第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔解剖生理學(xué)教研室軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西安710032)

郭少雄 李寶勇 張 淵 劉 璐 鄧 琪 王美青▲

牙尖交錯(cuò)位最大緊咬時(shí)胸鎖乳突肌與咬肌肌電研究*

第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔解剖生理學(xué)教研室軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西安710032)

郭少雄 李寶勇 張 淵 劉 璐 鄧 琪 王美青▲

目的：以咬肌(Masseter muscle，MM)為對(duì)照，研究牙尖交錯(cuò)位最大緊咬過程中咬合力和胸鎖乳突肌(Sternocleidomastoid muscle， SCM)肌電之間的關(guān)系。方法：采用T-scanIII咬合記錄儀和BioEMG III肌電圖儀，同步記錄25名健康受試者SCM和MM的肌電值，分析不同咬合力水平下肌電值與自主最大緊咬(Maximal voluntary clenching, MVC)時(shí)肌電值的比值的變化。結(jié)果： MVC時(shí)，咬合力、SCM及MM肌電值雙側(cè)之間無明顯差異,SCM肌電幅值約為MM的(9.13±4.77)%～(10.23±6.47)%，SCM及MM的肌電比值在達(dá)到最大咬合力的75%之前均呈逐漸增高趨勢(shì)，但從該水平至MVC時(shí)均顯著下降(P<0.05)。結(jié)論：在自主最大緊咬過程中SCM表現(xiàn)出與MM同步的先升高后降低的肌電變化規(guī)律。

咬肌(Masseter muscle, MM)在咬合運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)揮著重要的作用，而有研究顯示：胸鎖乳突肌(Sternocleidomastoid muscle,SCM)可能也參與了咬合運(yùn)動(dòng)。咬合的改變可以引起SCM的肌電變化[1]。三維有限元分析結(jié)果顯示，咬合平面的變化與頸椎壓力的分布有明顯關(guān)系[2]，臨床資料也表明：咬合與頸椎功能之間存在著一定的關(guān)系，例如：斜頸的發(fā)生與咬合因素有關(guān)[3]。為此，本研究以MM為參照，采用同步記錄咬合力水平和表面肌電(Surface electromyography,SEMG)的方法，探討SCM與咬合力水平之間的關(guān)系。

資料與方法

1 研究對(duì)象 選擇25名健康志愿者，女性15例，男性10例，年齡18～30歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：無已知頸部疾病或明顯頸部畸形，無顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病癥狀，如：關(guān)節(jié)彈響、頜面部疼痛及張口受限等，無受試者自知的或旁訴的磨牙癥，牙列完整，基本整齊，牙數(shù)28～32顆。全部檢查由一名經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)的研究者通過問診和臨床檢查來完成。所有的步驟均在檢測(cè)開始前詳細(xì)介紹于受試者，告知檢測(cè)目的，征得同意后方可進(jìn)行。

2 相關(guān)儀器

2.1 肌電圖儀：采用BioEMG III肌電儀(Bioresearch Associates Inc, Milwaukee, WI, USA)，由表面電極(BioFLEX; Bioresearch Associates Inc, Milwaukee, WI, USA)、集成放大器、電纜、計(jì)算機(jī)和自帶的分析軟件組成，系統(tǒng)對(duì)表面電極所采集的肌電信號(hào)進(jìn)行分析后生成相應(yīng)參數(shù)。

2.2 T-Scan 咬合記錄儀：采用T-ScanIII系統(tǒng)(Tekscan Inc，Boston，MA)，由傳感器薄膜(Sensor)、控制器連接柄、電纜、咬合分析軟件構(gòu)成，傳感器薄膜有馬蹄形的感應(yīng)區(qū)，內(nèi)有縱橫交織可感受力變化的導(dǎo)電小體約2000個(gè)，當(dāng)受試者咬到傳感器的感應(yīng)區(qū)，可被傳感器記錄咬合力信息，并經(jīng)軟件記錄、分析后，在顯示器上會(huì)自動(dòng)生成咬合力大小、分布等結(jié)果數(shù)據(jù)。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 T-Scan與EMG同步記錄：采用T-Scan III咬合測(cè)定分析系統(tǒng)儀和BioEMG III肌電圖儀，通過linking軟件(Tekscan和BioResearch兩公司合作開發(fā))聯(lián)接，同步記錄咬合力和肌電活動(dòng)。

EMG檢查方法：以95%酒精對(duì)雙側(cè)MM和SCM表面皮膚脫脂，MM電極位置的確定方法：囑受試者作最大緊咬，貼在咬肌肌腹最突出部位，并使電極長(zhǎng)軸位于同側(cè)外眥和下頜角的連線上；SCM電極位置確定方法：囑受試者頭向?qū)?cè)轉(zhuǎn)動(dòng)90度，在SCM肌腹最突出部位，于同側(cè)乳突和胸骨、鎖骨交匯處連線的1/2處粘貼電極，并使電極長(zhǎng)軸與該連線平行。參考電極置于第七頸椎體表最凸部。

T-scanIII咬合檢查方法：受試者端坐、放松，雙眼平視正前方，眶耳平面與地面平行，頭部不固定。按照軟件要求輸入上頜中切牙的近遠(yuǎn)中徑數(shù)據(jù)(mm)，選擇適合受試者牙弓大小的傳感器薄膜。向受試者反復(fù)講解動(dòng)作要領(lǐng)，并反復(fù)練習(xí)從下頜姿勢(shì)位最大緊咬至牙尖交錯(cuò)位(Intercuspal position，ICP)的動(dòng)作，經(jīng)操作者確定動(dòng)作合乎本試驗(yàn)要求，將薄膜放入受試者口中輕貼上牙列咬合面，囑受試者作自然閉口最大緊咬，按照操作指南提示調(diào)節(jié)并確定咬合敏感度，開始記錄：囑受試者從姿勢(shì)位開始迅速作最大緊咬至牙尖交錯(cuò)位，記錄最大緊咬狀態(tài)總時(shí)長(zhǎng)約6s。

3.2 分析參數(shù)：①相對(duì)咬合力：以某個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)的咬合力水平與整個(gè)咬合過程中最大咬合力數(shù)值相比，獲得咬合力值百分?jǐn)?shù)。取力點(diǎn)方法：

0%-ICP:在正中緊咬中選取整體牙弓出現(xiàn)咬合力值的前一幀。

75%-ICP:在正中ICP緊咬中選取整體牙弓咬合力為最大咬合力數(shù)值的最接近75%的一幀，實(shí)際取點(diǎn)結(jié)果為最大咬合力的77.5～72.5%。

ICP-MVC : 在正中緊咬過程中出現(xiàn)最大咬合力數(shù)值的一幀。

②牙弓不同區(qū)域咬合力分布：T-Scan III中咬合力在各區(qū)域的分布以百分?jǐn)?shù)表示，本研究采取牙弓左右兩側(cè)分區(qū)。即：左側(cè)牙弓咬合力分布比例，右側(cè)牙弓咬合力分布比例。

③肌電數(shù)值：在T-Scan III中所取幀部位，提取相對(duì)應(yīng)的雙側(cè)SCM和MM的肌電數(shù)值，單位為μv。

④表面肌電比值(Normalized SEMG value)：為了消除個(gè)體之間的誤差，本研究以每個(gè)個(gè)體咬合力為100%(ICP-MVC)的一幀為肌電幅值參照，按照以下公式計(jì)算各檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)的表面肌電比值。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 17.0 (SPSS Co, Chicago, IL， USA)進(jìn)行處理，以配對(duì)T檢驗(yàn)進(jìn)行ICP-MVC時(shí)左右同名肌肉之間的肌電電位比較，以O(shè)ne-way ANOVA檢驗(yàn)對(duì)不同咬合力水平之間的表面肌電比值進(jìn)行比較，以P<0.05為有顯著性差異，P<0.01為有極顯著差異。

結(jié) 果

1 不同咬合力水平雙側(cè)咬合力比例分布 見表1。50%-ICP，75%-ICP，ICP-MVC幀所對(duì)應(yīng)的左、右咬合力分布未見明顯差異(P>0.05)。

表1 不同咬合力水平下左右咬合力分布比例

2 ICP-MVC時(shí)SCM和MM表面肌電雙側(cè)比較在ICP-MVC時(shí)，肌電的原始電位分別是：右側(cè)MM為91.84±39.92μV，左側(cè)MM為116.64±82.43μV，右側(cè)SCM為7.28±3.22μV，左側(cè)SCM為9.68±8.12μV， MM及SCM電位雙側(cè)之間均為無顯著差異(P>0.05)。SCM的肌電平均幅值約為MM的(9.13±4.77)%～(10.23±6.47)%。

3 不同咬合力水平下SCM和表面MM肌電比值比較 見附圖，從0%-ICP至75%-ICP，雙側(cè)SCM及MM表面肌電比值顯著增高(P<0.05)，而75%-ICP至ICP-MVC，雙側(cè)MM及SCM表面肌電比值都出現(xiàn)了顯著的下降(P<0.05), 雙側(cè)MM在0%-ICP時(shí)表面肌電比值顯著小于ICP-MVC時(shí)(P<0.05)，而雙側(cè)SCM在0%-ICP時(shí)表面肌電比值與ICP-MVC時(shí)相比無明顯差異(P>0.05)。

討 論

牙尖交錯(cuò)位時(shí)上下牙處于最廣泛、最緊密的接觸，該位置是下頜多種運(yùn)動(dòng)的起始位或終止位，因此被作為診斷和檢查評(píng)價(jià)咬合關(guān)系的基準(zhǔn)。結(jié)果顯示：SCM參與了正常健康人自然閉口自主最大緊咬的過程，在這一過程中，分布在左右牙弓上的咬合力基本一致，最大緊咬時(shí)，SCM和MM的肌電值均未見有明顯的左右差異，隨著咬合力水平的升高，雙側(cè)MM和SCM的肌電值都有一個(gè)先升高后降低的過程。

MM和SCM在咬合力增至最大時(shí)，電位呈現(xiàn)出規(guī)律性下降，提示了高水平的MM和SCM肌電活動(dòng)先于高水平的咬合力出現(xiàn)，這一結(jié)果與Wang等[4]的報(bào)道基本相符,其原因可能是：當(dāng)肌收縮達(dá)到最大強(qiáng)度的75%以上時(shí)，很少再有空間募集[5]，另外，外周感受器(如肌梭等)的反饋抑制性調(diào)節(jié)信號(hào)，可傳至位于腦干的三叉神經(jīng)中腦核的神經(jīng)胞體[6]，反饋調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配的閉口肌，使閉口后升頜肌的肌梭沖動(dòng)下降或立即中止[7]，這一肌收縮調(diào)節(jié)機(jī)制可能參與了正中緊咬過程中最大咬合力水平時(shí)MM和SCM的肌電下降過程。有研究指出，當(dāng)閉口咬合突然加載了一個(gè)較高的傷害性咬合刺激時(shí)，會(huì)誘發(fā)升頜肌出現(xiàn)電靜息(Silent period)[8]，這種保護(hù)性生理反射的意義是避免因肌持續(xù)收縮而造成相關(guān)組織的損傷[9]。

三叉神經(jīng)系統(tǒng)與頸神經(jīng)系統(tǒng)存在著高級(jí)中樞的聯(lián)系，這種聯(lián)系被籠統(tǒng)地稱為三叉神經(jīng)-頸反射，此可能是SCM參與咬合運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)。MM最大正中緊咬過程的附帶效應(yīng)是頭部受到MM向下的牽引作用，SCM在正中最大緊咬時(shí)為穩(wěn)定頭位而收縮，以對(duì)抗MM對(duì)頭部的向下牽引作用，為咀嚼食物提供一個(gè)穩(wěn)定的下頜位置。Zafar等[10]也認(rèn)為在口頜系統(tǒng)行使功能時(shí)，頭部會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的功能活動(dòng)。

MM和SCM雖然都參與最大正中緊咬的過程，但是SCM的貢獻(xiàn)程度較MM更小，肌電值約為MM的(9.13±4.77)%～(10.23±6.47)%。有報(bào)道咀嚼口香糖SCM肌電峰值約為MM的15%[11]。Kohno等[12]人研究了叩齒運(yùn)動(dòng)過程中的頭部運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)頭運(yùn)動(dòng)的幅度為下頜運(yùn)動(dòng)幅度的10%。所以SCM所支持的頭部運(yùn)動(dòng)和MM所支持的下頜運(yùn)動(dòng)之間的運(yùn)動(dòng)幅度差異，可能是SCM和MM肌電大小不同的主要原因。

有研究者通過改變咬合來治療頸部疼痛[13]，其原理可能是：如果異常咬合接觸導(dǎo)致咬合過程中有異常刺激反饋到中樞[14]，進(jìn)而導(dǎo)致MM產(chǎn)生異常功能活動(dòng)，那么SCM可能也會(huì)發(fā)生紊亂，導(dǎo)致頸椎功能紊亂。但該觀點(diǎn)尚需要更進(jìn)一步的研究證實(shí)。

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(收稿：2015-01-08)

Electromyographic activity of the masseter and sternocleidomastoid muscle during maximal voluntary clenching in intercuspal position

State Key Laboratory of Military Stomatology, Department of Oral Anatomy and Physiology, School of Stomatology,The Fourth Military Medical University (Xi’an 710032)

Guo Shaoxiong Li Baoyong Zhang Yuan et al

Objective: To investigate the relationship between occlusal force level and the surface electromyography(SEMG) activity of sternocleidomastoid muscle (SCM)versus masseter muscle(MM) during maximal voluntary clenching (MVC) in intercuspal position(ICP). Methods: T-Scan III system and BioEMG III system were used to record SEMG activity of the SCM and of the MM simultaneously. Recordings which were obtained from 25 healthy young adult during MVC were analyzed in different occlusal force levels. Normalized SEMG value was ratio of SEMG values of different occlusal force levels to MVC. Results:There was no difference between bite force, SEMG value of left side and right side in ICP-MVC. Ratios of sternocleidomastoid(SCM) to masseter muscle activity range from (9.13±4.77)%to(10.23±6.47)%.In normalized SEMG value of the MM and SCM, which increased before 75%-MVC, and decreased after 75%-ICP(P<0.05). Conclusion: The results confirmed that a lower SEMG activity of SCM is similar to MM when the highest level of bite force achieved during MVC in ICP.

Bite force Masseter muscle/physiopathology Masculoskeletal physiology @Intercuspal position

*國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (30872870)

咬合力 咬肌/病理生理學(xué) 肌肉骨骼生理學(xué) @牙尖交錯(cuò)位

R780.2

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.05.002

▲通訊作者