光生物调节治疗肌源性颞下颌关节紊乱病研究进展

樊丽婧 马宇锋

颞下颌关节紊乱病(Temporomandibular joint disorder，TMD)是一组肌肉骨骼疾病，临床表现为咀嚼肌和颞下颌关节的疼痛及功能障碍，TMD可分类为咀嚼肌紊乱病，和颞下颌关节内的病变(包括关节内炎症、关节结构改变、骨关节炎)，临床症状表现为面颈部疼痛、张闭口弹响、下颌运动障碍[1]。TMD 由于创伤、口腔副功能、咬合紊乱、及心理情绪因素等原因造成咀嚼系统部分负荷过大，伴随疼痛及功能障碍[2]。TMD 相关的数据报道，发生口面部疼痛者为4%～12%，其中咀嚼肌疲劳损伤产生的疼痛更为普遍；出现阳性症状和体征者20～40 岁最为多见；疼痛常会辐射其他区域[3]。最初于1997 年，Conti[4]用波长为830nm 的Ga-Al-As 激光治疗TMD 患者，照射颞下颌关节区和咀嚼肌区，每周1 次，共3 周，其对于TMD患者症状的改善情况与安慰剂无明显差异。随后更多学者用光生物调节治疗颞下颌关节紊乱病的患者，发现PBMT 有优于安慰剂的疗效。PBMT使用低强度激光或发光二极管(Lluminate Diode，LED)的光源分时段、按疗程照射患病区域，被证明可用于治疗颞下颌关节紊乱病[5]。

1.光生物调节的定义

PBMT 在过去被称为低强度激光治疗(Low level laser treament，LLLT)，1969[6]年首次发现低强度激光在医学领域对生物组织的作用，尝试治疗肿瘤。现今发现LLLT 这一术语不能准确定义PBMT,PBMT 的确切定义是一种基于光子疗法的疾病治疗方法，使用可见光和近红外光范围的光谱发生非电离光辐射，其机制是光被内源生色团吸收，在生物体内引发光物理和光化学变化以发挥治疗作用，而不引起热损伤；其光源包括激光、发光二极管(Lluminate diode，LED)、宽带光，可见光和近红外光光谱[7]。临床使用的PBMT 光源为激光和LED。PBMT 几乎无副作用，已经证实了PBMT用于TMD、肌腱病引起的肩痛等肌肉骨骼疾病(MSDs)的抗炎及缓解疼痛效果与药物治疗的效果相当[8]。

2.光生物调节治疗TMD的机制

2.1 PBMT 缓解TMD 疼痛的机理 TMD 的疼痛的类型为肌筋膜痛或肌肉痉挛痛，或由于关节盘脱位、其他伤害造成的疼痛。颞下颌关节的痛觉感觉信息由三叉神经系统传递。关于TMD 疼痛的机制研究及PBMT 抑制颞下颌关节炎性痛觉敏感的机制尚不明确，研究尚不成熟。

2.1.1 TMD 疼痛的机理 Cairns 等[9]的研究中，TMD 肌源性疼痛与趋化因子fractalkine(FKN)有关，三叉神经节神经元根部释放趋化因子fractalkine 作用于卫星神经胶质细胞(Satellite glial cells，SGCs)的CX3C 受体诱导神经改变，产生痛觉敏感。观察雌性大鼠，颞肌疼痛时，支配颞肌的三叉神经元内的fractalkine 表达上调。

TMD 疼痛与三叉神经节内的肽也相关，与痛觉感受相关的肽，包括降钙素基因相关肽(Calcitonin gene-related peptide，CGRP)，P 物质，生长抑素，甘丙肽和香草素。CGRP 水平升高可激活三叉神经初级感觉神经元并降低感受机械刺激的阈值，实验表明阻断脊髓内的CGRP 受体足以抑制引发三叉神经的外周致敏性疼痛的神经元[10]。

2.1.2 PBMT 缓解TMD 疼痛机理 PBMT 可抑制神经节内的fractalkine 表达以缓解TMD 疼痛。Ferrara 等[11]用InGaAlP 发光二极管，波长660nm，能量密度1.6J/cm2,15s 连续照射颞下颌关节疼痛的模型大鼠7 天，观测到fractalkine 表达显着减少，大鼠产生痛觉敏感逆转长达24 小时，显着降低炎症反应并诱导大鼠咬肌组织愈合。

通过调节肽的表达缓解TMD 疼痛。Freitas等[12]的动物试验，颞下颌关节关节盘损伤导致三叉神经节中P 物质和降钙素基因相关肽(CGRP)的表达增加，这种调节同时降低这些动物痛觉感受的阈值，增加疼痛敏感性。低强度激光治疗后，出现痛觉敏感的逆转与P 物质、CGRP 的表达减少密切相关。Carvalho[13]的实验观察低强度激光对大鼠颞下颌关节炎症的作用，低强度激光的抗炎效果优于安慰剂组与P 物质的表达减少有关。Arslan 等[14]将低强度激光照射牙周炎患者的口腔组织，其疼痛症状减轻，龈沟内的降钙素基因相关肽(CGRP)含量减少，证实了光对疼痛调节作用与CGRP 的表达水平有关。[2]

还有学者发现LED 红色光缓解疼痛的机制与阻碍化学信号的传导相关，以减少激活TRPA1、TRPM8 和ASIC 等中枢神经的痛觉感受通道[15]。

2.2 PBMT 促进肌组织修复的机理 TMD 的咀嚼肌紊乱疾病出现肌紧张、肌痉挛、肌疲劳，PBMT 可通过修复受损肌组织，产生缓解肌疼痛的作用。研究表明，PBMT 会增加肌肉细胞中线粒体的活动，短暂激活呼吸链复合体的中心，导致线粒体细胞质中NADH 氧化/还原状态的变化，刺激肌酸激酶和己糖激酶的表达，增加ATP 生产，增加细胞的整体能量[16]。用于PBMT 的光源被内源生色团如细胞色素c 氧化酶吸收，催化电子传递链的氧化还原能量代谢导致电子加速转移反应通过ATP 合酶形成ATP；NO 与CCO 的铜中心非共价结合抑制此过程，而红色光或近红外光可以解离这种非共价结合的NO，从而提高呼吸速率和ATP 产生[17]。因此PBM 很大程度地增加了能量供应，提高肌肉细胞再生能力。

PMBT 属于非热效应治疗，可促进组织细胞代谢，Na+/K+泵的活性更高，加速血管形成和成纤维细胞生长，此变化使肌纤维愈合能力增强，促进组织修复[18]。

3.光生物调节治疗TMD的光源选择

治疗TMD 的光源选择尚无定论，临床中常用激光光源的波长800nm-1100nm，LED 光源的波长600nm-880nm，点能量密度1.5J/cm2～110J/cm2，每个位点的每次光照10s～120s，治疗3 次～15 次。

3.1 LED 光 LED 光源具有生物效应明确，效率高，安全性强等特点，临床价值被不断发掘，临床应用效果得到更广泛证实，已逐渐成为光医学领域的新型治疗手段[19]。LED 光源与激光相比，具有高亮度、低成本消耗、长寿命的特点，用于治疗TMD 的LED 光包括：红光和近红外光(波长为630mm～700mm)[20]。Campos 等[21]的实验中，LED红光和LED 近红外光产生的减少肌肉毒性、水肿，降低疼痛敏感程度的效果没有显著差异。

3.2 低强度激光 光生物调节对TMD 疼痛的治疗作用及治疗效果的研究中，主要使用低强度激光。

3.2.1 波长 确定激光波长的重要的因素是光在生物组织中的渗透和吸收。LLLT 选择从可见红色光到近红外线(650～1300nm)光源，机体吸收性良好，同时有良好的渗透力，红外光源在TMD 治疗中最常用[22]。

3.2.2 剂量 LLLT 需要选择合适的剂量，类似于药物，LLLT 的生物刺激作用为剂量依赖，低剂量效果差或无治疗效果，剂量超标会对机体产生不利作用[23]。Borges 等[24]用AlGaAs 激光(830nm)治疗TMD 患者，观察三种不同剂量的治疗效果，功率密度一样，能量密度分别为8J/cm2，60J/cm2，105J/cm2，三种剂量下均有效减少TMD 疼痛和功能障碍症状，8J/cm2的剂量改善关节活动度作用较突出。由于以往的研究中使用的剂量范围广，经过meta 分析后关于光生物调节治疗TMD 的有效剂量很难得出准确的结论[25]。

3.2.3 部位 低强度激光治疗TMD 的部位分为颞下颌关节区或咀嚼肌区，发现低强度激光照射咀嚼肌区域的治疗与照射颞下颌关节区的治疗，疼痛减轻的效果及下颌运动功能的改善作用无显著差异，但是当LLLT 应用于关节区时，持续时间的增加不会导致有效性的提高。当LLLT 应用于咀嚼肌360 秒或更长时间时，治疗效果得到明显提高[26]。

4.光生物调节治疗TMD的临床效果

TMD 患者会出现口面部肌肉疼痛，关节弹响，和下颌运动功能障碍的症状，其中疼痛最常见。针对TMD 患者固有的疼痛和功能限制，且患者病程多在6 个月以上，研究证明了光生物调节治疗是治疗此病疾病的重要方法[27-28]。

4.1 单种类光源疗效 Altindis,等[29]的实验用970nm 的低强度激光治疗TMD 患者，分别照射颞肌，咬肌，胸锁乳突肌，翼外肌附着位置10s，一周三次，疗程三周，治疗结束后，患者疼痛程度及肌肉敏感性明显减低。王琪等[30]使用波长为980nm，能量密度为106J/cm2的低强度激光分别照射翼下颌皱襞、上颌结节后外侧、咬肌、颞肌、髁状突前后、耳孔前壁30s,照射后即刻开口度明显增加。低强度激光照射TMD 患者的颞下颌关节区，每周一次，共8 周，不仅缓解了TMD 患者的疼痛症状，且改善了情绪症状，如抑郁、焦虑等情绪，达到与咬合板治疗类似的效果；咬合板治疗组患者使用咬合板治疗时间为每天8 小时，共8 周，所以LLLT比咬合板治疗的用时短[31]。咬合板治疗TMD，佩戴咬合板需根据患者的颌位关系多次调整[32]，咬合板的制作及调整方法受医师经验影响较大[33]。

与理疗及药物治疗TMD 相比，低强度激光起效快，疗效更好[34]。LLLT 不能改变受情绪影响的疼痛感知，治疗严重焦虑、情绪压力大的女性TMD 患者，并不能减轻疼痛[35]。波长为660nm 的LED 红光治疗TMD 患者，照射咀嚼肌区域3 分钟，每周1 次，共持续4 周，明显改善患者的疼痛，弹响、张口受限症状[36]。

4.2 多种光源联合疗效 PBMT 不仅可用单种光源，与LED 等其他光源发射设备一起使用治疗肌肉骨骼疼痛都达到良好的效果[37]。Herpich 等[38]用波长905nm 的超脉冲激光、波长640nm 的红色光发光二极管、与波长875nm 的红外线发光二极管的组合光源治疗颞下颌关节肌源性紊乱，起到减少疼痛、改善下颌运动功能受限的作用。低强度激光和LED 联合治疗TMD 患者，一周8 次，疗程4 周，颞下颌关节和颞肌疼痛缓解，张闭口功能得到恢复，患者的生活质量随之得到改善[39]。

4.3 PBMT 用于TMD 的远期疗效 对光生物调节治疗后的TMD 患者进行随访，发现PBMT治疗效果不是永久的，目前结果显示光生物调节治疗TMD 的病例中疼痛复发率高：红色(660nm)和红外(790nm)激光治疗后的180 天成功率很低，红色(660nm)和红外激光(790nm)治疗后疼痛复发率分别为58%和53%[40]。980mm 低强度激光治疗TMD，疗程结束后的16 周随访，患者的疼痛程度有所增加[41]。配合口面肌功能治疗已被提议作为稳定TMD 疗效的一部分，TMD 患者先接受PBMT，待患者的疼痛减轻且下颌运动呈现良好的恢复状态，再配合口面肌功能治疗，促进咀嚼系统达到平衡稳定状态，维持PBMT 的疗效[42]。

5.小结

目前光生物调节缓解TMD 的机制尚在探索中，光生物调节治疗颞下颌关节紊乱病的疗效得到了大多数学者研究的证实，具有缓解咀嚼肌疼痛、缓解肌肉疲劳和促进下颌运动功能恢复的作用。但也有少数学者[43]的实验表明光生物调节治疗颞下颌关节紊乱病的效果和安慰剂无显著差异。目前而言，光生物调节治疗TMD 的效果存在一定争议。每种治疗光源的最佳波长、剂量没有定论，对于PBMT 的每次照射时间及疗程仍缺乏确切的量化值，有待于进一步研究。目前研究集中于光生物调节用于TMD 肌源性疼痛的治疗，缺乏对TMD 关节盘损伤引起的疼痛的PBMT 的研究，未来研究光生物调节对关节盘、关节囊等组织的治疗作用，为治疗TMD 提供更完善的方法。