件是:切点不离开正中矢状面,双侧髁突处在关节凹的生理后位,开闭运动的幅度不超过一定限度。此后,许多研究者采用机械、电子式描记仪或其他装置重复证实了髁突铰链轴的存在。

McCollum确定铰链轴被看作口腔医学领域中的一项重要成就。铰链轴的临床意义在于:①作为一个具有特异性的位点,铰链轴可被看作髁突上一个可重复性较高的标志点,并以此测量记录下颌运动时髁突的运动轨迹; ②由于铰链运动是在髁突处于生理后位时发生的,在确定铰链轴的同时也就确定了下颌的正中关系; ③由于架的开闭动作是在铰链式机械结构上实现的,只有测定人体的铰链轴并用面弓转移使之与架的髁轴重合,才能保证架与下颌的等效关系,从而可以通过架的开闭改变模型的垂直距离而不必重新确定正中关系; ④由于个体的铰链轴位置被认为是终生不变的,有人主张采用双侧的铰链轴和眶下点构成“轴眶平面”作为基准平面。

2.矢状髁道　髁突标志点前伸和侧方运动轨迹在矢状面上的投影被称为矢状髁道,由（图6-4）所示的三条曲线所组成。

(1)前伸髁道:前伸髁道在矢状面上的投影通常呈向下弯曲的弧(图6-4中黑色曲线),向前下方倾斜。前伸髁道与水平基准面的交角称为前伸髁道斜度(∠α)。

(2)非工作侧髁道:立体地看,当下颌作侧方运动时的非工作侧髁道是从前伸髁道的内侧(近中线侧)通过,在绝大多数情况下向前下方的倾斜角度更大(图6-4中红色曲线和∠β)。从矢状面投影上看,非工作侧髁道在前伸髁道的下方,二者之间的夹角称为Fisher角。当非工作侧髁道倾斜度大于前伸髁道倾斜角度(即从矢状面看前者居于后者下方)时Fisher角称为正角度,反之称为负角度。正常人的Fisher角是正角度,据统计约为2.7°±2.77°。如非工作侧髁道在矢状面记录上出现于前伸髁道之上方(负的Fisher角)或二者之间有交叉,表明关节盘的运动存在障碍。据小林报道,单侧颞下颌关节病变的患者中,有42.1%在患侧记录到负的Fisher角,8.8%在非患侧出现负的Fisher角。

(3)工作侧髁道:从矢状面观察工作侧髁突,可发现它在侧方运动过程中移近观察者。若髁突移动方向与铰链轴完全一致,则看不出它有矢状面移位。但在大多数情况下,工作侧髁突在向外移位的同时往往还有向上、下、前、后的移位,在矢状面形成一段短小的投影(图6-4中绿色曲线)。

图6-4　从矢状面观察和描记到的髁突点运动轨迹

对于每个人,髁道不是永远不变的。髁道也不单纯取决于颞下颌关节结节后斜面骨壁的形态,而是由关节凹、关节盘、髁突顶面的形态,关节囊和韧带的紧张度及弹性,下颌运动肌群的收缩牵引,的接触状况等因素的相互作用而决定的。观察咀嚼过程,发现每次咀嚼所通过的髁道均有细微的变异。当一侧或双侧后牙缺失致使失去后部支撑时,由于咀嚼压力的变化会使髁道出现改变,前牙的覆覆盖关系改变后也常伴发有髁道的变化。因此有人认为,下颌运动的主要制导因素是,髁道则是一个从属的因素。但除非是发生颞颌关节病变等特殊情况,否则髁道的变化范围毕竟是有限的。而在无牙颌或牙列大部缺损病例作修复治疗时,髁道作为已存在的因素临床重要性提高,应尽可能准确地记录转移并在架上重现个体的髁道的特征,以利于修复体的与颞下颌关节达到相互协调。

(三)髁突运动的水平面观

1.髁道在水平面的投影　用针动式描记仪记录髁突运动轨迹的水平面投影(描板水平设置)时,在两侧的水平描板上各留下一组由图6-5所示的三条曲线所组成的图形。

2.工作侧髁突的侧移　从图6-4和图6-5中可看到,在侧方运动过程中工作侧髁突并非如早期的学者们所描述的那样在原地旋转,而是向整个下颌所趋的方向移动。下颌在侧方运动时整体地向工作侧方向滑行的现象称为侧移,又称Bennett运动。侧移并不总是与非工作侧髁突的滑行成比例地、逐渐地发生,而是在非工作侧髁突刚刚离开正中关系位时,侧移的大部分过程即已完成了。下颌侧移过程的这种不均匀现象称为侧移的时相(timing)特征。通过资料统计得知,侧移大部分发生于非工作侧髁突从正中关系位向前方移动的最初4mm一段中,此时侧移的比例和绝对值都比较大。右侧髁突在前伸运动和右侧方运动(右侧髁突作为工作侧)时记录在水平描板上的轨迹。

Guichet根据非工作侧髁突在向前内方运动最初的4mm中侧移发生的比例,将它们分为迅即侧移、早期侧移、散布侧移和渐进侧移4种类型。

图6-5　从水平面观察和描记到的髁突点运动轨迹

(1)迅即侧移:非工作侧髁突离开正中关系位后立即出现的,基本是直向中线方向的侧移。

(2)早期侧移:侧移过程分布在非工作侧髁突离开正中关系位后的早期阶段。

(3)散布侧移:侧移过程均匀地分布在非工作侧髁突从正中关系位向前内滑行的最初2～4mm。

(4)渐进侧移:非工作侧髁突在前内方向运动过程中成比例地逐渐发生侧移。

迅即侧移、早期侧移和散布侧移的共同特点是侧移大部分出现于非工作侧髁突从正中关系位向前滑行的最初阶段,因此这一段轨迹呈凸向中线方向的弧线。而当髁突继续滑向前方时,侧移过程的其余部分与之成比例地进行,因此轨迹基本呈向前向内的直线(图6-6)。

目前多数的研究报道认为,侧移的时相和幅度特征与工作侧髁突关节囊、韧带紧张度有关。当非工作侧翼外肌开始收缩将该侧髁突拉向中线方向时,工作侧髁突在关节囊紧张度所允许的范围内移向外方,随后便稳定在此位置上或仅有很小量的继续外移,在非工作侧髁突向前内方滑行时充当支点和旋转中心。据统计,大部分正常人具有散布侧移特征,约1/5的正常人具有早期侧移特征,其他类型的侧移方式出现得较少。关系良好的成年一般地侧移幅度较小。因干扰诱发磨牙症的情况下,颞下颌关节受到超量负荷,关节囊受牵张,一侧出现过大的侧移表明关节囊松弛,应考虑干扰可能是致病原因,检查时往往发现在侧移偏大的一侧有明显的平衡侧干扰现象。

图6-6　工作侧髁突侧移的个体特征

A.迅即侧移；B.早期侧移；C.散布侧移；D.渐进侧移

侧移的量一般不超过3mm,多在2mm以内,侧移过程基本完成后的非工作侧髁道近于一条直线,它与矢状面的交角称非工作侧侧方髁道斜度,又称Bennett角,一般不超过20°（图6-5）。

工作侧髁突沿工作侧髁道向外侧移动时，不一定沿连接左右髁突的水平轴直向外方,而是偏前或偏后地沿着一条倾斜的轨迹移动。工作侧髁道斜度由工作侧髁道在水平面上的投影与额面之间形成的斜向前或斜向后的交角表示。这一角度偏前可至15°,偏后可至40°,多数受测者的工作侧髁道是向后倾斜,在群体中可看到变异,而在个体则存在一定的特征。侧移的幅度和特征有个体差异,设计架时应考虑到这一因素,以便在架上重现个体的下颌运动。三维地看,工作侧髁突可能的侧移范围构成一个圆锥体状(图6-7)。

(四)髁突运动轨迹的冠状面观

取得髁突运动的水平面和矢状面记录后,就已经掌握了髁突运动轨迹的数据并可用以组合出冠状面轨迹投影。在临床上常用的描记仪一般只设矢状和水平两组描记针、板,不作冠状面轨迹记录,如设冠状面针、板记录到冠状面轨迹投影,则可以清楚地看到工作侧髁突的侧移是偏上还是偏下,这对于分析面形态与关节功能是否协调,以及对修复体面形态设计中牙尖颊舌方向斜面斜度的设定都很有帮助。

图6-7　工作侧髁突侧移的分布范围

二、切点运动轨迹的分析

最早(Luce,1889)颏点曾被用作为下颌前端标志,因其定位模糊及皮肤可移动性等缺点而逐渐弃用。目前多数研究者将切点作为下颌前端标志。解剖学上的切点是指两下中切牙近中切角相邻的点,是与上颌切牙发生接触的部位,本不适于放置标志物。由于下颌前端远离颞下颌关节旋转中心,可根据关系、唇的活动、测量装置的构造等稍加变动,对测量结果不会造成明显的影响。因此在实践中常将标志物放置在下切牙近龈缘处(又称牙下点)或用杆向前延伸到口腔外。

（一）切点运动的研究手段

1.临床直接观察法　让患者依照医师的指导做种种下颌运动,从不同角度用肉眼观察记录其运动情况,并可用尺对一些运动幅度值做直接测量。

2.机械描记法　所使用描记仪的原理与测量髁突运动时所使用者基本相同,只是描记针、板固定于切点附近。表现切点矢状面边缘运动轨迹的Posselt图形最初就是用这种方法记录下来的。

3.光学(包括X线）摄影法　是观测下颌运动的最早手段之一。早在19世纪末就有人把玻璃珠粘在患者下颌反射阳光,用照相机摄取下颌运动的轨迹。20世纪60年代前,主要用频闪摄影技术记录附在切点的点光源的运动轨迹。1979年,Salomon使用体积很小的放射性的锝同位素作为信号源,可以真正地置于切点而不致影响接触关系,用γ射线摄影机摄取切点的下颌运动轨迹。

4.电子仪器　事实上,近年来所使用的手段几乎都应用了电子仪器,例如在面弓式描记仪结构的基础上用可变电阻,可变电容等元件取代描记针、板，又如用发光二极管作为信号源,点光源的光线通过镜头聚焦于光敏电子元件,以光电转换技术记录其运行轨迹，在临床应用较广的还有用磁信号源和磁敏传感器组成的MKG、SGG等。通过这些方法将下颌的运动转化为相应的电信号,这使得研究者有可能在示波器上方便地将轨迹图像放大若干倍供诊断分析,也可以录入磁带、磁盘等存贮,还可以直接利用计算机作误差校正,数据统计处理、打印等。

(二)切点的边缘性运动轨迹

1.切点边缘性运动范围的临床意义　边缘性运动指下颌向各个方向所可能作的最大限度运动,代表了颞下颌关节、肌肉、韧带等组织结构在下颌运动方面的功能潜力。

2.切点的矢状面边缘性运动轨迹　菱形体的正中矢状剖面,即人们熟知的Posselt图形。此图形可以表达一系列口腔生理学的重要概念。

3.切点的水平面边缘性运动轨迹　菱形体顶部的水平剖面呈四边形。此四边形后方的两边构成哥特式弓。

4.切点的冠状面边缘性运动轨迹　菱锥体的冠状剖面呈盾状,在正常情况下应双侧对称,开闭口运动轨迹在冠状面的投影则应与中线一致(图6-8)。

图6-8　切点的边缘性运动轨迹

A.矢状面运动轨迹 ；B.水平面运动轨迹 ；C.冠状面运动轨迹

(三)切点的习惯性运动轨迹

1.习惯性开闭运动　临床上又称为叩齿运动,下颌通过这一运动回到肌肉和颞颌关节张力最小的位置,这个位置可以作为恢复关系的依据。测定时应注意使患者精神放松,头位姿势自然,开口度大小和开闭速度适中。在严格控制上述因素的前提下,正常的习惯性开闭口能相当准确地闭合于牙尖交错位。Jankelson提出,在咀嚼肌功能正常的个体开闭口幅度较小时从矢状面看开口路通常处于闭口路前方。当开闭幅度较大时闭口路呈S形,闭口路的初段在开口路的前方,然后与开口路交叉,其末段仍处于开口路后方。

2.被动的反射性运动　在息止颌状态下,用肌松弛仪(Mior-monitor)给闭口肌群一个适量的刺激,达到接触的颌位称为肌正中,如肌正中与牙尖交错位一致说明与肌肉功能是相协调的(图6-9)。

图6-9　用MKG检测肌正中与正中位是否协调一致，图中MCP为肌接触位，ICP为牙尖交错位

A.肌正中与正中位基本一致；B.肌正中与正中位不一致

3.垂直前后比　Jankelson认为,从姿势位闭口至牙尖交错位的轨迹中可看出咀嚼肌的功能状态,并提出用一定量概念“垂直前后比(V:A/P ration)”分析此种运动。他认为在正常情况下从姿势位向牙尖交错位闭口过程中垂直向的运动幅度与前后向运动幅度之比为1:1～3:1。如比值大于3:1,应怀疑翼外肌痉挛或其他原因(如前牙区早接触干扰,磨牙区缺损失去后部支持等)所致的运动受限。垂直前后比为负值(即姿势位向牙尖交错位的闭口轨迹为由前向后)表明颞下颌关节可能存在病变(图6-10)。

图6-10　垂直前后比的扫描线显示和XY示意图

A.正常垂直前后比 为1:1～3:1 ; B.垂直前后比比值大于3:1 ; C. 垂直前后比为负值

(四)切点的咀嚼运动轨迹

1.切点咀嚼运动轨迹的对称性　在冠状面观察切点咀嚼运动轨迹,正常情况下应呈水滴状左右对称分布。如果轨迹的左右分布范围狭窄,往往是在牙齿的咬合关系中存在限制下颌侧方运动的错。如果轨迹偏向一侧,是偏侧咀嚼的客观表现,应该进一步检查原因。

2.切点咀嚼运动轨迹进入接触时的方向角度　下颌咀嚼运动闭口段直至发生咬合接触,在接触前的运动轨迹方向(与基准水平面构成的角度)对咬合时作用于牙齿的力的方向有重要影响,也需要作定量研究。咀嚼运动轨迹方向与另一个影响因素——牙齿面发生接触部位的形态(牙尖工作斜面斜度)共同决定着咀嚼运动中的咬合力有多大比例将沿牙长轴传递,多大比例将成为不利的水平分力(图6-11)。

图6-11　从矢状面和冠状面看到的下颌切点咀嚼运动正常轨迹

(五)以切点为标志观察姿势位的稳定性

MKG下颌运动轨迹描记仪以切点为标志用扫描线方式观察姿势位的稳定性。在正常情况下姿势位在各方向都保持较为稳定的状态,扫描线平直波动幅度有限。而当咀嚼肌功能紊乱时,扫描线的波动幅度明显加大(图6-12)。

(六)以切点的运动速度变化观察下颌运动的流畅性

MKG下颌运动轨迹描记仪以切点为标志用垂直运动速度图形方式观察下颌运动的流畅性。此图形的上下方向坐标表示开闭口(垂直向)运动的幅度,水平方向坐标则表示开闭口运动的速度,向左表示闭口速度,向右表示开口速度。当速度图形出现明显缺口时表明开闭口运动遇到障碍(如弹响、铰锁)等问题(图6-13)。

图6-12　由MKG从切点观测到的下颌姿势位

A.正常； B.功能紊乱

图6-13　MKG的切点运动速度图形

A.正常； B.运动障碍

三、对磨牙标志点运动轨迹的研究

磨牙是行使咀嚼功能的主要区域,观察其运动轨迹时,标志点一般选在第一磨牙近中颊尖。这个标志点被面颊软组织遮挡无法直接观察到,为此Gibbs等在1973年研制了一种能够记录下颌六个自由度运动的装置,再将模型转移到一个由六台步进电机驱动的模拟装置上,重现个体下颌三维运动特征的系统。用这一系统可以间接地在模型上观察下颌牙列任何位点,包括磨牙牙尖的运动和发生接触的情况。据研究报道在磨牙标志点轨迹中看到:边缘性运动轨迹和咀嚼运动轨迹在闭口末常出现重合,表明有频繁的接触发生。从矢状面看,工作侧磨牙的闭口轨迹呈向前的弯曲,非工作侧磨牙的闭口轨迹则呈向后的弯曲。从额面看,开口轨迹常处于闭口轨迹的近中侧。轨迹形态与咀嚼的食物的性状有关,食物越坚韧,闭口运动轨迹就越倾向后方和侧方(图6-14)。

图6-14　Gibbs等研制的能够记录下颌六个自由度运动的装置以及由这一装置重现的磨牙标志点运动轨迹

Gibbs的系统采用机械传动结构记录上下颌之间的相对运动,妨碍正常的接触关系、笨重，且对下颌运动形成明显的阻力。近年来开发的由三个信号源和三个传感器构成的无接触测量系统重量较轻,信号源和传感器之间无接触,由计算机可推算出下颌任何位点(包括不易直接观察到的磨牙标志点或髁突标志点)在各方向下颌运动中的轨迹。这些数据可用于支持计算机辅助设计制作(CAD/CAM)口腔修复体,可能成为一种全新的技术路线。