正颌手术对咀嚼肌影响研究进展

    牙颌面畸形是一种因颌骨生长发育异常引起的颌骨体积、形态和结构之间，上下颌骨之间，以及颌骨与颅面其他骨骼之间的位置关系失调；常表现为颜面形态异常、咬合关系紊乱和口颌系统功能障碍。牙颌面畸形的病因包括遗传、环境、神经肌肉因素、创伤及肿瘤等，其中环境和神经肌肉因素较为常见。

    当正畸治疗无法完全改善颌骨形态、咬合关系和口腔颌面器官功能时，需行正颌手术。咀嚼肌除行使咀嚼功能外，其大小和收缩力还与颌骨形态密切相关，咀嚼肌的活动可影响正颌手术效果；且当正颌手术导致颌骨形态和咬合关系发生改变时，咀嚼肌需重新适应该变化。

    近年来，随着精准正颌外科理念的提出，国内外学者致力于研究正颌手术可能引起的软硬组织变化，以期在术前对其疗效进行精准预测。研究表明，正颌手术后颌骨形态和咬合关系的变化及美学结果是可预测的，但其对咀嚼肌的影响尚不清楚。本文就近年来国内外学者关于正颌手术对咀嚼肌分子生物学、肌电学、影像学和功能影响的相关研究进展做一综述，以期为指导不同类型的正颌外科手术计划提供帮助。

    1. 正颌手术对咀嚼肌分子生物学的影响

    颌骨和咀嚼肌是发挥咀嚼功能的重要组成部分，其具有一定的生化、结构和功能特征；咀嚼肌重建能力较强，可对正颌手术后新的颌骨形态和咬合关系产生适应性反应。正颌手术可通过改变颌骨结构来影响咀嚼肌，而咀嚼肌的适应性变化又可作用于正颌手术后的颌骨。从分子生物学角度研究正颌手术对咀嚼肌的影响，可更好地阐释咀嚼肌发生改变的相应机制，有助于正颌手术后的颌骨稳定。

    研究显示，20% ~ 30%的患者正颌手术后颌骨不稳定或畸形复发，尤其在骨性Ⅱ类错牙合畸形患者中较常发生；其发生的主要原因为咀嚼肌适应性差和咬合关系不正确等。骨性Ⅲ类错牙合畸形患者的咀嚼肌发育受基因影响较大，而骨性Ⅱ类错牙合畸形患者主要受环境影响，其咀嚼肌组织中基因表达总数更少，术后更易出现咀嚼肌适应性降低或再生能力不足等情况。

    正颌手术后咀嚼肌卫星细胞（satellite cell，SC）的再生能力不同可能是造成骨性Ⅱ类、Ⅲ类错牙合畸形患者术后稳定性差异的原因之一。SC位于肌细胞膜和基膜之间，是肌肉生长和修复的肌源性前体，其在肌肉损伤或需要功能适应时激活并增殖。一项动物实验发现，咀嚼功能降低与咬肌中SC 数量减少相关。Notch 受体家族和SC 标志物（如CD34、MyoD1、Pax7 及Myf5 等）可提示SC 的再生能力。

    Harzer等通过RT-qPCR检测将患者正颌手术后7个月咬肌组织中Notch受体家族和SC标志物的表达情况与术前进行比较，发现骨性Ⅲ类错牙合畸形患者的Notch 1、Notch 2、Notch 3和CD34的表达量显著增加，这表明正颌手术后SC细胞处于较为活跃状态；而骨性Ⅱ类错牙合畸形患者的CD34表达量无明显变化、Pax7表达量显著减少，这表明骨性Ⅱ类错牙合畸形患者中SC活性较低。

    Harzer等进一步分析不同性别患者在正颌手术后7 个月CD34、Pax7和Myf5的表达情况发现，在骨性Ⅲ类错牙合畸形患者中女性患者CD34的表达量较男性患者显著增加；且在女性患者中，骨性Ⅲ类错牙合畸形患者Myf5的表达量较术前显著增加，骨性Ⅱ类错牙合畸形患者Pax7的表达量较术前显著减少，而在男性患者中并未发现该情况；由此可见，SC标志物的表达不仅在骨性Ⅱ类、Ⅲ类错牙合畸形患者中存在差异，也具有性别差异。

    另有研究表明，正颌手术后的女性患者更易复发，需进一步验证SC标志物在不同性别患者中的表达差异及其对复发率的影响。咀嚼肌纤维的收缩特性可根据功能需求进行改进。肌球蛋白重链（myosin heavy chain，MyHC）是骨骼肌纤维中一种重要的收缩蛋白，其在应激时可发生表型转化，并可刺激SC增殖。MyHC尤其是MYH3在正颌手术后咬肌的适应过程中起重要作用，可作为肌肉适应能力的潜在标志物。

    研究表明，MYH3和MYH8是骨骼肌早期发育阶段的肌球蛋白亚型，仅存在于成人咬肌中。Oukhai等通过基因芯片研究正颌患者咬肌组织中的MyHC mRNA表达情况，发现正颌手术后6个月MYH3的表达量显著增加，且其在骨性Ⅲ类错牙合畸形患者中的表达量显著高于骨性Ⅱ类错牙合畸形患者，这提示骨性Ⅲ类错牙合畸形患者咬肌适应骨骼重塑能力更强。

    MyHC存在2种异构体，即Ⅰ型纤维和Ⅱ型纤维，又称慢肌纤维和快肌纤维；二者所占比例主要由遗传及肌肉的部位、类型决定，环境因素也可能对其产生影响。正颌手术后Ⅰ型纤维向Ⅱ型纤维转化，且Ⅱ型纤维中SC细胞数量低于Ⅰ型纤维，这提示正颌手术后咀嚼肌中SC数量减少，这种现象被认为是正颌手术后咀嚼肌适应过程中的暂时性功能障碍。

    咀嚼肌中SC不断对环境变化产生适应性改变，其再生能力是咬合力和咀嚼效率提高的组织学基础，也为防止术后畸形复发提供保障。由此可见，正颌手术可通过影响咀嚼肌中SC增殖分化相关信号通路和标志物、肌球蛋白等使咀嚼肌更好地适应新颌骨形态，进而提高正颌手术后颌骨稳定性，并降低复发率，但还需进一步研究来明确正颌手术后咀嚼肌的分子生物学改变。

    2.正颌手术对咀嚼肌肌电学的影响

    肌电图（electromyography，EMG）具有无创、对患者无干扰的特点，可用于评估咀嚼肌过度活动和活动不足、有无痉挛及疲劳程度，并记录其在静息和收缩时的电活动。一些研究通过EMG比较了正颌手术后咀嚼肌功能状态的变化。Chen等将42例颌骨不对称的骨性Ⅲ类错牙合畸形患者的肌肉电活动与正常受试者比较，发现其存在更多的颞肌和咬肌活动失衡。

    Di Palma等记录并分析了19例患者（其中男9例，女10例）术前和术后6个月咬肌和颞肌的电活动，发现其术后的百分比重叠指数和力偶扭矩指数均有明显改善，提示正颌手术后双侧咀嚼肌实现了更好的平衡。Frongia等发现正颌手术前肌电活性、咀嚼肌不对称指数和力偶扭矩指数异常的17例患者（其中男10例，女7例），在治疗后肌电值恢复正常，且接近费拉里奥参考值（Ferrario reference values），提示正颌手术可改善咀嚼功能。

    González Olivares等记录了11例骨性Ⅲ类错牙合畸形患者正颌手术前后最大紧咬位时咬肌和颞肌的肌电参数（频率、平均振幅和峰间振幅），并评估其肌电变化；研究发现正颌手术后3个月的肌电活动与术前相比有所下降，但在术后6 个月时恢复正常。同样，Ko 等和Trawitzki等研究也证实肌电参数在正颌手术后6个月可恢复到术前水平。

    Kim等评价了27例颌面不对称骨性Ⅲ类错牙合畸形患者正颌手术后短期的咀嚼肌电活动，发现术后7 ~ 8个月肌电参数尽管还未达到正常数值，但已恢复至术前水平。咀嚼肌的电活动可作为咀嚼肌功能的评价指标。尽管正颌手术后咀嚼肌的EMG检查结果受到多种因素影响，但大部分学者认为其可证明正颌手术改善了双侧咀嚼肌的收缩平衡性和反应性，改善了咀嚼功能。大量研究证实咀嚼肌肌电参数在正颌手术后短期内即可恢复至术前水平，但未达到正常数值；因而，有研究认为正颌手术后应长期行EMG监测，其结果较正颌手术后的短期EMG结果更加稳定可靠。

    3.正颌手术对咀嚼肌影像学的影响

    CT和超声可用于评估正颌手术后咀嚼肌的大小，具有较高的重复性和准确性。研究表明肌肉大小与颌面部形态显著相关。当正颌手术使颌骨形态和咬合关系发生改变时，咀嚼肌在咀嚼和吞咽过程中为适应新的功能需求而发生一定变化；而当正颌手术使咀嚼肌大小产生变化时，其又可影响颌面部形态及咀嚼功能。因而，通过影像学了解正颌手术后咀嚼肌的变化十分重要。

    尽管部分研究结果显示正颌手术后的咀嚼肌大小没有显著变化或较术前缩小，但大多数研究结果均表明其在术后有所增大，这可能与颌骨畸形矫治后咀嚼功能的改善有关。咬肌是咀嚼肌中主要行使咬合和咀嚼功能的肌肉。

    Sunal Akturk等将15例骨性Ⅲ类错牙合畸形患者术后3个月超声下的咬肌形态与术前进行比较，发现咬肌静息状态时的厚度和宽度无显著差异，但其收缩时的厚度较术前明显增加、宽度明显减小，最大自主收缩时其活性有所增加但未达到健康受试者组水平；这提示术后3个月仍是咬肌适应新咬合关系及颌面部形态的早期阶段，此时可适当加大咬合力，增加咬合接触点。

    Etoz等在术前和术后6个月对14例骨性Ⅲ类错牙合畸形患者的咬肌厚度进行超声测量，发现术后6个月双侧咬肌在静息和收缩时的厚度均显著增加，提示术后6个月咬肌已适应新咬合关系及骨骼形态。Lee等通过CT扫描及三维重建技术测量30例面部不对称的骨性Ⅲ类错牙合畸形患者正颌手术后远期的咬肌形态，发现术后3年咬肌的横截面积、厚度和宽度显著增加，而术后4年的测量结果与健康受试者组相比无显著差异，提示咬肌对新骨骼环境有较好的适应能力；Trawitzki等正颌手术后3年的研究结果与其一致。除咬肌外，正颌手术还可对其他咀嚼肌产生影响。

    Coclici等通过比较26例骨性Ⅱ类和骨性Ⅲ类错牙合畸形患者术前和术后9个月的超声结果发现，咬肌大小无显著差异；而骨性Ⅱ类错牙合畸形患者术后二腹肌长度显著增加、横截面积显著减小，这提示咀嚼肌对正颌手术的不同反应可能与各咀嚼肌群的肌肉起止和运动方向不同相关。

    Eo等通过CT及三维重建技术分别比较了20例面部不对称患者术前和术后1年双侧咀嚼肌的体积差异，发现正颌手术后1年双侧咬肌体积均较术前缩小，且下颌骨相对较长侧体积缩小更明显，颞肌、翼内肌和翼外肌也呈现此变化规律。当咀嚼肌未能适应新骨骼形态导致其关系失衡时，可能会引起正颌手术后的畸形复发。

    Lekroengsin等比较骨性Ⅱ类错牙合患者正颌手术后下颌骨髁突及相关咀嚼肌的变化，发现髁突的变化不仅受下颌骨近远端骨段运动量和方向的影响，还受翼内肌体积变化的影响。这表明咀嚼肌不仅与正颌手术后畸形复发有关，还与髁突形态变化有关，在设计正颌手术方案时应全面考虑咀嚼肌的影响。

    4.正颌手术对咀嚼肌功能的影响

    恢复咀嚼功能不仅是颌面部畸形患者的主要诉求，也是正颌手术的基本目标之一。咀嚼系统复杂而精细，行使功能时受到较多因素影响；因而，临床上可采用不同方式评估正颌手术前后咀嚼肌功能变化。Nickel等通过建立有效的颅颌系统模型对咀嚼肌肌力进行预测，发现正颌手术可使咀嚼肌肌力轻微增加，并使咬合力增加约20%，提示正颌手术后颌面部畸形患者的咀嚼功能有所改善。

    Yang等通过咬合力、张口度和表面肌电信号评价22例正颌手术后患者的咀嚼功能改善情况，发现正颌手术后6周患者的咀嚼肌活动均得到恢复。Celakil等以牙科印模材料作为标准测试品来明确稳定板及正颌手术对骨性Ⅲ类错牙合畸形患者咀嚼肌活动和功能的影响，其发现患者术后6 ~ 8个月自然咀嚼印模材料的平均颗粒大小较术前显著减小，这表明正颌手术后骨性Ⅲ类错牙合畸形患者的咀嚼功能和肌肉活动有所改善，但仍低于健康受试者组。

    另外，Prado等通过口腔颌面肌功能评分评价口腔颌面肌功能疗法（orofacial myofunctional therapy，OMT）对接受正颌手术治疗的牙颌面畸形患者咀嚼功能的影响，发现OMT有助于增强咀嚼肌的活动能力以改善患者的咀嚼功能。Kawai等对16例骨性Ⅲ类错牙合畸形患者正颌手术后3个月进行咀嚼口香糖训练并评价其对咀嚼功能的影响，发现正颌手术后训练组咀嚼模式异常次数较非训练组有轻微下降，表明咀嚼口香糖训练可能进一步改善患者正颌手术术后的咀嚼功能。

    Ko等发现正颌手术后早期对咀嚼肌进行理疗可加速肌电活动的恢复，缩短咀嚼功能恢复时间。综上，正颌手术可改善咀嚼肌功能，且术后联合咀嚼训练等方式可帮助其进一步恢复。

    5.结语

    咀嚼肌与颌面形态、正颌手术后的稳定性和咀嚼功能等密切相关。目前，正颌手术后咀嚼肌的变化过程和机制仍不明确，了解正颌手术对咀嚼肌的影响不仅有助于选择合适的颌面畸形治疗方法，也可提高正颌手术后颌骨稳定性并改善咀嚼功能。近年来，国内外学者就正颌手术对咀嚼肌分子生物学、肌电学、影像学及其功能等方面的影响展开了多维度、多角度的探讨与研究，但还存在以下不足。

    首先，从分子生物学角度研究咀嚼肌基因、蛋白及细胞的变化可为正颌手术后咀嚼肌变化的相关机制提供参考，但目前相关研究较少。其次，颌面不对称患者咀嚼肌失衡更为常见，缺乏对其正颌手术后的咀嚼肌肌电学研究。

    再次，目前关于正颌手术后咀嚼肌大小的研究主要集中在咀嚼肌厚度、长度和最大横截面积等二维角度；随着数字化技术的不断发展，可应用三维重建技术在三维角度进一步研究正颌手术对咀嚼肌大小的影响，以及其与术后骨组织变化的关系。

    最后，由于正颌手术对咀嚼肌具有一定创伤，且术后需进行颌间固定，咀嚼肌功能短时间内会有所下降；对患者进行咀嚼训练有助于咀嚼功能的改善及恢复。但目前尚无统一的咀嚼功能评价方法，明确其评价标准有助于正颌手术后咀嚼训练方式的选择。