DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-22184-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41057691
تاريخ النشر: 2025-10-07
المؤلف: Nikola Stanisic وآخرون
الموضوع الرئيسي: اضطرابات مفصل الفك الصدغي
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين صرير الأسنان المبلغ عنه ذاتيًا أثناء اليقظة، والذي تم تقييمه من خلال التقييم اللحظي البيئي (EMA)، ونشاط عضلات الفك المقاس بواسطة تخطيط كهربائية العضلات السطحية (sEMG) لدى الأفراد الذين يعانون من ألم اضطراب الفك الصدغي (TMD) والذين لا يعانون منه. شارك سبعون مشاركًا (38 امرأة، 32 رجلًا)، مع 31% يبلغون عن ألم، في تقييم EMA لمدة 3 أيام باستخدام تطبيق على الهاتف الذكي، بينما تم جمع بيانات sEMG في اليوم الأول. عرفت الدراسة التحميل الزائد للعضلات على أنه النشاط الذي يتجاوز 20% من أقصى انقباض طوعي (MVC) وقيمته من حيث المدة والمساحة تحت المنحنى (AUC). وُجدت علاقة ذات دلالة إحصائية بين صرير الأسنان المبلغ عنه في EMA ومدة التحميل الزائد في sEMG (ρ = 0.62، p < 0.001)، مع ارتباط AUC ببيانات EMA فقط في مجموعة TMD. ومن الجدير بالذكر أن المشاركين الذين يعانون من ألم TMD أظهروا انفجارات قصيرة من النشاط العالي الكثافة (60-79% MVC، p ≤ 0.005) ونشاط عضلي منخفض الكثافة مطول (20-39% MVC، p < 0.001). تشير النتائج إلى أن الجمع بين EMA وsEMG يوفر تقييمًا شاملًا للتحميل العضلي الهيكلي، مما يدمج بين القياسات الذاتية والموضوعية. تسلط الدراسة الضوء على أن سلوك صرير الأسنان ومستويات التوتر كانت أعلى لدى النساء والأفراد الذين يعانون من الألم. من خلال استخدام EMA لالتقاط بيانات سلوكية في الوقت الحقيقي مرتبطة بالنشاط الفسيولوجي، تقترح الأبحاث إمكانية تحديد سلوكيات المخاطر المرتبطة بالألم، مما يسهل التدخلات المخصصة والمركزة على المريض في إدارة الألم.
الطرق
توضح قسم “الطرق” من ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. شملت المنهجيات المحددة تجارب محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لملاحظة تأثيراتها على النتائج المعنية.
شمل جمع البيانات استخدام أدوات وبروتوكولات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية. تم إجراء التحليل باستخدام أدوات برمجية قادرة على إجراء اختبارات إحصائية معقدة، مثل تحليل الانحدار وANOVA، لتحديد دلالة النتائج. كما يتناول القسم حسابات حجم العينة ومعايير اختيار المشاركين، مما يضمن أن النتائج قابلة للتعميم على السكان الأوسع. بشكل عام، فإن الطرق المستخدمة قوية، مما يوفر أساسًا متينًا لاستنتاجات الدراسة.
النتائج
شملت الدراسة 70 مشاركًا (38 امرأة، 32 رجلًا) وحققت امتثالًا عاليًا، بمتوسط 15.7 استجابة في اليوم، تمثل 79% من الإشعارات المجدولة. تم تصنيف المشاركين إلى مجموعتين: 48 (69%) بدون ألم TMD و22 (31%) مع ألم TMD. ومن الجدير بالذكر أن الرجال أظهروا أقصى انقباض طوعي (MVC) وقدرة فتح الفك أعلى مقارنة بالنساء (كلاهما $p < 0.001$). أفادت مجموعة ألم TMD بمتوسط درجة ألم على مقياس التقييم الرقمي (NRS) قدره 5.4 (SD 2.0)، دون وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بين الجنسين. أظهر تحليل EMG أن المشاركين الذين يعانون من ألم TMD كانت لديهم فترات أطول من التحميل الزائد للعضلات مقارنة بأولئك الذين لا يعانون من ألم TMD (21 دقيقة مقابل 15 دقيقة؛ $p < 0.001$). وُجدت علاقة إيجابية قوية بين صرير الأسنان المبلغ عنه في EMA ومدة نشاط عضلات الفك فوق عتبة 20% MVC ($\rho = 0.62، p < 0.001$). كانت هذه العلاقة معتدلة لمجموعة ألم TMD ($\rho = 0.56، p = 0.006$) وضعيفة لمجموعة عدم وجود ألم TMD ($\rho = 0.30، p = 0.035$)، دون وجود فرق ذو دلالة إحصائية في قوة الارتباط بين المجموعتين ($p = 0.90$). بالإضافة إلى ذلك، أظهر المشاركون الذين يعانون من ألم TMD فترات نشاط عضلي عالي الكثافة أقصر بشكل ملحوظ عند 60-69% MVC ($p = 0.005$) و70-79% MVC ($p < 0.001$)، بينما قضوا وقتًا أطول في نطاقات الكثافة المنخفضة (20-29% MVC و30-39% MVC، كلاهما $p < 0.001$). أفادت النساء بأنهن أبلغن عن نشاط صرير أسنان أعلى من الرجال وأولئك الذين يعانون من ألم TMD أبلغوا عن نشاط أكبر من أولئك الذين لا يعانون، مع ملاحظات لتغيرات يومية ملحوظة في العينة العامة. علاوة على ذلك، كانت النساء قد أبلغن عن درجات توتر ذاتي أعلى (PSS-10) من الرجال ($p = 0.008$)، وأفاد المشاركون في TMD عن درجات أعلى من أولئك الذين لا يعانون من ألم TMD ($p < 0.001$).
المناقشة
استكشفت الدراسة العلاقة بين سلوكيات صرير الأسنان المبلغ عنها ذاتيًا أثناء اليقظة والنشاط العضلي غير الوظيفي المقاس موضوعيًا لدى المشاركين الذين يعانون من ألم اضطراب الفك الصدغي (TMD) والذين لا يعانون منه. أكدت النتائج الفرضية الرئيسية بأن المشاركين يمتلكون درجة من الوعي بشأن نشاط عضلات الفك غير الوظيفي لديهم، كما يتضح من العلاقات المهمة بين صرير الأسنان المبلغ عنه ذاتيًا وقياسات تخطيط كهربائية العضلات (EMG). بالإضافة إلى ذلك، أفاد الأفراد الذين يعانون من ألم TMD بتكرارات أعلى من أنشطة صرير الأسنان وأظهروا فترات أطول من النشاط العضلي عند مستويات كثافة أقل مقارنة بأولئك الذين لا يعانون من ألم TMD. وهذا يشير إلى أن ألم TMD قد يغير التحكم العصبي الفسيولوجي للفك، مما يؤدي إلى زيادة الحساسية والوعي بالنشاط العضلي، مما قد يسهم في الحفاظ على سلوكيات صرير الأسنان.
كما سلطت الدراسة الضوء على الاختلافات في أنماط صرير الأسنان بين المجموعتين، حيث أظهرت مجموعة ألم TMD استقرارًا في صرير الأسنان المبلغ عنه ذاتيًا على مدى ثلاثة أيام، بينما أظهرت مجموعة عدم وجود TMD انخفاضًا كبيرًا. قد يشير هذا إلى أن الأفراد الذين يعانون من ألم TMD قد طوروا أنماطًا أكثر صلابة من النشاط العضلي التي تكون أقل استجابة للرصد الذاتي. علاوة على ذلك، كان التوتر المدرك مرتبطًا بصرير الأسنان المبلغ عنه ذاتيًا في مجموعة عدم وجود TMD ولكن ليس في مجموعة TMD، مما يشير إلى أن التحميل الزائد للعضلات في وجود ألم TMD قد يتأثر بآليات أكثر تعقيدًا ومتعددة العوامل بدلاً من العوامل النفسية الاجتماعية فقط. بشكل عام، يوفر الجمع بين التقييم اللحظي البيئي (EMA) وsEMG نهجًا صالحًا لفهم التحميل العضلي الهيكلي، مما يمكن أن يُعلم التدخلات المخصصة لإدارة سلوكيات مرتبطة بالألم.
القيود
تسلط الأبحاث الضوء على نقاط القوة والقيود في استخدام التقييم اللحظي البيئي (EMA) بالتزامن مع تخطيط كهربائية العضلات السطحية (sEMG) لقياس تحميل عضلات الفك. تشير النتائج إلى وجود علاقة ذات دلالة إحصائية بين صرير الأسنان المبلغ عنه ذاتيًا أثناء اليقظة ونشاط العضلات المسجل بواسطة EMG، مما يشير إلى أن الأفراد يمكنهم مراقبة هذه السلوكيات بفعالية في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، فإن أحد القيود الملحوظة هو أن بيانات sEMG تم جمعها فقط في اليوم الأول، بينما تم إجراء EMA على مدى ثلاثة أيام لالتقاط التغيرات في السلوكيات المبلغ عنها ذاتيًا. يجب أن تأخذ الدراسات المستقبلية في الاعتبار التباين اليومي في تسجيلات sEMG لتعزيز قوة النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، استخدمت الدراسة عتبة 20% من أقصى انقباض طوعي (MVC) لتعريف التحميل الزائد للعضلات، والتي، على الرغم من دعمها من خلال الأبحاث السابقة، قد تتجاهل التغيرات الأكثر دقة في النشاط العضلي إذا تم تطبيق عتبة أقل. يعد التسجيل الأحادي لـ EMG من العضلة الماضغة اليسرى قيدًا آخر؛ ومع ذلك، تشير الأدبيات الحالية إلى أن هذا النهج يمكن أن يعكس بشكل موثوق النشاط العام للعضلة الماضغة بسبب التناظر الثنائي. على الرغم من التحيزات المحتملة من الإعداد التجريبي، مثل تغيير المشاركين لسلوكيات الفك استجابةً للمراقبة، فإن اتساق النشاط العضلي المبلغ عنه ذاتيًا يتماشى مع دراسات EMA السابقة. بشكل عام، توفر هذه المنهجية المتكاملة تقييمًا جديدًا وصالحًا بيئيًا للسلوكيات المرتبطة بالتحميل، مما قد يعزز الوعي السريري ويسهل المناقشات المستهدفة حول تغيير السلوك والإدارة الذاتية لدى المرضى غير المدركين لتحميل عضلات الفك المنخفض المستوى.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-22184-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41057691
Publication Date: 2025-10-07
Author(s): Nikola Stanisic et al.
Primary Topic: Temporomandibular Joint Disorders
Overview
This study investigates the relationship between self-reported awake bruxism, assessed through Ecological Momentary Assessment (EMA), and jaw muscle activity measured by surface electromyography (sEMG) in individuals with and without temporomandibular disorder (TMD) pain. Seventy participants (38 women, 32 men), with 31% reporting pain, engaged in a 3-day EMA using a smartphone application, while sEMG data were collected on the first day. The study defined muscle overload as activity exceeding 20% of maximum voluntary contraction (MVC) and evaluated it in terms of duration and area under the curve (AUC). A significant correlation was found between EMA-reported bruxism and sEMG overload duration (ρ = 0.62, p < 0.001), with AUC correlating with EMA data exclusively in the TMD group. Notably, participants with TMD pain demonstrated shorter high-intensity bursts (60-79% MVC, p ≤ 0.005) and prolonged low-intensity muscle activity (20-39% MVC, p < 0.001). The findings indicate that combining EMA and sEMG offers a comprehensive assessment of musculoskeletal overload, integrating both subjective and objective measures. The study highlights that higher bruxism behavior and stress levels were observed in women and individuals experiencing pain. By utilizing EMA to capture real-time behavioral data linked to physiological activity, the research suggests potential for identifying pain-related risk behaviors, thereby facilitating tailored, patient-centered interventions in pain management.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled trials, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized instruments and protocols to ensure reliability and validity. The analysis was conducted using software tools capable of performing complex statistical tests, such as regression analysis and ANOVA, to determine the significance of the findings. The section also details the sample size calculations and the criteria for participant selection, ensuring that the results are generalizable to the broader population. Overall, the methods employed are robust, providing a solid foundation for the study’s conclusions.
Results
The study included 70 participants (38 women, 32 men) and achieved high compliance, with an average of 15.7 responses per day, representing 79% of scheduled notifications. Participants were classified into two groups: 48 (69%) with No TMD pain and 22 (31%) with TMD pain. Notably, men exhibited higher maximum voluntary contraction (MVC) and jaw opening capacity compared to women (both $p < 0.001$). The TMD pain group reported a mean Numeric Rating Scale (NRS) pain score of 5.4 (SD 2.0), with no significant gender differences. EMG analysis revealed that TMD pain participants had longer durations of muscle overload compared to those without TMD pain (21 min vs. 15 min; $p < 0.001$). A strong positive correlation was found between EMA-reported awake bruxism and the duration of jaw muscle activity above the 20% MVC threshold ($\rho = 0.62, p < 0.001$). This correlation was moderate for the TMD pain group ($\rho = 0.56, p = 0.006$) and weak for the No TMD pain group ($\rho = 0.30, p = 0.035$), with no significant difference in correlation strength between groups ($p = 0.90$). Additionally, participants with TMD pain showed significantly shorter high-intensity muscle activity durations at 60-69% MVC ($p = 0.005$) and 70-79% MVC ($p < 0.001$), while spending more time in the lower intensity ranges (20-29% MVC and 30-39% MVC, both $p < 0.001$). Women reported higher awake bruxism activity than men and those with TMD pain reported greater activity than those without, with significant day-to-day variations observed in the overall sample. Furthermore, women had higher perceived stress scores (PSS-10) than men ($p = 0.008$), and TMD participants reported higher scores than those without TMD pain ($p < 0.001$).
Discussion
The study investigated the relationship between self-reported awake bruxism behaviors and objectively measured non-functional muscle activity in participants with and without temporomandibular disorder (TMD) pain. The findings confirmed the primary hypothesis that participants possess a degree of awareness regarding their non-functional jaw muscle activity, as evidenced by significant correlations between self-reported bruxism and electromyography (EMG) measurements. Additionally, individuals with TMD pain reported higher frequencies of bruxism activities and exhibited longer durations of muscle activity at lower intensity levels compared to those without TMD pain. This suggests that TMD pain may alter neurophysiological control of the jaw, leading to heightened sensitivity and awareness of muscle activity, which could contribute to the maintenance of bruxism behaviors.
The study also highlighted the differences in bruxism patterns between the two groups, with the TMD pain group showing stable self-reported bruxism across three days, while the non-TMD group exhibited a significant reduction. This may indicate that individuals with TMD pain have developed more rigid patterns of muscle activity that are less responsive to self-monitoring. Furthermore, perceived stress was correlated with self-reported bruxism in the non-TMD group but not in the TMD group, suggesting that muscle overload in the presence of TMD pain may be influenced by more complex, multifactorial mechanisms rather than solely psychosocial factors. Overall, the combination of ecological momentary assessment (EMA) and sEMG offers a valid approach to understanding musculoskeletal overload, which can inform tailored interventions for managing pain-related behaviors.
Limitations
The research highlights the strengths and limitations of using Ecological Momentary Assessment (EMA) in conjunction with surface electromyography (sEMG) to measure jaw muscle overload. The findings indicate a significant correlation between EMA-reported awake bruxism and EMG-recorded muscle activity, suggesting that individuals can effectively self-monitor these behaviors in real-time. However, a notable limitation is that sEMG data were only collected on Day 1, while EMA was conducted over three days to capture variations in self-reported behaviors. Future studies should consider the day-to-day variability of sEMG recordings to enhance the robustness of the findings.
Additionally, the study utilized a 20% maximum voluntary contraction (MVC) threshold to define muscle overload, which, while supported by prior research, may overlook subtler variations in muscle activity if a lower threshold were applied. The unilateral recording of EMG from the left masseter is another limitation; however, existing literature suggests that this approach can reliably reflect overall masseter activity due to bilateral symmetry. Despite potential biases from the experimental setup, such as participants altering their jaw behaviors in response to observation, the consistency of self-reported muscle activity aligns with previous EMA studies. Overall, this integrated methodology provides a novel and ecologically valid assessment of overload-related behaviors, which could enhance clinical awareness and facilitate targeted discussions on behavioral change and self-management in patients unaware of low-level jaw muscle overload.