王娟 戴緒平 劉艷 王兵

【摘 要】運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器是覆蓋在上頜牙列上的彈性裝置，能緩沖、吸收及分散撞擊力，已被證實(shí)對(duì)于減少口腔頜面部運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的保護(hù)作用確切。但由于國(guó)民的口腔運(yùn)動(dòng)防護(hù)意識(shí)普遍比較薄弱，面對(duì)運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的選擇也存在困惑。本文從運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的分類及選擇、運(yùn)動(dòng)護(hù)齒的材料、設(shè)計(jì)要求及延伸應(yīng)用方面作一綜述，以期為運(yùn)動(dòng)護(hù)齒的推廣應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器；頜面部損傷；延伸應(yīng)用

中圖分類號(hào)：Q983+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-4949（2023）16-0195-04

基金項(xiàng)目：1.2021年山東省自然基金青年項(xiàng)目（編號(hào)：ZR2021QH225）；2.2021年中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔正畸專委會(huì)青年人才項(xiàng)目（編號(hào)：COS-B2021-10）

Research Progress and Extended Application of Mouthguard

WANG Juan1， DAI Xu-ping2， LIU Yan1， WANG Bing2

（1.Shandong Medical College， Jinan 250000， Shandong， China； 2.Stomatological Hospital of Shandong University， Jinan 250000， Shandong， China）

【Abstract】Mouthguard is an elastic device covering the maxillary dentition， which can buffer， absorb and disperse the impact force. It has been proved to have a definite protective effect on reducing oral and maxillofacial sports injury. However， due to the general weakness of the national awareness of oral movement protection， there is also confusion in the choice of mouthguard. This article reviews the classification and selection of mouthguard， materials， design requirements and extended applications of mouthguard， in order to provide reference for the promotion and application of mouthguard.

【Key words】Mouthguard； Maxillofacial injury； Extended application

運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器（mouthguard，MG）又稱護(hù)齒器、口腔防護(hù)器、護(hù)齒套、護(hù)齒等，是減少或避免口腔頜面部運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷、保護(hù)口腔結(jié)構(gòu)的彈性器具。運(yùn)動(dòng)護(hù)齒的雛形最早見(jiàn)于1890年，由英國(guó)口腔醫(yī)師Woolf Krauze 發(fā)明，應(yīng)用于拳擊運(yùn)動(dòng)中，旨在避免撞擊造成的唇部撕裂[1]。而以保護(hù)牙齒及其周圍組織為主要功能的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)護(hù)齒問(wèn)世于20世紀(jì)70年代，由加拿大口腔醫(yī)師Wood首先應(yīng)用于曲棍球運(yùn)動(dòng)員中。經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)護(hù)齒制作技術(shù)逐漸成熟，防護(hù)效果得到了充分肯定。經(jīng)研究表明[2]，運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器能夠有效降低口腔損傷的嚴(yán)重程度，防止牙齦和口腔黏膜軟組織撕裂、牙脫位以及牙槽突、髁突、下頜骨體骨折和腦震蕩。美國(guó)政府強(qiáng)制或推薦在30余項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中使用運(yùn)動(dòng)護(hù)齒：高危險(xiǎn)性運(yùn)動(dòng)，如拳擊必須使用運(yùn)動(dòng)護(hù)齒；人體對(duì)抗性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如跆拳道、散打、籃球、足球、橄欖球、冰球、曲棍球等；以及非人體對(duì)抗性項(xiàng)目，如滑板、山地自行車、單排直滑輪等均推薦佩戴運(yùn)動(dòng)護(hù)齒[3]。美國(guó)牙科學(xué)會(huì)（The American Dental Association，ADA）明確指出，在體育運(yùn)動(dòng)中，護(hù)齒器的使用能顯著降低口腔頜面部創(chuàng)傷的發(fā)生率和嚴(yán)重程度，并且針對(duì)其使用進(jìn)一步指出，必須正確佩戴護(hù)齒器，才能使護(hù)齒器發(fā)揮最大的保護(hù)作用[4]。本文將針對(duì)運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的分類、選擇、材料、設(shè)計(jì)要求及延伸應(yīng)用方面作一綜述，以期為運(yùn)動(dòng)護(hù)齒的推廣應(yīng)用提供參考。

1 運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的分類及選擇

根據(jù)2003年澳大利亞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（Standards Australia International， SAI）將運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器分為成品型護(hù)齒器、口內(nèi)塑形型護(hù)齒器和個(gè)性化定制護(hù)齒器[4]。

成品型護(hù)齒器：也稱預(yù)成型護(hù)齒器，最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉。但是，由于批量生產(chǎn)的成品護(hù)齒器是適合大多數(shù)人的型號(hào)，故而它無(wú)法做到個(gè)性化貼合，無(wú)法提供良好的固位性能[4]。而且，預(yù)成型護(hù)齒咬合面平坦，佩戴時(shí)患者必須緊咬牙才能保持其穩(wěn)定。在撞擊時(shí)，緊咬牙會(huì)使撞擊力分散到周圍的結(jié)構(gòu)，從而減少對(duì)牙齒的潛在損傷[5]。但是，緊咬牙也會(huì)妨礙運(yùn)動(dòng)員正常說(shuō)話或呼吸，而且也會(huì)導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)疼痛。有研究指出[5]，如果撞擊力較小，相比護(hù)齒器起到的保護(hù)作用，因緊咬牙導(dǎo)致的顳下頜關(guān)節(jié)的問(wèn)題可能會(huì)更嚴(yán)重。

口內(nèi)塑形型護(hù)齒器：又稱“煮咬型”護(hù)齒器，使用方法簡(jiǎn)單，一般不需要專業(yè)口腔醫(yī)生制作，運(yùn)動(dòng)員可根據(jù)說(shuō)明書(shū)將其在熱水中浸泡15 s，然后在牙齒和牙齦上成型即可獲得[4]。雖然部分口內(nèi)塑形型護(hù)齒器仍需要緊咬才能獲得固位，但是要比大多數(shù)成品護(hù)齒器更舒適、更穩(wěn)定。但口內(nèi)塑形型護(hù)齒器是按標(biāo)準(zhǔn)牙弓設(shè)計(jì)的，很難調(diào)整護(hù)齒器的長(zhǎng)度或厚度，要求牙齒完全萌出，且不存在中、重度牙列擁擠情況下使用。因此，選擇這種護(hù)齒器時(shí)需把握其適應(yīng)證。

個(gè)性化定制護(hù)齒器：是由口腔醫(yī)生為運(yùn)動(dòng)者制作的專屬護(hù)齒器，對(duì)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷具有明確的防護(hù)作用[4]。因其良好的固位力、保護(hù)性和舒適性而被視為護(hù)齒器制作的金標(biāo)準(zhǔn)。定制護(hù)齒是在患者石膏模型或者3D數(shù)字模型上，用膜片熱塑形，由負(fù)壓真空壓塑或正壓加壓塑造成型。負(fù)壓真空成型因其成本更低，制造更簡(jiǎn)單，是臨床最常應(yīng)用的方法。目前3D打印技術(shù)逐漸成熟，利用熔融沉積建模打印技術(shù)也可快速制作護(hù)齒器。個(gè)性化定制的護(hù)齒，不需緊咬牙就可獲得良好的固位力，舒適度也是顯著優(yōu)于前兩者。定制護(hù)齒還可以根據(jù)每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的個(gè)體差異及體育項(xiàng)目的特殊要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，如在前牙切端這種應(yīng)力累積和形變最多的地方增加厚度，在不必要的區(qū)域減小厚度，以減輕佩戴的厚重感與不適，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，在保證定制護(hù)齒器有足夠保護(hù)性能的情況下，減少定制護(hù)齒器對(duì)說(shuō)話和呼吸的影響，并提升佩戴舒適度[5]。

以上3種類型的護(hù)齒器通常是單頜設(shè)計(jì)型，但是成品型護(hù)齒器和個(gè)性化護(hù)齒器可以是全頜設(shè)計(jì)型。全頜設(shè)計(jì)型相比于單頜設(shè)計(jì)型來(lái)說(shuō)，保護(hù)效果更加顯著，但在整體舒適度和對(duì)發(fā)音、呼吸方面的影響上表現(xiàn)略遜一籌[5]。目前選擇護(hù)齒器時(shí)，建議根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型及強(qiáng)度、牙列情況及口腔耐受程度等，并結(jié)合不同運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的特性，進(jìn)行個(gè)體化設(shè)計(jì)和制作，以兼顧最佳保護(hù)作用和配戴舒適度。對(duì)于自行車、滑板等日常休閑健身活動(dòng)，可選用3 mm軟質(zhì)護(hù)齒器；對(duì)于籃球、足球等對(duì)抗性運(yùn)動(dòng)，可選用局部加強(qiáng)護(hù)齒，來(lái)防御較大沖擊力對(duì)牙、牙槽骨、甚至頜面部骨組織和軟組織的創(chuàng)傷；對(duì)于拳擊、曲棍球等對(duì)抗強(qiáng)度更大、職業(yè)化程度更高的運(yùn)動(dòng)，則需要在選用局部加強(qiáng)牙套的同時(shí)，增加軟質(zhì)材料的厚度，達(dá)到更可靠的保護(hù)目的。雖然護(hù)齒器在運(yùn)動(dòng)中起到了明確的保護(hù)作用，但有一些調(diào)查研究顯示[6]，一部分運(yùn)動(dòng)員在使用護(hù)齒器時(shí)出現(xiàn)發(fā)音和呼吸困難，有嘔吐感，進(jìn)而產(chǎn)生消極比賽的心理?；诖藛?wèn)題，有學(xué)者[6]對(duì)護(hù)齒器是否影響運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行評(píng)估發(fā)現(xiàn)，口內(nèi)塑形型護(hù)齒器對(duì)運(yùn)動(dòng)效果有負(fù)面影響，而定制式護(hù)齒器無(wú)負(fù)面影響。

2 運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的材料及設(shè)計(jì)要求

從材料上而言，Craig RG等[7]出護(hù)齒器的材料需要有一定的抗沖擊能力、硬度、抗撕拉強(qiáng)度、穩(wěn)定性和吸水性。目前制作材料主要有乙烯-乙酸乙烯共聚物（ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA）、聚烯烴（polyolefin）和聚苯乙烯-聚烯烴共聚物（polystyrene-polyolefin copolymer）。其中，EVA因其操作簡(jiǎn)易和容易成形等特點(diǎn)被廣泛使用。研究表明[8]，采用玻璃纖維增強(qiáng)法可以改善口腔防護(hù)材料的抗彎性能和粘接強(qiáng)度。將常用的兩種口腔防護(hù)材料（EVA和聚烯烴），采用兩步熱壓法，加入玻璃纖維增強(qiáng)，并通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)和分層試驗(yàn)，分別檢測(cè)各基材的彎曲強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度。通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)[9]，EVA+玻璃纖維增強(qiáng)材料的力學(xué)性能最好，耐久性最佳，抗彎性能和沖擊吸收性能明顯提高。

運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的保護(hù)能力不僅取決于其使用的材料，也取決于它的設(shè)計(jì)。為獲得最佳的防護(hù)效果，護(hù)齒器在材料厚度、腭部伸展長(zhǎng)度和咬合厚度上均有要求。盡管目前上述條件的最佳取值仍未確定，但大量實(shí)驗(yàn)表明[10-12]，以上3個(gè)條件均有一定的合適取值范圍。Maeda M等[10]認(rèn)為，EVA 材料能吸收足夠沖擊力的最小厚度為4 mm。Yamada J等[11]研究也證明，VA 制作的護(hù)齒最少需要3 mm的厚度以顯著減少?zèng)_擊力下的形變。也有研究提出[12]，EVA護(hù)齒的厚度為4 mm左右，護(hù)齒的應(yīng)力吸收達(dá)到峰值，因此力的傳遞減弱；當(dāng)護(hù)齒的厚度超過(guò)4 mm時(shí)，盡管輕微增加了應(yīng)力吸收能力，但對(duì)于佩戴者而言，舒適度和可接受度有所下降。因此在厚度方面，目前選擇最多的是4 mm。腭部長(zhǎng)度方面，有研究[13]比較了運(yùn)動(dòng)員對(duì)縮短腭長(zhǎng)度（2 mm）和延長(zhǎng)腭長(zhǎng)度（6 mm）兩種護(hù)齒器的接受度發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)縮短腭長(zhǎng)度護(hù)齒器的接受度更高，原因在于這給舌運(yùn)動(dòng)提供了更多的空間，且運(yùn)動(dòng)員在主觀上并不能察覺(jué)出保護(hù)力是否減弱。但減短腭部長(zhǎng)度會(huì)不會(huì)降低護(hù)齒的保護(hù)效果，尚需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[14]。

3 護(hù)齒器的延伸應(yīng)用

目前護(hù)齒器的作用已不僅僅局限于牙齒保護(hù)，世界各地的牙科研究正在探索護(hù)齒器的其他用途。通過(guò)新技術(shù)與護(hù)齒器的結(jié)合，護(hù)齒器的使用人群進(jìn)一步擴(kuò)大，已從運(yùn)動(dòng)人群擴(kuò)展至普通人群。目前篩查人類齲齒和牙周病，缺少成本低、可視化和易于使用的檢測(cè)手段。有學(xué)者[15]提出了一種Au@Ag納米棒-聚二甲基硅氧烷（Au@Ag NR-PDMS）護(hù)齒器，該護(hù)齒器可以通過(guò)其在相應(yīng)位置的顏色變化，實(shí)現(xiàn)牙齒病變部位的可視化。Au@Ag NR-PDMS復(fù)合材料可對(duì)因病變部位細(xì)菌腐爛產(chǎn)生的硫化氫氣體表現(xiàn)出明顯的顏色響應(yīng)。目前已證實(shí)Au@Ag NR-PDMS護(hù)齒器具有優(yōu)良的機(jī)械性能，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性以及良好的生物相容性，并且可以準(zhǔn)確地定位口腔中的病變部位。故護(hù)齒器有可能被大規(guī)模延伸應(yīng)用于口腔預(yù)防，并幫助人們?cè)谌粘Ｉ钪凶晕冶O(jiān)測(cè)口腔健康。

除了檢測(cè)病變部位，個(gè)性化定制護(hù)齒器同樣可以作為藥物載體在局部治療口腔疾病[16]。通過(guò)熔融沉積建模技術(shù)制造的個(gè)性化定制口腔藥物輸送護(hù)齒器，可將藥物輸送至口腔特定部位。例如，用于抑制受試者口腔內(nèi)細(xì)菌的氯己定輸送護(hù)齒器正在臨床測(cè)試中。個(gè)性化定制口腔藥物輸送護(hù)齒器在牙科治療中具有巨大的潛力[17]。個(gè)性化定制護(hù)齒器還可以對(duì)體育運(yùn)動(dòng)中的特殊數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。研究人員在護(hù)齒器中嵌入遙測(cè)傳感器，可以提供大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，以制定腦震蕩預(yù)防策略，為進(jìn)一步了解腦損傷生物力學(xué)，為未來(lái)制定干預(yù)措施提供指導(dǎo)[18]。這些帶儀器的護(hù)齒器已在美式橄欖球等運(yùn)動(dòng)中商品化了。同理，在護(hù)齒器中嵌入聲學(xué)傳感器，可以對(duì)呼吸頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)[19，20]。

目前，個(gè)性化定制護(hù)齒器還可用于操作電腦、智能手機(jī)和輪椅等[21]。雖然目前的電子設(shè)備大部分由鍵盤和觸摸屏操控，但對(duì)于有運(yùn)動(dòng)障礙或神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人來(lái)說(shuō)，操作這些設(shè)備可能很困難。但把對(duì)受力敏感的熒光粉排列在軟性護(hù)齒的咬合面上，并把光纖傳感器集成到護(hù)齒器中，在不同咬合方式下會(huì)在護(hù)齒器上形成不同發(fā)光區(qū)，光纖傳感器把這些光信號(hào)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可以將不同的咬合模式轉(zhuǎn)換為特定的數(shù)據(jù)輸入，從而達(dá)到控制電子設(shè)備的目的，并且準(zhǔn)確率可達(dá)98%[22]。

4 總結(jié)

運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器的保護(hù)作用確切，選擇時(shí)需要根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型和強(qiáng)度以及口內(nèi)具體情況綜合考量，選擇合適的運(yùn)動(dòng)護(hù)齒器。另外，護(hù)齒器還可延伸應(yīng)用于口腔疾病預(yù)防、口腔健康監(jiān)測(cè)、藥物緩釋及呼吸頻率監(jiān)測(cè)等方面，在傳感檢測(cè)精確控制方面也有突破。

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編輯 扶田