应力与无牙颌骨吸收

1、    应力与无牙颌骨吸收        无牙颌骨吸收(Edentulous Bone Loss)包括颌骨骨质疏松(Mandibular Osteoporosis)和剩余牙槽嵴吸收(Residual Ridge Resorption,简称RRR)，它们的发生涉及全身骨生化代谢因素、局部解剖因素及机械应力因素1等。而机械应力因素如何影响无牙颌颌骨改建是一个较早提出来的但又远未得到解决的问题2。近年来，应力影响长骨改建、塑建的研究已进入分子生物学的水平并应用于骨质疏松症的防治3。

2、而应力与无牙颌骨吸收的关系至今仍未明确，义齿修复如何影响剩余牙槽嵴骨组织保健仍需进一步深入研究。 应力与无牙颌骨吸收的机理当牙齿存在时，牙槽骨通过合理排列的骨小梁而感受应力；牙齿缺失后，剩余牙槽嵴承受应力的方式发生了改变。一般认为，这种应力环境的改变对于剩余牙槽嵴改建的影响表现为两个方面：首先，牙齿缺失后由于咀嚼功能的降低或丧失表现为废用性萎缩，这是一种低转换型的骨改建过程；其次，戴牙后义齿传递过大的应力作用于牙槽嵴而形成创伤性骨吸收，这则是一种高转换型的骨改建过程。Frost4提出的机械稳定器(Mechanostat)假说可说明骨的这种病理生理机理，并可较好地解释剩余牙槽嵴吸收的机械原理。他

3、提出了最小有效应变(Minimal Effective Strain,简称MES)概念，即MES是维持正常骨改建平衡所必须的最小应变值或应变阈，任何小于或大于MES的应变将引起骨的适应性改建。如果正常牙列作用于牙槽嵴的正常载荷丧失或牙列修复后仍不能恢复正常的咀嚼功能，即机械作用(Mechanical Usage,简称MU)减弱，应力低于最小有效应变(MES)，牙槽骨将会出现废用性萎缩和松质骨骨量的减低。相反，当义齿施加于牙槽嵴的应力超过MES，在成人将导致皮质骨及松质骨的骨量丢失。Hara5发现力的强度与基托下的组织病理性改变有关，提示力引发的骨吸收可能存在阈值。Bassett6，7等认为应力

4、是通过骨的力电性质而影响骨改建的，Brighton7因此反过来应用电场诱导骨形成治疗骨不连。Ortman8则应用电磁场预防狗拔牙后的剩余牙槽嵴吸收获得成功。因此，Atwood9也认为牙槽骨上的过大载荷是通过压应力、压电效应以及激活破骨细胞活动而使牙槽嵴发生吸收的。一般认为，正常人每天咀嚼时牙齿的接触少于15分钟10，因此，口颌的副功能活动(紧咬牙、夜磨牙等)无疑可能会加重骨吸收进程，但这方面尚须证实。目前，尚未发现夜磨牙症与无牙颌骨吸收的直接相关关系。有研究发现10，戴总义齿的夜磨牙症者在8小时的睡眠中发生磨牙的时间为2.5小时，但这种过大负荷是否会导致剩余牙槽嵴吸收，仍有待进一步研究。应力与

5、颌骨疏松关系的研究较少，Gibbs11发现无牙人体下颌骨比有牙下颌骨整体负荷明显偏低，但无牙下颌骨是否表现更为疏松，未得到证实。但咀嚼肌的功能应力对维持下颌骨无牙区域的骨密度尤为重要，咀嚼肌功能强大时或患者有磨牙症时其下颌骨肌肉附着区骨量丢失较少12，13。颌骨条件与无牙颌骨吸收国外长期纵向的研究9发现下颌前部牙槽嵴吸收速度是上颌的4倍，Tallgren也观察到上颌与下颌RRR吸收程度间成反变关系，Woelfel2认为这可能是由于上颌承托面积大于下颌1.8倍，使下颌牙槽嵴所受载荷远大于上颌，因此部分解释了下颌牙槽嵴吸收为什么更严重的原因。同时，施加于牙槽嵴骨质上的力，可能受到衰减作用，或称为能

6、量吸收。RRR与这种衰减作用成反相关。衰减作用可能发生在粘骨膜(粘弹性材料)，由于在患者间以及上颌和下颌之间粘骨膜的粘弹性质及厚度的差异，因此，其能量吸收量的不同可能影响到RRR吸收程度。此外，颌骨本身也具备很强的衰减作用。Frost14指出，能承受较大压应力和低弯曲应力的骨多为松质骨，它的结构对能量的吸收和消除是非常理想的。与下颌比，上颌的剩余牙槽嵴通常是更宽阔扁平的松质骨，它的骨小梁方向与压应力(义齿传递的主要作用力)方向平行，能最大程度抵抗应力作用和变形，这也是上、下颌骨RRR吸收程度表现差异的原因。义齿作用力与无牙颌骨吸收临床医师通常认为，义齿的好坏及戴牙时间对于RRR的进展速度有很大

7、的影响。然而，Brehm等15通过对戴用平衡及非平衡总义齿患者的追踪观察，发现两者间剩余牙槽嵴吸收并无显著性差异。Cambell16则报道了大量未戴义齿者也发生剩余牙槽嵴吸收的病例。Bergman17等则发现昼夜持续戴总义齿者与仅白天戴牙者两者间的剩余牙槽嵴高度无显著性差别。因此，义齿所施加的机械应力对剩余牙槽嵴的影响远比想象中的复杂。即使是临床合理修复的义齿，它的作用力施于剩余牙槽嵴所产生的效应也不能肯定。首先，这种作用力可能对牙槽嵴产生功能性刺激，起到减缓剩余牙槽嵴吸收的作用；其次，由于其作用力方式与有真牙时存在明显差异，其作用力大小可能仍然低于MES或为无效作用力，剩余牙槽嵴继续发生废用

8、性萎缩；第三，由于其作用力方式与有真牙时不一致，因而对牙槽嵴形成过大的机械应力或表现为创伤力，使剩余牙槽嵴发生创伤性吸收。目前认为，改变施加于无牙颌剩余牙槽嵴上力的大小、方向可预防牙槽嵴上的突然超负荷，并有望增强和调整骨小梁的方向。临床常采用人工牙面调整减轻牙槽嵴负荷来减少无牙颌骨丢失。减少接触面积、取得平衡、加大咀嚼效率等被认为是减少剩余牙槽嵴吸收的有效方法，此时，MU减低，而MES增加18。也有学者19认为当人工牙面不合理或牙槽嵴吸收已启动时，任何剪切力、张应力都将增加剩余牙槽嵴吸收速率，但目前临床尚无此方面的证据。传统的义齿设计20考虑了上述因素，其目的也是为了减少施加于牙槽嵴上力的大小

9、，从而使RRR吸收程度降低。这些修复因素包括：义齿基托尽可能覆盖大的区域，以减少单位面积所受的力；减少人工牙数量；减少人工牙颊舌径宽度；改进人工牙面形态，以减少穿透食物团块所需力量；避免人工牙倾斜过大，以减少义齿的脱位力及剪力；咬合接触取得平衡，排牙尽量靠近中性区，以增强义齿的稳定性使能承受最大压力；在休息时保持义齿间适当的颌间距离，以减少牙齿接触的频率和持续时间。有学者推荐咬合中心论的概念，该概念的特点是要尽量减少任何张力和剪力，这些张力和剪力对牙槽嵴非常不利。而线性总义齿21使咬合力成垂直向作用于牙槽嵴，完全消除不利的侧方力和前伸、侧方干扰，使作用于牙槽嵴上的应力主要为压应力，且应力方向尽

10、量与牙槽嵴骨小梁平行，从而达到减缓剩余牙槽嵴吸收的目的。改良十字刃状牙等非解剖式人工牙总义齿20也是通过面调整来尽量消除侧向力、增强支持组织耐受力的，从而起到牙槽嵴的保健作用。另有学者22则通过改变义齿基托设计减轻牙槽嵴所受机械负荷。Parker提出了非金属应力中断概念，设计了弹性夹层义齿，由于弹性层的存在，可以减缓力，有利于维护剩余牙槽嵴。Plotnick,Baker在此基础上分别设计了压力调节义齿及面反应性义齿，并报道牙槽嵴所受力可减少20%60%。关于应力与无牙颌骨吸收关系的研究，由于受动物模型以及临床研究手段的限制、应力加载条件不易控制等条件的客观约束，使得它们之间的确切关系还未明确，

11、今后，应力或义齿作用力如何影响无牙颌颌骨保健还有待进一步研究。(本文编辑韩志峰)作者单位：周永胜（100081 北京医科大学口腔医学院修复科）周书敏（100081 北京医科大学口腔医学院修复科）参考文献1，Jeffcoat MK.Bone loss in the oral cavity.J Bone Min Res,1993,8:S467.2，Woelfel JB,Winter CM,Igaraski T.Five-year cephalometric study of mandibular ridge resorption with different posterior occlusal

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