光生物調節(jié)治療肌源性顳下頜關節(jié)紊亂病研究進展

樊麗婧 馬宇鋒

顳下頜關節(jié)紊亂病(Temporomandibular joint disorder，TMD)是一組肌肉骨骼疾病，臨床表現(xiàn)為咀嚼肌和顳下頜關節(jié)的疼痛及功能障礙，TMD可分類為咀嚼肌紊亂病，和顳下頜關節(jié)內的病變(包括關節(jié)內炎癥、關節(jié)結構改變、骨關節(jié)炎)，臨床癥狀表現(xiàn)為面頸部疼痛、張閉口彈響、下頜運動障礙[1]。TMD 由于創(chuàng)傷、口腔副功能、咬合紊亂、及心理情緒因素等原因造成咀嚼系統(tǒng)部分負荷過大，伴隨疼痛及功能障礙[2]。TMD 相關的數(shù)據(jù)報道，發(fā)生口面部疼痛者為4%～12%，其中咀嚼肌疲勞損傷產(chǎn)生的疼痛更為普遍；出現(xiàn)陽性癥狀和體征者20～40 歲最為多見；疼痛常會輻射其他區(qū)域[3]。最初于1997 年，Conti[4]用波長為830nm 的Ga-Al-As 激光治療TMD 患者，照射顳下頜關節(jié)區(qū)和咀嚼肌區(qū)，每周1 次，共3 周，其對于TMD患者癥狀的改善情況與安慰劑無明顯差異。隨后更多學者用光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的患者，發(fā)現(xiàn)PBMT 有優(yōu)于安慰劑的療效。PBMT使用低強度激光或發(fā)光二極管(Lluminate Diode，LED)的光源分時段、按療程照射患病區(qū)域，被證明可用于治療顳下頜關節(jié)紊亂病[5]。

1.光生物調節(jié)的定義

PBMT 在過去被稱為低強度激光治療(Low level laser treament，LLLT)，1969[6]年首次發(fā)現(xiàn)低強度激光在醫(yī)學領域對生物組織的作用，嘗試治療腫瘤。現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)LLLT 這一術語不能準確定義PBMT,PBMT 的確切定義是一種基于光子療法的疾病治療方法，使用可見光和近紅外光范圍的光譜發(fā)生非電離光輻射，其機制是光被內源生色團吸收，在生物體內引發(fā)光物理和光化學變化以發(fā)揮治療作用，而不引起熱損傷；其光源包括激光、發(fā)光二極管(Lluminate diode，LED)、寬帶光，可見光和近紅外光光譜[7]。臨床使用的PBMT 光源為激光和LED。PBMT 幾乎無副作用，已經(jīng)證實了PBMT用于TMD、肌腱病引起的肩痛等肌肉骨骼疾病(MSDs)的抗炎及緩解疼痛效果與藥物治療的效果相當[8]。

2.光生物調節(jié)治療TMD的機制

2.1 PBMT 緩解TMD 疼痛的機理 TMD 的疼痛的類型為肌筋膜痛或肌肉痙攣痛，或由于關節(jié)盤脫位、其他傷害造成的疼痛。顳下頜關節(jié)的痛覺感覺信息由三叉神經(jīng)系統(tǒng)傳遞。關于TMD 疼痛的機制研究及PBMT 抑制顳下頜關節(jié)炎性痛覺敏感的機制尚不明確，研究尚不成熟。

2.1.1 TMD 疼痛的機理 Cairns 等[9]的研究中，TMD 肌源性疼痛與趨化因子fractalkine(FKN)有關，三叉神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元根部釋放趨化因子fractalkine 作用于衛(wèi)星神經(jīng)膠質細胞(Satellite glial cells，SGCs)的CX3C 受體誘導神經(jīng)改變，產(chǎn)生痛覺敏感。觀察雌性大鼠，顳肌疼痛時，支配顳肌的三叉神經(jīng)元內的fractalkine 表達上調。

TMD 疼痛與三叉神經(jīng)節(jié)內的肽也相關，與痛覺感受相關的肽，包括降鈣素基因相關肽(Calcitonin gene-related peptide，CGRP)，P 物質，生長抑素，甘丙肽和香草素。CGRP 水平升高可激活三叉神經(jīng)初級感覺神經(jīng)元并降低感受機械刺激的閾值，實驗表明阻斷脊髓內的CGRP 受體足以抑制引發(fā)三叉神經(jīng)的外周致敏性疼痛的神經(jīng)元[10]。

2.1.2 PBMT 緩解TMD 疼痛機理 PBMT 可抑制神經(jīng)節(jié)內的fractalkine 表達以緩解TMD 疼痛。Ferrara 等[11]用InGaAlP 發(fā)光二極管，波長660nm，能量密度1.6J/cm2,15s 連續(xù)照射顳下頜關節(jié)疼痛的模型大鼠7 天，觀測到fractalkine 表達顯著減少，大鼠產(chǎn)生痛覺敏感逆轉長達24 小時，顯著降低炎癥反應并誘導大鼠咬肌組織愈合。

通過調節(jié)肽的表達緩解TMD 疼痛。Freitas等[12]的動物試驗，顳下頜關節(jié)關節(jié)盤損傷導致三叉神經(jīng)節(jié)中P 物質和降鈣素基因相關肽(CGRP)的表達增加，這種調節(jié)同時降低這些動物痛覺感受的閾值，增加疼痛敏感性。低強度激光治療后，出現(xiàn)痛覺敏感的逆轉與P 物質、CGRP 的表達減少密切相關。Carvalho[13]的實驗觀察低強度激光對大鼠顳下頜關節(jié)炎癥的作用，低強度激光的抗炎效果優(yōu)于安慰劑組與P 物質的表達減少有關。Arslan 等[14]將低強度激光照射牙周炎患者的口腔組織，其疼痛癥狀減輕，齦溝內的降鈣素基因相關肽(CGRP)含量減少，證實了光對疼痛調節(jié)作用與CGRP 的表達水平有關。[2]

還有學者發(fā)現(xiàn)LED 紅色光緩解疼痛的機制與阻礙化學信號的傳導相關，以減少激活TRPA1、TRPM8 和ASIC 等中樞神經(jīng)的痛覺感受通道[15]。

2.2 PBMT 促進肌組織修復的機理 TMD 的咀嚼肌紊亂疾病出現(xiàn)肌緊張、肌痙攣、肌疲勞，PBMT 可通過修復受損肌組織，產(chǎn)生緩解肌疼痛的作用。研究表明，PBMT 會增加肌肉細胞中線粒體的活動，短暫激活呼吸鏈復合體的中心，導致線粒體細胞質中NADH 氧化/還原狀態(tài)的變化，刺激肌酸激酶和己糖激酶的表達，增加ATP 生產(chǎn)，增加細胞的整體能量[16]。用于PBMT 的光源被內源生色團如細胞色素c 氧化酶吸收，催化電子傳遞鏈的氧化還原能量代謝導致電子加速轉移反應通過ATP 合酶形成ATP；NO 與CCO 的銅中心非共價結合抑制此過程，而紅色光或近紅外光可以解離這種非共價結合的NO，從而提高呼吸速率和ATP 產(chǎn)生[17]。因此PBM 很大程度地增加了能量供應，提高肌肉細胞再生能力。

PMBT 屬于非熱效應治療，可促進組織細胞代謝，Na+/K+泵的活性更高，加速血管形成和成纖維細胞生長，此變化使肌纖維愈合能力增強，促進組織修復[18]。

3.光生物調節(jié)治療TMD的光源選擇

治療TMD 的光源選擇尚無定論，臨床中常用激光光源的波長800nm-1100nm，LED 光源的波長600nm-880nm，點能量密度1.5J/cm2～110J/cm2，每個位點的每次光照10s～120s，治療3 次～15 次。

3.1 LED 光 LED 光源具有生物效應明確，效率高，安全性強等特點，臨床價值被不斷發(fā)掘，臨床應用效果得到更廣泛證實，已逐漸成為光醫(yī)學領域的新型治療手段[19]。LED 光源與激光相比，具有高亮度、低成本消耗、長壽命的特點，用于治療TMD 的LED 光包括：紅光和近紅外光(波長為630mm～700mm)[20]。Campos 等[21]的實驗中，LED紅光和LED 近紅外光產(chǎn)生的減少肌肉毒性、水腫，降低疼痛敏感程度的效果沒有顯著差異。

3.2 低強度激光 光生物調節(jié)對TMD 疼痛的治療作用及治療效果的研究中，主要使用低強度激光。

3.2.1 波長 確定激光波長的重要的因素是光在生物組織中的滲透和吸收。LLLT 選擇從可見紅色光到近紅外線(650～1300nm)光源，機體吸收性良好，同時有良好的滲透力，紅外光源在TMD 治療中最常用[22]。

3.2.2 劑量 LLLT 需要選擇合適的劑量，類似于藥物，LLLT 的生物刺激作用為劑量依賴，低劑量效果差或無治療效果，劑量超標會對機體產(chǎn)生不利作用[23]。Borges 等[24]用AlGaAs 激光(830nm)治療TMD 患者，觀察三種不同劑量的治療效果，功率密度一樣，能量密度分別為8J/cm2，60J/cm2，105J/cm2，三種劑量下均有效減少TMD 疼痛和功能障礙癥狀，8J/cm2的劑量改善關節(jié)活動度作用較突出。由于以往的研究中使用的劑量范圍廣，經(jīng)過meta 分析后關于光生物調節(jié)治療TMD 的有效劑量很難得出準確的結論[25]。

3.2.3 部位 低強度激光治療TMD 的部位分為顳下頜關節(jié)區(qū)或咀嚼肌區(qū)，發(fā)現(xiàn)低強度激光照射咀嚼肌區(qū)域的治療與照射顳下頜關節(jié)區(qū)的治療，疼痛減輕的效果及下頜運動功能的改善作用無顯著差異，但是當LLLT 應用于關節(jié)區(qū)時，持續(xù)時間的增加不會導致有效性的提高。當LLLT 應用于咀嚼肌360 秒或更長時間時，治療效果得到明顯提高[26]。

4.光生物調節(jié)治療TMD的臨床效果

TMD 患者會出現(xiàn)口面部肌肉疼痛，關節(jié)彈響，和下頜運動功能障礙的癥狀，其中疼痛最常見。針對TMD 患者固有的疼痛和功能限制，且患者病程多在6 個月以上，研究證明了光生物調節(jié)治療是治療此病疾病的重要方法[27-28]。

4.1 單種類光源療效 Altindis,等[29]的實驗用970nm 的低強度激光治療TMD 患者，分別照射顳肌，咬肌，胸鎖乳突肌，翼外肌附著位置10s，一周三次，療程三周，治療結束后，患者疼痛程度及肌肉敏感性明顯減低。王琪等[30]使用波長為980nm，能量密度為106J/cm2的低強度激光分別照射翼下頜皺襞、上頜結節(jié)后外側、咬肌、顳肌、髁狀突前后、耳孔前壁30s,照射后即刻開口度明顯增加。低強度激光照射TMD 患者的顳下頜關節(jié)區(qū)，每周一次，共8 周，不僅緩解了TMD 患者的疼痛癥狀，且改善了情緒癥狀，如抑郁、焦慮等情緒，達到與咬合板治療類似的效果；咬合板治療組患者使用咬合板治療時間為每天8 小時，共8 周，所以LLLT比咬合板治療的用時短[31]。咬合板治療TMD，佩戴咬合板需根據(jù)患者的頜位關系多次調整[32]，咬合板的制作及調整方法受醫(yī)師經(jīng)驗影響較大[33]。

與理療及藥物治療TMD 相比，低強度激光起效快，療效更好[34]。LLLT 不能改變受情緒影響的疼痛感知，治療嚴重焦慮、情緒壓力大的女性TMD 患者，并不能減輕疼痛[35]。波長為660nm 的LED 紅光治療TMD 患者，照射咀嚼肌區(qū)域3 分鐘，每周1 次，共持續(xù)4 周，明顯改善患者的疼痛，彈響、張口受限癥狀[36]。

4.2 多種光源聯(lián)合療效 PBMT 不僅可用單種光源，與LED 等其他光源發(fā)射設備一起使用治療肌肉骨骼疼痛都達到良好的效果[37]。Herpich 等[38]用波長905nm 的超脈沖激光、波長640nm 的紅色光發(fā)光二極管、與波長875nm 的紅外線發(fā)光二極管的組合光源治療顳下頜關節(jié)肌源性紊亂，起到減少疼痛、改善下頜運動功能受限的作用。低強度激光和LED 聯(lián)合治療TMD 患者，一周8 次，療程4 周，顳下頜關節(jié)和顳肌疼痛緩解，張閉口功能得到恢復，患者的生活質量隨之得到改善[39]。

4.3 PBMT 用于TMD 的遠期療效 對光生物調節(jié)治療后的TMD 患者進行隨訪，發(fā)現(xiàn)PBMT治療效果不是永久的，目前結果顯示光生物調節(jié)治療TMD 的病例中疼痛復發(fā)率高：紅色(660nm)和紅外(790nm)激光治療后的180 天成功率很低，紅色(660nm)和紅外激光(790nm)治療后疼痛復發(fā)率分別為58%和53%[40]。980mm 低強度激光治療TMD，療程結束后的16 周隨訪，患者的疼痛程度有所增加[41]。配合口面肌功能治療已被提議作為穩(wěn)定TMD 療效的一部分，TMD 患者先接受PBMT，待患者的疼痛減輕且下頜運動呈現(xiàn)良好的恢復狀態(tài)，再配合口面肌功能治療，促進咀嚼系統(tǒng)達到平衡穩(wěn)定狀態(tài)，維持PBMT 的療效[42]。

5.小結

目前光生物調節(jié)緩解TMD 的機制尚在探索中，光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的療效得到了大多數(shù)學者研究的證實，具有緩解咀嚼肌疼痛、緩解肌肉疲勞和促進下頜運動功能恢復的作用。但也有少數(shù)學者[43]的實驗表明光生物調節(jié)治療顳下頜關節(jié)紊亂病的效果和安慰劑無顯著差異。目前而言，光生物調節(jié)治療TMD 的效果存在一定爭議。每種治療光源的最佳波長、劑量沒有定論，對于PBMT 的每次照射時間及療程仍缺乏確切的量化值，有待于進一步研究。目前研究集中于光生物調節(jié)用于TMD 肌源性疼痛的治療，缺乏對TMD 關節(jié)盤損傷引起的疼痛的PBMT 的研究，未來研究光生物調節(jié)對關節(jié)盤、關節(jié)囊等組織的治療作用，為治療TMD 提供更完善的方法。