牙早接觸狀態(tài)緊咬時(shí)腦皮層定位的比較

牙早接觸狀態(tài)緊咬時(shí)腦皮層定位的比較

早接觸不僅是影響下頜關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)功能的生物機(jī)械因素，而且可能是由牙齒膜電聽(tīng)器的信號(hào)引起的一系列神經(jīng)肌肉反射活動(dòng)，以及由下下頜運(yùn)動(dòng)異常引起的非功能運(yùn)動(dòng)和面部肌肉痙攣引起的。如果該種病變導(dǎo)致頜位改變,則可能繼發(fā)加重咬合紊亂,從而形成惡性反饋循環(huán)。這種循環(huán)既可由低位中樞反射完成,也可涉及高位中樞。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者的研究也提示咬合因素與口頜系統(tǒng)疾病有直接聯(lián)系。但同時(shí),也有學(xué)者對(duì)此持不同看法,他們認(rèn)為一些特殊的咬合變化雖影響咀嚼肌在緊咬和其它非正中牙合位的收縮,但對(duì)某些口頜系統(tǒng)疾病,如磨牙癥不會(huì)帶來(lái)影響。Rugh等在10位受試者口中人為制作了咬合偏高的冠形成早接觸點(diǎn),卻發(fā)現(xiàn)與預(yù)期會(huì)加重磨牙癥的結(jié)果相反,大多受試者最初一至二晚磨牙程度反而減輕,其后又恢復(fù)至原先水平。Okeson認(rèn)為這種情況的出現(xiàn)是由于咬合的變化起初通過(guò)外周反射至中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制了夜磨牙的活動(dòng),但隨著時(shí)間的推移,機(jī)體適應(yīng)并不把其作為異常狀況后,這種抑制就會(huì)逐漸減輕。雖然,眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果目前還存在著一些矛盾與爭(zhēng)議,但早結(jié)觸對(duì)口頜系統(tǒng)的影響及中樞神經(jīng)系統(tǒng)在其中所起的調(diào)節(jié)作用卻是不容置疑的。因此,通過(guò)各種手段來(lái)探究存在早接觸等異常咬合因素狀態(tài)時(shí)中樞相應(yīng)調(diào)控區(qū)域的變化對(duì)口頜系統(tǒng)疾病的病因研究有著重大的意義。本實(shí)驗(yàn)就借助了功能磁共振的手段比較了前、后牙區(qū)早接觸狀態(tài)下牙尖交錯(cuò)緊咬時(shí)中樞調(diào)控區(qū)域的差異。1.材料和方法1.1肢體運(yùn)動(dòng)障礙情況健康志愿受試者15名,其中男8名,女7名;年齡:23-33歲,平均27.87歲。全部受試者均為右利手,無(wú)肢體運(yùn)動(dòng)障礙;全口天然牙列,咬合關(guān)系正常,無(wú)顳頜關(guān)節(jié)病史,無(wú)偏側(cè)咀嚼習(xí)慣,能良好地配合實(shí)驗(yàn)。1.2循環(huán)重復(fù)及數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)采用時(shí)段設(shè)計(jì)(BlockDesign),分為任務(wù)狀態(tài)和休息狀態(tài),任務(wù)狀態(tài)9秒、休息狀態(tài)21秒構(gòu)成一個(gè)循環(huán),共循環(huán)重復(fù)9次(圖1)。任務(wù)狀態(tài)又分成2組分別測(cè)定:組1為受試者前牙早接觸狀態(tài)下牙尖交錯(cuò)位最大緊咬;組2為后牙早接觸狀態(tài)下牙尖交錯(cuò)位最大緊咬。2組皆由相同15名受試者完成。受試者仰臥位平躺在檢查臺(tái)上,棉花塞住雙耳以避免檢查時(shí)產(chǎn)生的噪音干擾。用頭枕固定受試者頭部以盡量減少頭部運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像采集的影響。受試者通過(guò)接受顯示屏的信號(hào)來(lái)確定緊咬或休息。1.3牙合支架的調(diào)整每位受試者取印模,并灌注石膏模型。在模型上用光固化樹脂分別完成位于右側(cè)下頜尖牙牙尖頂及右側(cè)下頜第一磨牙近中頰尖頂約1mm左右的人工早接觸點(diǎn),用卡尺初步調(diào)整。在牙合架上調(diào)整,使加高的前牙早接觸點(diǎn)與對(duì)頜尖牙近舌斜面及舌側(cè)近中緣接觸,后牙早接觸點(diǎn)與對(duì)頜后牙牙合楔狀隙接觸,高度為1mm。檢測(cè)前將預(yù)制早接觸點(diǎn)用玻璃離子水門汀分別粘結(jié)在受試者口內(nèi)右下尖牙牙尖頂、右側(cè)下頜第一磨牙近中頰尖頂,待硬固后開(kāi)始檢測(cè)。1.4前牙早接觸狀態(tài)3D解剖圖像采集采用3DFSPGR序列全腦掃描,參數(shù)為TR/TE/FA:5.4ms/1.3ms/15°;FOV:240mm;矩陣:256×256;層厚:1.2mm;間隔:0mm。正常狀態(tài)及前牙早接觸狀態(tài)緊咬成像圖的采集采用GRE-EPI的BOLD序列,TR/TE/FA:3000ms/45ms/90°;Phase:90;Dummy:4(序列開(kāi)始時(shí)掃描的圖像,由于信號(hào)還未進(jìn)入穩(wěn)態(tài),這些圖像在處理時(shí),直接剔除);FOV:240mm;矩陣:64×64;層厚:5mm;間隔:0mm。1.5mni標(biāo)準(zhǔn)腦參數(shù)在Matlab7.0.1平臺(tái)上采用SPM2軟件進(jìn)行分析。經(jīng)頭動(dòng)校正,圖像配準(zhǔn),以SPM2所提供的EPI和T1圖像為模板(蒙特利爾神經(jīng)科學(xué)研究所標(biāo)準(zhǔn)腦,mni標(biāo)準(zhǔn)腦),以平均功能圖像和解剖圖像為參數(shù),對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)化。功能圖像經(jīng)Smooth空間平滑,采用通用線性模型(GLM)處理獲得統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖,采用t檢驗(yàn),以經(jīng)FDR校正的P值<0.05為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的閾值獲得激活圖。采用SPM的插件msu獲得每一個(gè)激活區(qū)的空間坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)mni標(biāo)準(zhǔn)腦功能定位和激活體素的大小。采用SPM的插件slice_overlay將激活參數(shù)圖疊加于標(biāo)化后的解剖結(jié)構(gòu)圖像,獲得激活的二維顯示圖。1.6閾值和方法采用SPM2軟件,個(gè)體數(shù)據(jù)的所有體素(voxel)逐個(gè)計(jì)算,每個(gè)體素在牙尖交錯(cuò)位緊咬時(shí)所致的BOLD反應(yīng)與休息狀態(tài)進(jìn)行t檢驗(yàn),采用的閾值為P<0.05(FDRcorrected),激活區(qū)簇(cluster)大于5個(gè)voxel。組分析采用單樣本t檢驗(yàn)(onesamplet-test),采用的閾值為P<0.001(未作校正),激活區(qū)簇大于5個(gè)voxel。各組之間比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)(pairedsamplet-test),采用的閾值為P<0.01(未作校正),激活區(qū)簇大于5個(gè)voxel。2.前牙早接觸狀態(tài)緊表1.32.1前牙早接觸狀態(tài)緊咬的腦皮層激活區(qū)包括中央前回M1區(qū)、左側(cè)中央后回S1區(qū)、左側(cè)前運(yùn)動(dòng)區(qū)及右側(cè)Broca’s區(qū)。2.2后牙早接觸狀態(tài)緊咬的腦皮層激活區(qū)包括中央前回M1區(qū)、中央后回S1區(qū)、前運(yùn)動(dòng)區(qū)、前額葉皮層、島葉、緣上回、Broca’s區(qū)、左側(cè)顳葉皮層、右側(cè)頂葉皮層及右側(cè)小腦。2.3前牙早接觸狀態(tài)緊咬與后牙早接觸狀態(tài)緊咬比較激活區(qū)存在顯著性差異且前者激活強(qiáng)于后者的包括前運(yùn)動(dòng)區(qū)(左側(cè)BA8/右側(cè)BA6,8)、前額葉皮層(左側(cè)BA11/右側(cè)BA9,10,11)、枕葉皮層(左側(cè)BA17/右側(cè)BA19)、扣帶回(左側(cè)BA23,24,29,30/右側(cè)BA23,29,30,31)、基底神經(jīng)節(jié)、小腦、左側(cè)顳葉皮層(左側(cè)BA20,36,37)、左側(cè)角回、左側(cè)丘腦及右側(cè)頂葉皮層(右側(cè)BA7),見(jiàn)圖2。2.4后牙早接觸狀態(tài)緊咬與前牙早接觸狀態(tài)緊咬比較激活區(qū)存在顯著性差異且前者激活強(qiáng)于后者的包括中央后回S1區(qū)、中央前回M1區(qū)、頂葉皮層(左側(cè)BA7/右側(cè)BA5)、前額葉皮層(左側(cè)BA9,46,47/右側(cè)BA46,47)、島葉、扣帶回(左側(cè)BA31,32/右側(cè)BA24)、顳葉皮層(左側(cè)BA38/右側(cè)BA21,37,38)、緣上回、Broca’s區(qū)、小腦、基底神經(jīng)節(jié)、左側(cè)前運(yùn)動(dòng)區(qū)(左側(cè)BA6)及左側(cè)枕葉皮層(左側(cè)BA19),見(jiàn)圖3。3.早接觸期皮質(zhì)激活區(qū)的選擇從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,前、后牙區(qū)早接觸緊咬時(shí)皮層激活區(qū)的定位是不同的,且后牙早接觸狀態(tài)緊咬時(shí)腦皮層的激活區(qū)較前牙早接觸狀態(tài)時(shí)范圍更廣。這是由于在口頜系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制中,肌梭和牙周膜、牙齦等部位的壓力感受器以及顳頜關(guān)節(jié)中的本體感受器在感覺(jué)反饋調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。它們向中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供信息以判斷組織所處的狀態(tài),通過(guò)中樞的整合發(fā)出相應(yīng)的調(diào)整指令從而使口頜系統(tǒng)能適應(yīng)各種變化。早接觸的出現(xiàn)激發(fā)了這種變化,但其在牙列中出現(xiàn)的位置不同所引發(fā)口頜系統(tǒng)各組成部分的感受變化也是不同的,如前牙區(qū)的牙周膜本體感受的密度要大于后牙區(qū),所以一旦有早接觸存在,其壓力感受的靈敏程度也要遠(yuǎn)大于后牙。此外,有研究表明,除下頜第一磨牙外,隨著早接觸的牙位前移,髁突受力的增加幅度逐步增大。因此,前、后牙區(qū)的早接觸因其位置的差異大腦皮層的激活反應(yīng)應(yīng)該也是不同的。進(jìn)一步將兩者的激活區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較分析發(fā)現(xiàn),中央后回S1區(qū)、中央前回M1區(qū)在存在后牙早接觸緊咬時(shí)激活較前牙早接觸明顯增強(qiáng)。中央前回M1屬初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層,有研究表明其在下頜運(yùn)動(dòng)、咀嚼運(yùn)動(dòng)和咀嚼肌力的精細(xì)控制中發(fā)揮重要的作用。中央后回S1區(qū)屬初級(jí)感覺(jué)皮層,頭面部的體表感覺(jué)、肌肉牽張感覺(jué)及關(guān)節(jié)、骨膜、筋膜等感覺(jué)投射在該區(qū)域。Pardo等認(rèn)為在咀嚼運(yùn)動(dòng)中它與中央前回M1區(qū)很難完全分開(kāi),所以建議將二者作為一個(gè)整體來(lái)看待。作者認(rèn)為,由于后牙區(qū)是完成咀嚼功能的最主要區(qū)域,其重要性遠(yuǎn)強(qiáng)于前牙,因此一旦早接觸出現(xiàn),引發(fā)異常反饋并導(dǎo)致皮層激活反應(yīng)改變的程度要更顯著,這就導(dǎo)致兩者在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異,也是前、后牙早接觸緊咬在皮層定位上的最顯著差異。另外,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,除中央后回S1區(qū)、中央前回M1區(qū)外,其余存在差異的激活區(qū)大都屬于相同功能區(qū)內(nèi)皮層位置的不同,如:前牙早接觸狀態(tài)緊咬強(qiáng)于后牙早接觸狀態(tài)緊咬的前運(yùn)動(dòng)區(qū)(左側(cè)BA8/右側(cè)BA6,8)與后牙早接觸狀態(tài)緊咬強(qiáng)于前牙早接觸狀態(tài)緊咬的左側(cè)前運(yùn)動(dòng)區(qū)(左側(cè)BA6)。這種差異的存在是由于目前的fMRI技術(shù)的局限所致,還是同一皮層的不同位置在調(diào)控功能上確實(shí)存在不同的作用,仍待以后能開(kāi)展進(jìn)一步的研究來(lái)加以驗(yàn)證。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)看,本實(shí)驗(yàn)采取了一些措施對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了控制以減少對(duì)結(jié)果的影響,如采用了高場(chǎng)強(qiáng)3.0T的磁共振儀以改善信噪比,可較為敏感地檢測(cè)出BOLD信號(hào)的變化;增加了受試者的頭部固定以避免頭部運(yùn)動(dòng)造成的圖像偽影,并在圖像后處理時(shí)進(jìn)行頭動(dòng)校正;選擇皆為右利手的實(shí)驗(yàn)對(duì)象以