儿童及青少年不同骨面型颞下颌关节的研究进展
2025-09-09 来源:口腔医学

作者:王兵,熊一静,罗倩,钟雯怡,遵义医科大学附属口腔医院预防与儿童牙科

 

颞下颌关节(temporomandibular joint)是一个连接下颌与颅脑的铰链关节,属滑膜关节,是人体中比较常见的关节类型,由滑膜空腔、纤维关节囊和关节软骨组成,在行使咀嚼、呼吸、吞咽、语音功能时发挥重要作用。颞下颌关节的解剖结构赋予其能行使很灵活的运动,在功能运动时能够进行铰链和滑行运动。

 

不同于其他滑膜关节,颞下颌关节发育过程中由两种不同的间充质组织发育形成,而大多数关节都是由一种组织通过分化或分离形成的。另外,相比其他滑膜关节,颞下颌关节在胚胎形成时发育较晚,出生时发育相对不足,出生后随着颌面部的生长发育,上下颌的咬合逐渐建立,颞下颌关节逐渐改建,至20岁左右趋近于成人,但终身存在改建行为。

 

从最初婴儿时期的吸吮运动发展为咀嚼运动,甚至成年后伴随口内咬合状态的变化,颞下颌关节一直存在改建以适应不断变化的功能。以往研究提示,颞下颌关节在颅底和下颌骨之间的位置决定了不同的骨面型会对它的发育和功能产生影响,且垂直向错畸形与颞下颌关节的关系更加密切。据此本文将主要根据垂直向错畸形与颞下颌关节生长发育的联系作一综述,为临床上儿童及青少年的早期矫治颞下颌关节健康提供参考意见。

 

1. 儿童及青少年TMJ的正常生长发育

 

1.1 正常颞下颌关节的解剖结构

 

颞下颌关节由关节盘、关节面、关节囊、滑液、滑膜、软骨和韧带组成。颞下颌关节的颅面由颞骨的鳞状部分组成。沿着骨骼表面凹陷成为关节窝,前界为关节结节,后部称为后关节结节,构成外耳道的上壁。关节结节是颧突后缘内侧的横向骨突,关节窝前斜面为一个通向关节结节的缓坡区域,位于颅底窝的正前方,在张口时有利于关节盘和髁突的运动。

 

在颧突根部外侧与颧突根部下侧交界处为一小骨嵴,称为关节小结节,是外侧副韧带的附着点。关节窝的外缘是一个微凸的平面,沿前后方向向内侧弯曲,连接关节后结节。相比于关节窝的前后长度,颅窝内、外侧更宽。下关节面是下颌骨的上侧,它由卵形髁突组成,横宽15~20 mm, 前后宽8~10 mm。关节盘形状呈圆形或椭圆形的双凹,它位于髁突和关节窝之间。椎间盘由前带、薄的中间带和后带组成。

 

其前部约为2 mm厚,由上纤维弹性层和下面的纤维层组成,上一层附着在关节结节上,防止张口关间盘滑动;下层防止关节盘在髁突上过度旋转。关节盘的前部附着于关节囊、髁突、关节结节和翼外肌的上腹部。后带厚度为3 mm, 附着在关节后结节以及髁突后斜面颈缘。纤维囊是完全包围关节的一层薄薄的组织。它从颅骨关节面周长延伸到下颌骨颈部。而颞下颌韧带、蝶下颌韧带、茎突下颌韧带、肌肉、牙列咬合共同组成了颞下颌关节复合体。

 

1.2 颞下颌关节的胚胎发育

 

目前大多数观点认为,颞下颌关节从胚胎的第7~8周开始发育,此时大多数其他关节腔已经以初始形式存在,而颞下颌关节发育较晚,在此阶段仅能观察到来自第一鳃弓的髁突、关节窝、关节盘的胚胎前体组织,此阶段为颞下颌关节发育的准备阶段,由锤砧关节行使原始颞下颌关节的功能。颞下颌关节的胚胎发育分为三个阶段:胚泡期、分化期、成熟期。

 

第一阶段,在胚胎发育的第7~8周,在靠近于颞骨的基底部出现颞胚基和髁胚基,髁胚基开始软骨内成骨;第二阶段,在第9~11周,髁突、关节窝、关节盘、关节囊和关节腔开始协调发育,髁突在第9周由软骨内成骨形成继发软骨;第10 周时,形成关节盘的区域内可见胶原纤维形成,到12周时胶原纤维;此期也可见关节囊的分化;关节下腔和关节上腔分别于第9周和第11周开始发育。第三阶段,各部组织继续发育,从这个阶段开始,关节窝和髁突的发育逐渐受到周围血管的生长和肌肉牵拉的影响,这些因素将影响TMJ最终形态的框架;17周时,此时镜下已可见清晰的关节囊结构,并在19~20周时出现中间软骨组织;而细胞和滑膜组织将在26周时出现进一步分化。人体出生时,相对其他滑膜关节,TMJ表现得发育不全。

 

1.3 不同年龄阶段颞下颌关节的改变

 

出生时下颌骨发育不全,下颌体相对比较大,以容纳即将萌出的乳牙牙胚;髁突也比冠突小,冠突的高度比髁突高以连接颞肌。与成人相比,出生的婴儿牙弓小而钝,颞下颌关节连接松散,下颌窝相对平坦,仅仅依靠关节囊和韧带维持稳定。随着生长发育,髁突和颞骨、关节窝表面的纤维结缔组织转变成为纤维软骨。

 

下颌窝在周围肌肉和咬合力的作用动下,深度逐渐加深,2岁半时关节窝深度4~5 mm, 6~7岁5~6 mm, 10岁至恒牙列时基本达到成人的深度。通常情况下,关节窝的加深不会引起下颌移位;只是偶尔会出现向后移动而导致颏部后缩。Buschang等对儿童和青少年(女孩:6~13岁;男孩:8~15岁)的研究发现,在7年的时间里,关节窝向后、下移位3~4 mm,其中关节窝向后移位的大小是向下部移位的两倍。青春期常见大于5 mm关节窝后移位,有10%的样本出现关节窝前移位,20%~30%的样本出现高位移位。数据分析提示,关节窝的后移位几乎是髁突向后生长的2倍,而男性在青春期垂直向的移位稍大于女性。

 

关节窝前后宽度在出生后6个月生长速度很高,发育完成了最终值的50%,6岁左右随着第一磨牙的萌出,前后宽度有一个短暂的发育高峰期,到10岁左右几乎达到成年人的水平。Katsavrias对干颅骨的测量研究表明关节结节斜度在2岁时平均为20°,10岁时约30°,20岁时为36°,30岁时为40°,说明2岁时就已达到最终斜度的50%,10岁已获得最后值的72.5%,20岁时获得90%,剩余的10%在成年后不断改建获得。

 

Baqaien等对6~12岁儿童的研究发现,10 mm的前伸髁导斜度在7岁时达到了约成人水平的74%,在11.4岁时达到82%左右,而后在随后的生长改建中获得剩余的18%。总的来说,关节窝总体发育在11岁左右就基本完成,而关节结节的生长改建则可以一直持续到成年后30岁甚至40岁。

 

髁突是下颌生长的关键“生长区”,出生时,绝大部分髁突软骨因为软骨内骨化被骨替代;但保留下来的部分继发性软骨一直会持续到成年。髁突软骨的血管分布都随着年龄的增长而减少,3岁时不再存在。髁突拥有多向增长的能力,可以在上、后方向上有两种不同的增长轨迹。Björk研究表明,男孩在替牙期时期的髁突生长速度约3 mm/年,青春期之前生长速率稍降低,而在青春期高峰时可达5.5 mm/年。

 

Buschang等对大量的儿童及青少年测量发现,男性髁突生长速度从6.5岁时的3.1 mm/年减速到9.5岁时的2.1 mm/年,在14.3岁时又加速到3.1 mm/每年,然后逐渐减速;女性髁突生长模式类似于男性,生长速率从6.5岁的2.7 mm/年减速至9.4岁的2.0 mm/年,然后在12.2岁时加速到最大2.3 mm/年,在15.5岁时减速到0.9 mm/年,女性比男性早2年达到生长发育峰值。目前,众多学者认为髁突的生长发育与全身的骨关节基本一致,即在青春期生长加速,高峰期后逐渐缓慢。

 

2. 不同骨面型髁突和关节窝的形态学特点

 

2.1 髁突的形态学特点

 

2.1.1 不同垂直骨面型髁突的形态学特点

 

国内周境等的研究认为,相对于垂直骨面型和髁突的相关性,矢状骨面型可能并不是影响关节形态主要因素。目前在垂直向错畸形对髁突形态的改变的相关研究比较一致,不论矢状向是何种错畸形,高角患者的髁突形态不管是前后径、横径,还是髁突上部高度都较均角、低角患者短为小,低角患者在的髁突发育往往比较粗壮,体积也相对较大。

 

研究表明,上、下颌后部牙槽骨的高度、上颌骨的前下方生长量决定了面部前面高的大小,而后面高的大小与颞下颌关节窝的垂直向位置、髁突的生长方向和生长量密切相关。当颞下颌关节窝的下降速度和髁突垂直向生长速度大于后部牙槽骨及上颌骨缝垂直向生长量时,下颌骨随生长顺时针旋转,导致高角骨面型的形成;反之,后部生长量大于前部生长量时,下颌骨随生长逆时针旋转,导致低角骨面型的形成。高角和低角不是错畸形的病因,而是一系列不协调导致的结果。所以,高角骨面型患者往往后面高发育不足,髁突、下颌升支较短小;而低角骨面型的患者后面高发育过度,表现为髁突、下颌支较长。

 

另外,王欢等研究发现,Ⅲ类错儿童、青少年和成人的髁突上部高度高角组最小,均角组居中,低角组最大;说明骨性Ⅲ类高角组错畸形的髁突较小,而低角组的髁突发育的比较粗大,这和前文骨性Ⅱ类高角、低角的表现一致,也侧面说明垂直向对错畸形与颞下颌关节的联系要比矢状向与颞下颌关节的联系更大。这可能与髁突的生长及其不同的生长型有关,高角错畸形的下颌骨更倾向于向前、下生长,下颌后部生长的量较小,髁突发育不完全,而低角错畸形的下颌骨倾向于水平生长,后面高大于前面高,后部生长量大,髁突发育充分。

 

2.1.2 不同矢状骨面型髁突的形态学特点

 

研究发现,替牙期骨性Ⅲ类错畸形的髁突在形态学上大小相对于骨性Ⅰ类较小,骨性Ⅲ类错患者的髁突和骨性Ⅰ类患者比较发育不充分,这可能是骨性Ⅲ类错患者咬合不佳,咀嚼效率低下,功能刺激不足造成的;其次,Hasebe等的研究认为,相较于骨性Ⅰ类错畸形和骨性Ⅲ类错畸形的髁突,骨性Ⅱ类患者髁突显得更加细小;但是Katayama和Paknahad研究提出不同的意见,认为在矢状向上,不同错畸形患者髁突形态并无统计学差异。

 

2.2 关节窝的形态学特点

 

2.2.1 不同垂直骨面型关节窝的形态学特点

 

以往研究发现,垂直向不同的错畸形关节窝有显著的不同,高角面型的关节窝关节结节高度较低,关节结节后斜面斜度也较小;相反,低角面型患者关节窝窄而深。田惠军的研究显示低角患者不论是骨性Ⅱ类还是Ⅲ类患者,关节窝矢状向长度均大于高角患者。有假说认为浅而平的关节窝对髁突的限制较差,髁突容易发生顺时针旋转,产生向后、下的生长趋势,从而形成高角骨面型;相反,深而凹的关节窝在生长过程中使下颌形成逆时针的生长趋势,继而形成低角骨面型。

 

而低角骨面型肌肉附着收缩产生的压力更加垂直于关节窝,后牙区的咬合力同样如此,关节窝承受的纵向压力大,刺激形成较深的关节窝;而高角骨面型的咬合力和咀嚼肌肉的收缩反向在垂直向上相对较小,对关节窝刺激较弱,形成的关节窝浅而平。如此,高角和低角骨面型的关节窝表现出不同的特征。但也有研究显示,高角、低角颌面部畸形的关节窝形态和位置并无差异。

 

2.2.2 不同矢状骨面型关节窝的形态学特点

 

相比于垂直不同面型和关节窝的相关性,Noh等研究发现关节窝的形态在矢状向不同错畸形中并无太大差异,无论是高角组、均角组或者低角组,骨性Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类的关节窝在长度和深度的差异都没有统计学意义。但是国内研究示Ⅰ类成人组的关节窝深度明显大于Ⅲ类成人、Ⅲ类青少年组和Ⅰ类青少年组,而后3组间的关节窝深度无统计学差异;Ⅲ类青少年与Ⅰ类青少年关节窝宽度相比无统计学,但是Ⅲ类成人关节窝宽度明显大于Ⅰ类成人。

 

这可能是因为颞下颌关节的改建受咬合咀嚼功能影响大,且存在终生改建的情况,青少年时期改建尚未完成,成年后才逐渐表现出骨性Ⅲ类的特征。另外有研究发现骨性Ⅲ类的关节结节高度及关节结节后斜度均比骨性Ⅰ类较小,说明骨性Ⅲ类错畸形的下颌在前伸运动时不断对关节结节施加刺激,影响了关节结节的改建,使得关节结节垂直向生长量较小,关节窝呈现低平的形态。

 

3. 不同骨面型关节窝位置及髁-窝相对位置

 

3.1 关节窝的相对位置

 

3.1.1 不同垂直骨面型关节窝的相对位置

 

主流观点认为不同垂直骨面型患者的颞下颌关节窝位置有不同的特征,高角型患者颞下颌关节窝较高,距离颅底较近,均角型患者次之,而低角型的相对位置较低,关节窝底距离颅底最远。这和低角骨面型患者的后面高发育比前面高大,关节窝下降比较多,而高角后面高不足,关节窝下降较小有关系。

 

3.1.2 不同矢状骨面型关节窝的相对位置

 

矢状向不同面型的关节窝位置也有不同的特征。江久汇等研究发现骨性Ⅱ类的患者颅底角更大,前颅底更长,间接表明颞下颌关节窝相对于颅底位置比较靠后下;Kerr等通过124 名10 岁儿童的侧位片发现,骨性Ⅱ类的颅底角比骨性Ⅲ类大,也说明Ⅱ类错畸形的颞下颌关节窝位置偏后;国内也有学者研究发现矢状向上Ⅱ类骨面型的关节窝位置更加靠后。其他学者研究发现,骨性Ⅲ类患者前颅底相比较骨性Ⅰ类患者较短,颅底角较小,表明Ⅲ类患者关节窝比较靠前。

 

3.2 髁-窝相对位置

 

3.2.1 不同垂直骨面型髁-窝的相对位置

 

有学者研究发现,Ⅱ类骨面型青春期前的患者髁突特征与垂直向错畸形之间有相关性,低角患者的上间隙增大,表明关节处于比较低的位置。大量研究也和此观点一致,Ⅱ类高角骨面型患者髁突在关节窝中的位置处于前上的位置,而低角骨面型髁突的上、前间隙均较大,在关节窝中处于后下的位置。另外,Noh等的研究也显示高角患者关节上间隙显著小于骨性Ⅰ类和骨性Ⅱ类。高角骨面型髁突位置比较靠上靠前是因为高角面型患者的下颌骨整体顺时针旋转,致使髁突具有向前旋转的倾向;相反,低角骨面型患者下颌骨生长发育逆时针旋转,使得其后的髁突具有后下旋转的趋势。

 

3.2.2 不同矢状骨面型髁-窝的相对位置

 

研究发现,骨性Ⅱ类骨面型髁突在关节窝中的位置更加靠前;但Ⅱ类1分类和Ⅱ类2分类髁突的位置表现不同,Ⅱ类2分类骨面型髁突在关节窝的位置相对比较靠后,这是因为上颌前牙舌倾限制了下颌往前的运动,继而迫使髁突在关节窝中的位置比较靠后。在骨性Ⅲ类错畸形中,垂直向错对颞下颌关节的影响不在于关节窝的形态和位置,更多的在于影响髁突在关节窝中的位置。

 

骨性Ⅲ类患者因前牙反、反覆盖的关系,下颌后退功能不能,下颌处于被迫前伸位,继而迫使髁突位置前移。邹绍丹等对替牙期骨性Ⅲ类的儿童研究发现其关节前间隙偏小,关节后间隙偏大,说明骨性Ⅲ类错畸形患者的髁突处于关节窝前上的位置。这和国外学者的研究一致。但是也有学者持不同意见,认为髁突在关节窝中的位置和颌面部畸形并无必然联系,而是受到咬合功能的影响。

 

4. 总结与展望

 

综上所述可以得出以下结论:①不同骨型的错畸形和颞下颌关节特征存在联系,其中垂直向对颞下颌关节的影响比矢状向明显;②垂直向错畸形对颞下颌关节的影响主要体现在关节窝形态和髁突在关节窝中的位置,高角错畸形的关节窝往往比较低平,髁突处于关节窝前上的位置,低角对应的关节窝比较窄而深,髁突在关节窝中位置比较靠后下。但同时,矢状向错畸形和垂直向错畸形共同作用于关节窝、髁-窝关系,具体分析时不能割裂二者的共同影响,应从不同方向上综合分析。

 

综上所述,颞下颌关节髁突和关节窝的位置、形态在高、低角患者及不同矢状向错畸形患者中存在较大不同,临床进行正畸治疗时,需要对患者的面貌骨型进行全面评估、综合考虑,对颞下颌关节及其解剖结构位置、形态变异较大的患者,应给予足够的重视,在正畸方案设计和临床治疗中应对牙齿和骨骼进行更多的代偿,或通过正畸正颌联合治疗以获得较好的治疗效果。

 

来源:王兵,熊一静,罗倩,等.儿童及青少年不同骨面型颞下颌关节的研究进展[J].口腔医学,2024,44(06):475-480.


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