作者：田国兵，王帆，武峰，山西医科大学口腔医院修复科

近年来，口腔修复学正阔步跨入数字化技术的新时代，准确而有效地制造出最符合病人需求的个性化修复体仍是众多临床和科研工作者关注的焦点。颌位关系的转移是制作最适合患者个性化修复体的前提，而数字化技术的进步则为修复体的制作提供了保证。传统的颌位关系转移仅能传递上下颌颌骨和牙列的静态关系，而数字化的颌位关系转移可精确再现患者上下颌牙列的动态咬合关系以及颞下颌关节和肌肉的活动情况。其中，下颌运动分析系统又称电子面弓，是当前数字化颌位关系转移的重要工具，主要包括光电技术描记仪、超声波技术轨迹描记仪及压力感应描记仪。

当前，下颌运动分析系统正在逐步应用于口腔修复学领域，均取得极佳的临床疗效，然而仍旧需要更多的临床数据为数字化技术的发展提供保障。基于此，本文旨在阐述下颌运动分析系统的研究现状，以期为研究者提供新思路。

1. 传统面弓优缺点

传统面弓也称机械面弓，它是一种可用于固定双侧颞下颌关节和上托之间位置关系并将其移入架从而再现患者上颌和髁状突铰链轴之间三维关系的工具。随着数字化技术的发展，下颌运动分析系统（电子面弓）应运而生，可以精确并完善记录下颌运动轨迹，其以超声脉冲测量技术为原理并提供下颌动态运动的反馈数据。

1899 年，世界上诞生了第一个面弓装置，因为面弓的出现，使得上下颌牙列可以更好地模拟患者的铰链轴的位置，并以此参数调节架，最终达到在口外模拟下颌运动的目的，从而提高了冠修复体的准确性。然而，机械面弓仅能获取下颌在前伸及侧方运动终末位的运动轨迹点，无法反映双侧髁突运动的时相性变化规律。此外，机械面弓的操作过程繁琐，并且人工测量误差大。

尤其是咬合不稳定的患者，传统面弓只能记录上下颌静态位置关系而并非下颌动态轨迹，因而误差较大，这使得后期修复体容易产生咬合早接触点。下颌的运动是一项非常复杂的运动，主要是以髁突为旋转运动轴心进行的转动和滑动。研究表明双侧颞下颌关节铰链轴位置不一，一般位于外耳道与眼外眦连线上外耳道后缘前13 mm，该值为机械面弓转移出的平均铰链轴的位置。然而，当颞下颌关节存在病变时，患者双侧髁突运动不一，传统机械面弓难以实现个性化铰链轴的精确定位，而下颌运动分析系统的出现为该问题的解决提供了可能。

2. 下颌运动分析系统在数字化时代的兴起

自从二十世纪八十年代以来，以计算机辅助设计/制造(computer-aided design/computer aided manufacture，CAD/CAM)为代表的数字化技术，已经在医药和生物领域得到了广泛应用，下颌运动分析系统便是其中之一。研究表明下颌运动分析系统突破了传统机械面弓的局限性，通过模拟真实患者下颌的动态和静态咬合过程，并结合数字化技术形成临床修复体。其操作过程简单，省时高效，而后期临床修复体具有更少的调率。

研究发现早期临床上基于CAD/CAM 技术所转移的颌位关系通常是患者的静态咬合关系，而Bennett运动、髁道斜度和切道斜度通常使用的是平均值，因此最终完成的修复体通常存在咬合干扰。伴随着数字化技术的进步，Li 等使用TRIOS 口腔内扫描仪的特定运动功能模块（the patient specific motion function，PSM）对患者下颌第一磨牙进行咬合调整，并发现采用此模块的个性化运动组的牙冠形态与牙体预备前牙齿原有的形态最为相近。

然而，TRIOS 口腔内扫描仪的PSM 功能虽然可以呈现出患者的下颌运动轨迹，但是其范围仅限前伸及侧方运动，无法记录髁突运动，且不能将下颌运动轨迹的数据与口内外扫描及面部扫描等数字化技术相结合。

下颌运动分析系统作为一种下颌运动轨迹记录仪，它是以数字化技术为基础，可精确再现患者的下颌动态运动轨迹，其优点主要包括：①设备质量较轻，不干扰下颌运动，简单易操作；②可获取下颌动态和静态运动轨迹并将其转移至架上，可重复性好；③可传递上下颌动态咬合关系，进而降低后续临床修复体的调率。

目前市售的下颌运动分析系统主要有以下几种：MODJAW®（MODJAW，法国）、JMAnalyser+（Zebris，德国）、JMAOptic（Zebris，德国）、PlaneSystem（Zirkonzahn，意大利)、AxioQuick® Recorder（SAM，德国）、ARCUSdigma II（KaVo，德国）以及CADIAX® 4（GAMMA Dental，奥地利)等。临床上常用的下颌运动分析系统主要是CADIAX® 4和JMA Optic，二者均有各自的特色。

Zebris 下颌运动分析系统大多数采用超声脉冲测量技术来记录下颌运动轨迹，可分析颞下颌关节及肌肉等多方面的变化，而新一代JMAOptic（Zebris，德国）系统利用光学传感技术打开了功能性数字化牙科新维度。Zebris 下颌运动分析系统是具有６个自由度的下颌运动非接触式3D 记录系统，其与虚拟架结合后可以进行个性化修复体及垫的制作。

Zebris 较机械面弓的优势在于操作过程中不受患者体位的影响，也不会对患者下颌运动造成干扰。陈俊鹏等通过模型扫描仪将Zebris 系统记录的下颌运动轨迹和CBCT 数据相匹配，从而模拟下颌运动路径，精确重现患者的下颌运动轨迹。

3. 下颌运动分析系统与架的联合应用

当前研究表明下颌运动分析系统不仅可以转移到传统的机械架上，还可以转移到虚拟架上。虚拟架(virtual articulator,VA)是一种基于数字化设计的软件工具，可以重现患者上下颌骨间的相互关系并模拟下颌骨的运动。

3.1 下颌运动分析系统与机械架的应用

下颌运动分析系统能够将患者下颌运动轨迹数据值导入机械架，记录并转移患者个性化颌位关系。然而，相比虚拟架，机械架存在明显不足：①无法在模型上观测牙齿咬合接触的动态变化；②无法定量分析下颌运动轨迹；③无法模拟颞下颌关节运动时肌肉的动态变化；④无法反映牙齿运动时的生理动度。当前诸多研究表明机械架可再现患者前伸运动和侧方运动的接触点精确度仅为66%和81%，还有待进一步提高。

3.2 下颌运动分析系统与虚拟架的应用

随着数字化技术在口腔修复学领域的快速发展，牙合架正在从传统机械设备向数字化设备转化，虚拟架相较于传统机械架可以更精确重现患者咬合接触关系。早在20 世纪初，临床及科研工作者通过使用虚拟架进行数字化修复体的设计，主要用于分析患者静态和动态咬合关系，均取得了良好的临床效果。

当前研究表明，虚拟架的设计主要分为两大类：一类是以实体架为基础，另一类是以人体口颌系统为基础。基于实体架的虚拟架因其操作简便，在早期便广泛应用于临床，但其并不能精确再现患者的下颌运动，然而基于人体口颌系统的虚拟架能够更精确获取患者的下颌运动。

4. 下颌运动分析系统在口腔修复领域中的运用

4.1 下颌运动分析系统在前牙美学修复中的应用

随着下颌运动分析系统应用于临床，前牙修复逐步发展为以学为导向的数字化前牙美学修复。研究发现在确定患者个性化前牙美学形态时，颌面中部软组织形态及比例是一个参考的关键点。而当前研究显示，将下颌运动分析系统、虚拟架和面部扫描等数字化技术相结合，可以精确再现3D 虚拟患者，同时基于3D 虚拟患者所进行的美学分析及修复体的制作，具有更适配的美学特性。

另一方面，3D 虚拟患者可使得医患和医技的沟通更为直观，并减少了患者就诊次数，缩短了临床诊疗时间，实现了椅旁扫描、设计和成形的一体化进程。在一项研究中，周明德等通过运用数字化技术进行前牙美学修复联合正畸治疗，可使得患者的治疗更加精准及个性化。当前诸多研究表明颞下颌关节紊乱和咬合紊乱的患者在开展前牙修复治疗时，通过结合下颌运动分析系统与CBCT 所拟合的下颌运动轨迹，可形成四维虚拟模型更有利于个性化前牙美学修复。

同样，研究表明下颌运动轨迹与面部数据的采集及融合在种植修复中的应用，明显减少后期戴牙时咬合调整的时间。另一项研究中，刘伟才等通过将口内外扫描、CBCT、下颌运动轨迹等多模态数据相融合，使得3D 虚拟患者升级为4D 虚拟患者，可精确重现患者个性化口颌系统的动态变化，这将为未来数字化修复添砖加瓦。

4.2 下颌运动分析系统在咬合重建中的应用

研究表明机械架可以通过调节参数值来模拟下颌运动，但是却无法再现患者真实的运动轨迹。随着数字化技术在口腔修复学领域中的应用，修复体的咬合设计通过结合下颌运动分析系统、虚拟架、面部扫描仪及口腔扫描仪等数字化设备，可制作出更符合患者当前咬合状态的高质量修复体，极大缩短了医师在临床上的调时间。

Li等通过将传统修复设计与运用口内扫描仪设计的全冠修复体进行比较，结果发现结合患者个性化下颌运动设计的全冠比传统机械架所设计的全冠的咬合面更接近患者原有天然牙咬合面的形态，并进一步改善上下颌的咬合关系。此外，研究发现牙列重度磨耗的患者多伴有咬合关系的异常及颞下颌关节的紊乱，而记录下颌运动轨迹是治疗该患者的关键。当前研究表明咬合重建之前运用下颌运动分析系统结合虚拟架来记录下颌运动轨迹，可评估所需的功能性咬合空间并建立理想的牙尖交错。

4.3 下颌运动分析系统与髁突运动

传统机械面弓通常使用描记针和描记板来记录髁突运动，其操作繁琐，并且机械装置的重量会干扰下颌运动，造成测量结果的偏差，而近些年来下颌运动分析系统在描记髁突运动轨迹中的运用显著改善这一现状。当前，研究发现将下颌运动分析系统记录的下颌运动轨迹数据与CBCT 及口内扫描数据相结合，可以实现髁突与关节窝的解剖形态及运动的可视化。早期的临床研究仅能分析髁突的静态结构，无法分析其在下颌运动中的动态变化，而目前的新一代的JMT 技术基于下颌的边缘运动，可获取并分析双侧髁突在运动状态下的生物力学信息。

4.4 下颌运动分析系统与颞下颌关节紊乱

颞下颌关节和咀嚼肌是口腔颌面系统的重要组成部分，颞下颌关节紊乱（temporomandibular disorders，TMD）常会导致口颌系统紊乱，而研究下颌运动对TMD 的诊断和治疗具有重要的意义。庞博等通过比较下颌运动分析系统与数显卡尺对颞下颌运动测量的灵敏度，研究结果表明下颌运动分析系统有更高的灵敏度。

Zhang 等将下颌运动分析系统、CBCT、MRI与下颌运动追踪系统所得的数据相融合，可在三维方向全面了解颞下颌关节在不同的运动状态下的位置及形态，为TMD 患者提供动态诊断和评估。同时，研究表明下颌运动分析系统在TMD 的诊断中发挥重要的作用，可以同步连接计算机、肌松弛仪以及肌电图等仪器实时检测颞下颌关节及咀嚼肌。

当前研究表明，大多数TMD 患者均需佩戴个性化咬合板，可以让神经肌肉相互协调，使髁状突处于一个相对适宜的位置。此外，诸多研究发现下颌运动分析系统在确定下颌最适位时具有天然的优势，可便捷地进行咬合板的辅助设计。而下颌运动分析系统引导下的数字化咬合板显著提高了咬合板的精确度，并极大地简化操作流程，同时提高临床工作效率。

在另一项研究中，田雨等用下颌运动分析系统与传统面弓记录的数据进行对比，以此来评价稳定性咬合板治疗TMD 患者髁状突位置的稳定与协调，结果发现结合下颌运动分析系统设计的咬合板疗效更佳。

4.5 下颌运动分析系统在颌位关系记录中的应用

4.5.1 水平颌位关系

近年来随着数字化技术的发展，无牙颌患者的种植修复遇到了新的契机。其中颌位关系的建立是无牙颌患者种植修复的前提，而研究发现下颌运动分析系统可记录无牙颌患者颞下颌关节的运动，并转移到架上重现患者的个性化下颌运动轨迹，最终可制作以学为导向的种植修复体。

当前，张思慧等通过以学为导向的数字化种植技术进行无牙颌患者咬合重建的临床研究中，将下颌运动分析系统与哥特式弓相结合以确定下颌的正中关系位，为无牙颌患者的种植修复提供了数字化保障。在另一项研究中，李岩峰利用下颌运动分析系统、虚拟架等数字化技术，在复杂病例的种植修复中均取得了极佳的临床疗效。

4.5.2 垂直距离

垂直距离对于咬合关系的稳定及颞下颌关节的协调具有非常重要的作用，而机械面弓转移的架可一定程度模拟患者咬合垂直距离的改变。研究表明，在传统机械架上利用切导针增加垂直距离3-6 mm 时，前牙后牙抬高高度一致；但是当垂直距离增加9 mm 时，前牙后牙抬高比例为1：1.575，出现了显著性差异，当前研究发现下颌运动分析系统的引入可明显降低该误差。此外，下颌运动分析系统结合虚拟架在辅助咬合板设计时可确定患者正中关系位，可在最适范围内升高垂直距离以获取患者功能性的修复空间。

4.6 下颌运动分析系统与临时修复体的评估

临时修复体是过渡性义齿及红白美学建立的关键，在高质量修复体的制作过程中发挥着重要的作用。当前，仇碧莹等运用数字化技术对牙列重度磨耗的患者进行咬合重建，并借助下颌运动分析系统获取患者下颌运动轨迹，以此制作临时修复体来观察下颌功能运动的状态，最后利用数字化架模拟咬合，制作最终修复体。

在临时修复体的制作中，传统哥特式弓是利用手引导的方式和去程序化来确定正中关系位，而下颌运动分析系统则是将可重复性最高的位置作为正中关系位。张思慧等研究发现将下颌运动分析系统与哥特式弓结合能对下颌正中关系位进行精确定位辅助咬合重建患者的修复治疗中发挥重要作用。另一项研究中，李宁等研究发现下颌运动分析系统可以获得更准确的前伸和侧方髁导斜度的数据值。

综上所述，当前下颌运动分析系统的相关研究还不够完善，首先是数据叠加时出现的误差还需数字化仪器的进一步精确对接；其次，现有的下颌运动分析系统还存在着操作繁杂、临床实践数据缺乏等问题。但随着口腔修复学领域的快速发展，下颌运动分析系统与多种数字化技术的结合，可再现患者颌面部四维影像，未来修复体的制作在数字化技术的引领下将更加高效精准，数字化口腔修复将进入新阶段。

来源：田国兵,王帆,武峰.下颌运动分析系统在口腔修复临床应用的研究现状[J].口腔颌面修复学杂志,2024,25(01):51-56+63.