宋丹丹，馬國(guó)武，梁 欣

(大連醫(yī)科大學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)院, 遼寧 大連 116044)

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牙種植體周圍骨感知現(xiàn)象的研究進(jìn)展

宋丹丹，馬國(guó)武，梁 欣

(大連醫(yī)科大學(xué) 口腔醫(yī)學(xué)院, 遼寧 大連 116044)

“骨感知”即在缺失牙，缺乏牙周膜的情況下種植體-骨仍具有的感知功能，是來(lái)源于骨錨合修復(fù)體接受機(jī)械刺激時(shí)的感覺(jué)，通過(guò)顳下頜關(guān)節(jié)、肌肉、皮下、黏膜和骨膜組織等機(jī)械感受器傳導(dǎo)，并通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)信息的傳遞在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能的維持中發(fā)生適應(yīng)性改變。關(guān)于骨感知的存在以及其影響因素，目前研究方法包括：組織生理學(xué)研究、電生理學(xué)研究、心理生理學(xué)評(píng)估及大腦反射功能等。組織生理學(xué)研究證實(shí)種植體周骨界面存在神經(jīng)纖維，并試圖確定該神經(jīng)纖維的來(lái)源以及與骨感知的相關(guān)性；電生理學(xué)研究將神經(jīng)領(lǐng)域的神經(jīng)傳導(dǎo)機(jī)制研究方法運(yùn)用到骨感知的研究中，證實(shí)骨感知由多種傳導(dǎo)通路機(jī)制共同作用；心理生理學(xué)評(píng)估主要從患者的主觀感受來(lái)研究其種植后的感知功能；大腦反射功能客觀地觀察了種植體在受壓或施壓時(shí)的大腦反射能力。本文就目前種植體周圍骨感知機(jī)制研究進(jìn)展及臨床意義進(jìn)行綜述。

骨感知；種植體周生理；牙周機(jī)械感受器；神經(jīng)纖維

口腔種植學(xué)的日益發(fā)展，越來(lái)越成熟的種植系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，使得牙列缺損及牙列缺失有了更合理的治療方法。傳統(tǒng)的固定修復(fù)必須損壞鄰牙，這不僅違背了保存健康牙體組織的修復(fù)原則，有時(shí)也不能為患者所接受，笨重的全口可摘義齒大大降低了患者的生活質(zhì)量。20世紀(jì)60年代中期，“骨結(jié)合”理論被提出。20世紀(jì)90年代，對(duì)經(jīng)種植治療的患者回訪，發(fā)現(xiàn)他們重又獲得感覺(jué)功能，這一現(xiàn)象引起了研究者們的關(guān)注并猜測(cè)種植體周可能存在特殊的感覺(jué)傳導(dǎo)機(jī)制。大量的文獻(xiàn)證明骨結(jié)合的種植體具有感知傳遞功能[1-4]。本文就目前種植體周骨感知機(jī)制研究進(jìn)展及臨床意義作一綜述。

1 種植體“骨感知”理論的提出及概念

1965年，種植學(xué)鼻祖Br?nemark提出了“骨結(jié)合”(osseointegration) 的概念，即在有生命的骨組織和種植體表面之間產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性和功能性的直接連接，并在1982年于加拿大多倫多召開(kāi)的“臨床牙醫(yī)學(xué)中的骨結(jié)合”國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)中得到廣泛認(rèn)可。

最初，骨結(jié)合理論被應(yīng)用于截肢后的假肢修復(fù)，長(zhǎng)期的臨床跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)患者在假肢修復(fù)后其運(yùn)動(dòng)控制能力、本體感覺(jué)都有所恢復(fù)。拇指切除采用種植義指修復(fù)的患者，其觸覺(jué)辨別能力達(dá)到了正常拇指觸覺(jué)能力的80%，這些發(fā)現(xiàn)提示利用種植體修復(fù)的義齒也可能有類似的感覺(jué)功能。臨床以及基礎(chǔ)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，牙列缺失種植修復(fù)后產(chǎn)生了組織學(xué)變化、生物機(jī)械變化和功能的改善，患者的觸覺(jué)辨別能力、咀嚼功能、生活質(zhì)量、自信心也都得到極大的提高[5-6]。雖然有些患者反映種植體支持的固定義齒與天然牙感覺(jué)有所不同，其對(duì)負(fù)荷的定位能力及整體的感覺(jué)敏感性較天然牙弱[7]，但是種植體的感知功能存在，這一事實(shí)是毋庸置疑的。而在缺乏牙周膜本體感受器的情況下，種植體義齒又是如何產(chǎn)生感知功能并以此調(diào)節(jié)口頜系統(tǒng)功能的呢？

在20世紀(jì)90年代Klingberg等[8]提出了“骨感知”，認(rèn)為這是一種在缺乏功能性牙周膜機(jī)械感受器傳入的情況下，用來(lái)確定口腔運(yùn)動(dòng)覺(jué)的能力，這種感覺(jué)傳入來(lái)源于顳下頜關(guān)節(jié)、肌肉、皮下、黏膜和(或)骨膜機(jī)械感受器，并提供了與下頜功能和咬合相關(guān)的口腔運(yùn)動(dòng)感覺(jué)信息，也就是說(shuō)患者可通過(guò)中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)感覺(jué)到種植體的存在?！肮歉兄钡奶岢?，標(biāo)志著口腔種植學(xué)進(jìn)入到一個(gè)新紀(jì)元，為種植體康復(fù)治療開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的研究領(lǐng)域。2005年，“骨感知”的定義被完善為：(1) 來(lái)源于骨錨合修復(fù)體，其接受機(jī)械刺激時(shí)的感覺(jué)通過(guò)顳下頜關(guān)節(jié)、肌肉、皮下、黏膜和骨膜組織等機(jī)械感受器傳導(dǎo)；(2) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)信息的傳遞在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能的維持中發(fā)生適應(yīng)性改變[9]?！肮歉兄崩碚摰奶岢?，使得骨結(jié)合與神經(jīng)生理學(xué)有機(jī)的結(jié)合，目前研究結(jié)果表明頜骨的運(yùn)動(dòng)及感知功能依賴于來(lái)自大量感受器機(jī)能的復(fù)雜反饋，包括牙內(nèi)和牙周反映機(jī)械刺激的感受器官，這些感受器官能不斷的為頜骨肌肉神經(jīng)源提供反饋信息以監(jiān)測(cè)牙面負(fù)荷的強(qiáng)度、方向和速率[10]。

2 牙周膜正常感知功能及神經(jīng)反饋?zhàn)饔脵C(jī)制

2.1 牙周機(jī)械感受器(periodontal mechanoreceptor)

牙周韌帶機(jī)械感受器是牙齒具有感知功能的最基本也是最重要的組成，它是由大直徑(1～15 μm)、有髓鞘的纖維組成的Ruffini小體。 Ruffini小體屬于慢速適應(yīng)感受器(slowly adapting receptors, SA),即在刺激的動(dòng)態(tài)期和靜態(tài)期均產(chǎn)生動(dòng)作電位的機(jī)械感受器。雖然Ruffini類末梢是牙周組織里唯一類型的機(jī)械感受器，但是在形態(tài)學(xué)上有顯著變異。牙周機(jī)械感受器的興奮是指作用在牙齒上的機(jī)械力量使牙齒在牙槽內(nèi)移動(dòng)，引起牙周韌帶張力，可見(jiàn)其刺激的強(qiáng)度和隨后的機(jī)械感受器的反應(yīng)不僅取決于機(jī)械感受器固有的特性，也取決于使牙齒在牙槽內(nèi)移動(dòng)足以激活感受器所需施力的大小。

2.2 再生神經(jīng)支配的牙周機(jī)械感受器的反應(yīng)

牙周機(jī)械感受器由于神經(jīng)切斷或損傷后再生，感受器的反應(yīng)在損害后最早6周就可重新出現(xiàn)。但是，再生的感受器反應(yīng)表現(xiàn)出敏感弧變小、最大反應(yīng)頻率減小等。這些反應(yīng)特點(diǎn)隨著時(shí)間的推移會(huì)接近原來(lái)的情況，但不會(huì)恢復(fù)到正常值。所以即使再生，其功能都會(huì)永久改變。這個(gè)改變可能是由于感受器的變化引起的，也可能是再生神經(jīng)纖維的變化引起，目前機(jī)制尚未明確[11]。

3 近年來(lái)骨感知研究方法及進(jìn)展

自20世紀(jì)90年代Br?nemark教授提出“骨感知”的概念以來(lái)，從外周神經(jīng)機(jī)制到中樞神經(jīng)機(jī)制，從對(duì)種植體周的組織形態(tài)學(xué)的觀察，到電生理及心理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)：從侵入性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)到非侵入性的人體測(cè)試；多種研究方法從不同的角度闡釋了種植體周“骨感知”的存在。

3.1 組織生理學(xué)研究

牙拔出后不可避免的會(huì)造成牙周組織損傷，同時(shí)牙周韌帶內(nèi)的本體機(jī)械感受器也大量損失。“骨感知”概念提出以后，Jacobs等在1998年通過(guò)對(duì)種植體周組織形態(tài)學(xué)的觀察證實(shí)了神經(jīng)纖維的存在，隨后Lambrichts I[12]研究報(bào)告了在貓的頜骨即刻植入種植體，在種植體周骨中經(jīng)光學(xué)顯微鏡和免疫組織化學(xué)觀察到神經(jīng)組織，并定義了牙槽骨中的神經(jīng)末梢的名稱。同時(shí)期，Wang等[13]報(bào)告牙種植體骨表面的神經(jīng)纖維隨著時(shí)間的推移密度增加。將成年雄性比格犬的下頜牙齒拔除后即刻種植，3個(gè)月的組織愈合后觀察到種植體表面與神經(jīng)有密切接觸，組織切片結(jié)果表明這些神經(jīng)纖維很可能來(lái)源于牙周韌帶的神經(jīng)纖維殘余[14]。Huang Y等[15]在長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)組織切片經(jīng)免疫組織化學(xué)染色的方法觀察到即刻種植即刻負(fù)荷的種植方式相比于延期負(fù)荷可能有利于種植體周骨組織內(nèi)神經(jīng)纖維的再生，但不同種植及負(fù)荷方式是否影響種植體周神經(jīng)再生機(jī)制還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證。

口腔種植體功能性動(dòng)度允許其有生理性的移位，有研究觀察到種植體周有牙骨質(zhì)和牙周韌帶形成。與種植體相接觸的牙周組織類似天然牙周圍牙周韌帶，也是由膠原纖維和血管構(gòu)成，探究這些纖維是否具有感知功能，還需要遠(yuǎn)期實(shí)驗(yàn)觀察。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)在種植體周牙齦和牙槽黏膜有神經(jīng)纖維的再生，這些神經(jīng)纖維的特征與正常牙周結(jié)合上皮中神經(jīng)的特點(diǎn)相似[16]。但至今為止也未能確認(rèn)這些神經(jīng)纖維的功能。

3.2 電生理學(xué)研究

對(duì)于骨感知的電生理學(xué)方面的研究主要從侵入性和非侵入性兩個(gè)方向進(jìn)行。最早的電生理實(shí)驗(yàn)是Bonte B等[17]在貓的上頜骨切牙的區(qū)域植入種植體之后刺激眶下神經(jīng)，但沒(méi)有引發(fā)動(dòng)作電位。然而，Héraude等[18]在上頜骨植入種植體后，發(fā)現(xiàn)在種植體周圍骨中確實(shí)有神經(jīng)末梢存在，并能夠感知中度或強(qiáng)度的機(jī)械壓力和溫度的變化。Weiner等[19]在成年雄性比格犬下頜骨植入種植體，在種植體上施以一定壓力觀察下頜神經(jīng)的反應(yīng)，結(jié)果顯示壓力引發(fā)了下頜神經(jīng)的動(dòng)作電位。

非侵入神經(jīng)生理技術(shù)廣泛的運(yùn)用于神經(jīng)學(xué)，這一技術(shù)被用于人體研究是用來(lái)記錄激發(fā)腦電圖的信號(hào)。本體感覺(jué)的激發(fā)電位(somatosensory evoked potentials, SEPs)是指來(lái)自大腦皮層的神經(jīng)元的電位變化波形，SEPs是由外周感知神經(jīng)纖維受到機(jī)械或電刺激產(chǎn)生的。刺激三叉神經(jīng)而引起的本體感覺(jué)激發(fā)電位又被稱作三叉神經(jīng)本體感覺(jué)激發(fā)電位(TSEPs)。置電極于牙本質(zhì)或髓腔、牙周韌帶、牙齦黏膜、下唇都可觸發(fā)TSEPs。然而口腔的特殊環(huán)境及唾液的存在以及大量肌肉活動(dòng)增加了其難度[20]。準(zhǔn)確的神經(jīng)傳入纖維解剖定位仍未明確闡述。但在局部麻醉基臺(tái)周圍的軟組織后TSEPs仍能出現(xiàn)，證明在種植體周的骨中存在感受器。是否神經(jīng)受損或神經(jīng)疾患影響刺激電位，目前所收集的證據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[21]。不同的神經(jīng)電位刺激所測(cè)定的閾值在大量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中也不盡相同?？傮w來(lái)看，神經(jīng)電位傳入的刺激閾值越大，下頜神經(jīng)干產(chǎn)生的動(dòng)作電位的幅值越大[22]。在朱一博等[23]的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)比較不同種植方式和負(fù)重方式下的電生理測(cè)試結(jié)果顯示并無(wú)顯著差別，但是種植體周確實(shí)存在與天然牙相同的感覺(jué)神經(jīng)動(dòng)作電位潛伏期。其機(jī)制還需要更多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3.3 心理生理學(xué)評(píng)估

種植體的機(jī)械刺激敏感性與天然牙相近，與患者年齡無(wú)關(guān)[10]，機(jī)械刺激的感知功能取決于構(gòu)成骨感知基礎(chǔ)的解剖結(jié)構(gòu)如種植體的表面結(jié)構(gòu)以及種植體周圍的感受器[24]，有研究證明了即使牙周膜缺失，但當(dāng)植入種植體后，機(jī)械刺激感受能力明顯提高，同時(shí)種植體支持的義齒修復(fù)與周圍軟組織支持的義齒修復(fù)相比感知力明顯增強(qiáng)[25]。心理生理學(xué)測(cè)試用于評(píng)估感知功能所需條件是一個(gè)適當(dāng)集中實(shí)驗(yàn)對(duì)象和一個(gè)優(yōu)越的環(huán)境并且一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方法才可能得到高質(zhì)量、穩(wěn)定的結(jié)果。經(jīng)過(guò)大量研究，Habre-Hallage P 等[26]發(fā)現(xiàn)患者可以感知施以骨組織中種植體而產(chǎn)生的機(jī)械刺激。種植體對(duì)機(jī)械刺激的反應(yīng)閾值的測(cè)定，在被動(dòng)刺激下測(cè)得的數(shù)據(jù)與主動(dòng)刺激測(cè)出的數(shù)據(jù)有明顯差別。被動(dòng)刺激指研究對(duì)象在不受任何外力的干擾下，電刺激被動(dòng)的作用到一顆牙或一個(gè)種植體上。這一實(shí)驗(yàn)可以明確牙周機(jī)械本體感受器和骨內(nèi)機(jī)械感受器對(duì)電刺激的不同反應(yīng)[27]。主動(dòng)刺激則指的是要求實(shí)驗(yàn)對(duì)象主動(dòng)的接觸放置于上下相對(duì)兩牙之間或種植體之間的體積不同的物體，然后主觀描述出他們感知到的物體特征。研究對(duì)象的感知水平取決于牙周韌帶或是骨和肌肉中可能存在的感受器。

研究顯示，口腔種植體的被動(dòng)刺激閾值比天然牙水平高50倍，而主動(dòng)刺激感知水平則僅高于天然牙6倍。下頜骨的觸-壓覺(jué)敏感性在即刻種植無(wú)負(fù)重的種植體上其所顯示的臨界值在愈合過(guò)程中并沒(méi)有明顯改變,而即刻負(fù)重的種植體在愈合期間被動(dòng)觸壓覺(jué)的敏感性有了顯著的增強(qiáng)。

3.4 大腦反射功能

采用種植體修復(fù)的患者咀嚼功能能否恢復(fù)完全，取決于戴用義齒時(shí)間、余留牙數(shù)目以及義齒修復(fù)范圍等多種因素對(duì)肌肉活動(dòng)的影響。牙周膜本體機(jī)械感受器對(duì)控制頜肌發(fā)揮重要作用，但其也不是唯一的傳導(dǎo)通路，口腔下頜運(yùn)動(dòng)及咀嚼肌運(yùn)動(dòng)的調(diào)控是個(gè)精細(xì)復(fù)雜的機(jī)制，它同時(shí)還被牙髓、黏膜、肌肉、肌腱及關(guān)節(jié)感受器共同調(diào)控。

牙拔除后，咀嚼肌的保護(hù)性反射部分喪失，但有研究發(fā)現(xiàn)較大刺激作用在種植體修復(fù)的義齒咬合面也能夠引發(fā)此反射。臨床對(duì)患者的觀察也有類似的結(jié)論，根據(jù)肌動(dòng)電流圖的監(jiān)測(cè)記錄得出在全口無(wú)牙頜患者經(jīng)種植體固定修復(fù)后觀察到頜骨咀嚼肌出現(xiàn)了短暫的抑制反射，若有天然牙存留,即使不與修復(fù)體連接也可誘導(dǎo)出一個(gè)清楚的抑制反射[28-29]。

Yan等[30]對(duì)種植修復(fù)治療的無(wú)牙頜患者進(jìn)行了神經(jīng)可塑性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在種植體支持修復(fù)的情況下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)反應(yīng)可能得到修復(fù)，主體感覺(jué)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的恢復(fù)可以解釋為何種植體支持修復(fù)的無(wú)牙頜患者擁有與天然牙相似的觸壓感知能力，本體感知能力以及咀嚼功能。

在針對(duì)大腦皮層的可塑性研究中，Habre-Hallage P 等[26]對(duì)與骨感知相關(guān)的大腦皮層的通過(guò)點(diǎn)狀刺激進(jìn)行了核磁共振檢測(cè)(fMRF)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)作用在種植體上的點(diǎn)狀機(jī)械刺激可以激活大腦皮層的主要和次要軀體感受器區(qū)域，而且這種大腦皮層的重塑常在植入新鮮拔牙窩的骨內(nèi)種植體出現(xiàn)，因此可以推測(cè)大腦皮層的激活可能是骨感知形成的潛在機(jī)制。

4 臨床意義

研究證實(shí)隨著時(shí)間的推移,種植修復(fù)后的咀嚼肌的最大咬合力增大,但是因?yàn)閾?dān)心過(guò)大咬合力會(huì)損害種植體及其上部修復(fù)結(jié)構(gòu),使得這樣的臨床研究變得相當(dāng)困難，因此患者的信任成為了明確這一機(jī)制的關(guān)鍵因素，但根據(jù)臨床上極少有種植修復(fù)體是因嚴(yán)重機(jī)械力而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)損壞的病例，可以證實(shí)限制咀嚼力和咬切力的保護(hù)性機(jī)制是存在的。

應(yīng)告知患者限制咀嚼活動(dòng)幾周時(shí)間，這符合種植體-骨界面之間神經(jīng)末梢的恢復(fù)及其感知功能的重建需要長(zhǎng)時(shí)間的愈合的機(jī)制。保留部分天然牙的功能是明智的因?yàn)椴糠值拇竽X反射功能的傳入依賴于現(xiàn)存的天然牙。大量基礎(chǔ)和臨床實(shí)驗(yàn)為臨床的種植治療計(jì)劃的制定和實(shí)施提供有力的生物學(xué)證據(jù)。如何選擇病例，如何選擇種植手術(shù)時(shí)機(jī)及負(fù)重時(shí)機(jī)都是種植治療成功并達(dá)到趨于天然牙感知功能的關(guān)鍵步驟，也是恢復(fù)患者原有口腔健康狀態(tài)的重要前提。

5 小 結(jié)

迄今為止，骨內(nèi)種植體已常規(guī)用于義指和義齒的修復(fù)，為了達(dá)到滿意的感知功能，種植體“骨感知”的研究將得到廣泛關(guān)注。

“骨感知”的基本機(jī)制仍是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。微弱的觸壓刺激并不能被遠(yuǎn)距離潛在的感受器識(shí)別，局部麻醉軟組織后種植體在被動(dòng)給予的觸壓刺激后產(chǎn)生反應(yīng)的電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)推測(cè)骨內(nèi)和骨膜的感受器可能是種植體感知功能的唯一來(lái)源。更好的生物相容性材料的開(kāi)發(fā)使得種植牙具有更加接近于天然牙的功能。但在種植體治療技術(shù)的廣泛推廣以及其被人們認(rèn)可的時(shí)代，能否更進(jìn)一步的使患者得到與原天然牙類似的咀嚼和感知功能，并使其更好指導(dǎo)臨床醫(yī)生選擇最優(yōu)化的種植材料、種植方法以及負(fù)荷方式。

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Research progress on osseoperception around the dental implant

SONG Dandan, MA Guowu, LIANG Xin

(DepartmentofStomatology,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China)

Replacement of the loss teeth has significant functional and psychological effects. The capability of osseointegrated dental implants to transmit a certain amount of tactile sensibility through osseointegrated dental implants is called osseoperception. A large number of studies have evidenced that osseoperception is derived from the bone-anchored restoration. The mechanoreceptors, which receive mechanical stimulation, may be present in temporomandibular joints, muscles, skin, mucous membrane and periosteal tissue. They transfer sensation and maintain adaptive changes through the central nervous system. There have been a large number of researchers studying the existence and relevant influencing factors of osseoperception at different levels. Various study methods include histophysiological, electrophysiological, psychological physiology evaluation and assessment of brain reflection function. Histophysiology studies have confirmed that there are nerve fibers lying around the implant-bone surface. Attempt has been made to determine the source of the nerve fibers and their correlation with function of osseoperception. In electrophysiological studies, the research methods for nerve conduction in neural mechanism have been applied to the study of osseoperception and demonstrated that osseoperception is the combination of many pathway mechanisms. Psychological physiology assessment is to study osseoperception according to the patient's subjective feeling after the treatment of implant. Brain reflection function is used to assess reflection ability of brain when exerts force on the implants. “Osseoperception” has also been playing a vital role in clinical treatment. In one place, it provides the basic theory of treatment for dentists, and in another place it brings patients with restoring original health chewing function and good perception ability which largely improve their standard of life.

osseoperception; physiology of peri-implant; periodontal mechanoreceptor; nerve fiber

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81370026)

宋丹丹(1990-)，女，碩士研究生。 E-mail:dandanlemon@163.com

梁 欣，教授。 E-mail：lilyliang13@hotmail.com

10.11724/jdmu.2017.03.17

R782

A

1671-7295(2017)03-0286-05

宋丹丹，馬國(guó)武，梁欣.牙種植體周圍骨感知現(xiàn)象的研究進(jìn)展[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2017,39(3)：286-290.

2016-12-03；

2017-05-16)