一指禅推法的图形和动力学参数测定

目的对一指禅推法动力学参数进行测定,为手法的评价和衡量标准提供量化依据。方法应用多点薄膜压力测试系统,检测并记录术者进行手法操作过程中的动态图形,并保存分析相应的参数数据。结果一指禅推法的平均最大作用力为(11.75±0.88)N,频率为(111.7±6.98)次/min,周期为(539±35.73)ms,有效做功时间比均大于0.28,波形的均匀性均大于0.927。结论通过图形和量化指标可以客观衡量一指禅推法"持久、有力、均匀"的手法要求,但"柔和、渗透"还缺乏衡量和评价的量化指标。     

提拉旋转斜扳法操作时腰椎椎间盘应力及应变的有限元研究

目的　通过有限元分析方法,观察提拉旋转斜扳法操作时椎间盘应力及应变发生的变化规律,探寻手法治疗腰椎疾患的科学性和安全性。 方法　在构建的L4~5节段腰椎模型上模拟加载提拉旋转斜扳手法,观察手法作用过程中椎间盘应力的分布及变化,髓核及纤维环的位移及应变。 结果　椎间盘应力变化从右后方开始出现,以弧形向周围传递扩散,应力的变化呈递减分布。椎间盘应变最小的位置在髓核偏后,以此为中心呈圆弧状向周围递增。应变最大的位置主要发生于纤维环,特别是椎间盘右侧外缘。 结论　手法操作中应力主要集中于后侧关节突关节,椎间盘的应力变化相对较小,提示手法治疗是安全的。纤维环后外侧在操作中有较明显的应变,局部的位移变化可能是手法疗效的机制之一。     

旋提手法对下颈椎椎体位移影响的体外生物力学特征

背景：明确手法操作时椎体位移有助于揭示其内在生物力学机制,目前尚无研究分析旋提手法时椎体位移情况。目的：观察旋提手法操作中下颈椎椎体位移情况以及不同扳动力对椎体位移的影响。方法：选取7具健康成年男性尸体颈椎标本,应用MTS材料机及夹具在标本上模拟预牵引与不同扳动力(50,150,250 N)的旋提手法操作,并应用运动捕捉系统对C₄-C₇椎体不同位置(右横突、椎体中点、左横突)进行运动学测量,明确预牵引及不同扳动力下的椎体位移。结果与结论：(1)预牵引时：椎体中点与右横突纵向位移量由C₄至C₇逐渐减少(P<0.05),C₄右横突纵向位移量显著大于左横突(P<0.05);(2)扳动时：右横突与椎体中点纵向位移量由C₄到C₇逐渐减小(P<0.05),150,250 N扳动力下的C₄右横突纵向位移量均显著大于左横突(P<0.05);(3)不同扳动力比较：50 N扳动力组的椎体各节段和位置的纵向位移...     

不同腰椎退变程度下两种腰椎推拿斜扳法作用效果的比较研究

目的 比较研究腰椎不同退变程度下传统和改良腰椎推拿斜扳法的作用效果。方法 建立质量-弹簧-阻尼系统腰椎生物力学模型,采集专业推拿医生的推拿作用力,将作用力作为模型的输入力,通过增大弹簧的弹性系数和阻尼的阻尼系数模拟腰椎退变。运用MATLAB/Simulink仿真技术,得到不同腰椎退变程度下推拿斜扳法的作用效果(最大相对位移和最大加速度),并进行比较分析。结果 当腰椎未退变时,得到两种手法下各节段的最大相对位移和最大加速度。随着腰椎退变程度的增大,两种手法下各节段的最大相对位移和最大加速度均呈下降趋势,并得到两种手法下腰椎各节段最大相对位移和最大加速度的衰减速率。结论 当腰椎未退变时,传统斜扳法的有效性略优于改良斜扳法,但改良斜扳法的安全性明显优于传统斜扳法,宜采用改良斜扳法。随着腰椎退变程度加剧,两种手法的作用效果均呈幂函数式衰减,改良斜扳法有效性的衰减速率明显快于传统斜扳法,说明在腰椎退变的情况下不宜采用改良斜扳法。     

峡部裂对上位脊椎力学稳定性影响

目的通过测量腰椎峡部裂模型上位脊椎间盘压力,研究峡部裂上位脊椎稳定性。方法实验材料为9具成人新鲜腰椎标本,造成实验模型,通过MTS-858生物力学测试机对正常组及峡部裂组标本进行中心垂直、前屈、后伸及侧屈压力加载,对不同状态椎间盘进行压力测试,分析比较峡部裂组及正常组上位椎间盘压力。结果峡部裂组上位脊椎(L4/5)间盘压力在中心垂直正压状态下(600、800、1000N加载)与正常组椎间盘压力均值比较,P0.05,无显著性差异,分别增加了1.3%,1.5%,1.7%。前屈15°状态下(300、500、700N加载)与正常组椎间盘压力均值比较,P均0.001,有显著性差异,分别增加了20.97%,24.45%,28.79%。后伸15°状态下(300、500、700N加载))与正常组椎间盘压力均值比较,P0.001,有显著性差异,分别增加了14.15%,17.86%,24.92%。侧屈15°状态下(300、500、700N加载)与正常组压力比较,P0.05,无显著性差异,分别增加了3.54%,2.12%,1.14%。结论腰椎峡部裂不仅对同序脊椎具有重要力学影响,而且对上位脊椎同样具有重要力学影响,从而可以影响同序及上位脊椎的稳定性。     

动力髋部螺钉与股骨近端髓内钉固定不稳定股骨转子间骨折的生物力学比较

目的 比较动力髋部螺钉（dynamic hip screw, DHS）与股骨近端髓内钉 (proximal femoral nail, PFN)固定不稳定型股骨转子间骨折的生物力学稳定性。方法8对新鲜冰冻人体股骨标本行标准4部分截骨术,每对分别以DHS及PFN固定后分为DHS组及PFN组,行生物力学测试。在持续加载负荷（200、400、600、800、1 000、1 200和1 400 N）后测量骨折端分离移位程度以反映内植物的稳定性。每个标本重复加载5次,计算其平均值后绘制载荷-距离曲线,并计算刚度值。设定最初载荷为1 400 N,加载速度10 N/s,每次加载600 N,当压力逐渐增加至最高值时停止,维持10 s后压力逐渐减小至0 N。记录内固定失败时加载的最大压力值作为内植物最大强度。结果 所有标本均顺利完成测试,内固定物均无断裂。在不同负荷下DHS组位移变化值与刚度值平均值分别为 (3.92±2.21) mm和(215.28±58) N/mm;PFN组分别为(4.22±1.80) mm和(197.06±34.20) N/mm,两组比较均无统计学差异性(P>0.05)。PFN组为钉尾端发生新的骨折;DHS组均为钢板远端皮质螺钉处发生骨折,并无螺钉切出股骨头。PFN组内固定失败时平均载荷为(4 312±560) N, DHS组(3 954±520) N,两组比较无统计学差异(P>0.05)。结论PFN与DHS治疗不稳定型股骨转子间骨折在强度及轴向稳定性上并无本质性差别。临床上需根据具体骨折情况选用合适的内固定材料,治疗中应尽量做到解剖复位,对于难以解剖复位者要力争恢复内后侧骨皮质的连续性。     

腰椎旋转手法所致咔哒声与拇指最大推扳力的量效关系研究

目的:研究腰椎定点旋转手法作用时咔哒声响与拇指最大推扳力的量效关系,为推拿手法的量化提供定量化依据。方法:应用压力传感器检测系统,检测并记录旋转手法作用时出现咔哒声响时术者拇指推扳腰椎棘突的最大推扳力。结果:以出现咔哒声响作为腰椎旋转手法成功的标志,此刻术者左右手拇指的最大平均推扳力分别为5.1±1.3kg和6.6±1.5kg。结论:利手对拇指的推扳力有显著的影响(P<0.001),咔哒声响的发生与拇指推扳力的大小无直接关系。     

单侧膝内翻型膝骨关节炎患者足底压力 分布特征研究

目的对比分析单侧膝内翻型膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者和健康人在步态周期中的足底压力分布特征的差异,为KOA患者的康复治疗评估提供量化参考。方法利用Footscan足底压力测试系统对40名单侧膝内翻型KOA患者(Kellgren-Lawrence评分符合Ⅰ～Ⅲ级KOA,左右膝各20人)及20名健康人自然行走时的步态进行测试,采集受试者足底各区域的压力峰值、受力时间百分比、冲量,及单足支撑期参数和足轴角等参数,并进行对比分析。结果对于足中部区域所受冲量,左KOA患者(左足98. 57 N·s±38. 58 N·s)和右KOA患者(右足65. 11 N·s±32. 52 N·s)均比健康人(左足45. 53 N·s±12. 69 N·s,右足39. 58 N·s±15. 74 N·s)大60%以上(P<0. 05);患者第1趾区域压力峰值比健康人减小40%以上(P<0. 001);患者足跟内外侧压力峰值比健康人减小27%以上(P<0. 001)。与健康人相比,患者足轴角、足底各区域受力时间百分比、整足支撑阶段时间百分比均增大(P<0. 05),足跟着地阶段时间百分比和前足离地阶段时间百分比减小(P<0. 05)。结论单侧膝内翻型膝骨关节炎患者与健康人相比足底压力分布特征有显著差异,足轴角明显增大,整足支撑期阶段时间延长,第1趾和足跟内外侧压力峰值及足中部所受冲量差异尤为显著,这些指标可为KOA患者的康复疗效评估提供量化参考。     

颈椎微调手法的力学特性分析

目的对脊柱微调手法的颈部操作进行力学特性分析,为该推拿手法的临床推广提供可参考的力学数据。方法微调手法创始人、手法熟练者和手法初学者3位测试者用微调手法在健康人体颈椎两个节段上操作,采用FingerTPS Wireless System采集拇指力量大小的数据,分析在右手拇指力量最大时双手拇指力量大小的差异,以及拇指力量大小随时间变化的规律。结果各测试者双手拇指力量最大值之间存在明显差异(P<0.001);不同的手法测试者在应用脊柱微调手法时,都存在作用力的加力过程(波谷至波峰的时间T1)比减力过程(由波峰至波谷的时间T2)略长,经统计学分析有明显差异(P<0.001)。结论微调手法操作上存在主力手和辅助手,微调手法操作是慢速加力和快速减力的过程。     

拇指腕掌关节韧带的解剖力学分析及临床意义

目的研究拇指腕掌关节背桡韧带及前斜韧带的解剖学及生物力学特点,测量其弹性模量及延伸率,为伤病时韧带修复提供参考。方法解剖成人男性尸体40例新鲜手标本,制做成大多角骨-韧带-第1掌骨标本,20例保留背桡韧带,20例保留前斜韧带,在生物力学机上测试,测量和计算背桡韧带及前斜韧带的长、宽、厚、最大载荷、弹性模量、延伸率。结果背桡韧带、前斜韧带的最大载荷分别为(213.5±72.4)、(168.7±35.2)N,弹性模量分别为(17.2±6.7)、(9.3±2.5)MPa,延伸率分别为(116.2±21.3)%、(92.7±22.4)%。背桡韧带的最大载荷、弹性模量及延伸率均大于前斜韧带。结论拇指腕掌关节囊内韧带中,背桡韧带刚度较大,韧性较强,对维持关节稳定性起重要作用。前斜韧带刚度较小,韧性较差,韧带退变时容易损伤。拇指腕掌关节炎应该首选重建前斜韧带,且应选用弹性模量及延伸率接近背桡韧带的材料为佳。     

胸腰椎骨质疏松压缩性骨折经椎弓根植骨的生物力学研究

目的探讨经椎弓根椎体内植骨对骨质疏松压缩骨折椎体力学性能的影响.方法5具老年女性胸腰段脊柱标本(T9-L4),CT检查无明显骨质破坏,骨密度检查证实为骨质疏松标本.随机选取20个椎体,用材料试验机压缩加载,压缩椎体高度25%,制造椎体压缩骨折,获得椎体原始最大载荷及刚度数据.对骨折椎体行经椎弓根椎体内植骨.再测试植骨后椎体最大载荷及刚度.结果椎体原始最大载荷及刚度分别为(1343.5±428.7)N和(1090.3±429.2)N/mm;压缩骨折经椎弓根植骨后椎体最大载荷及刚度分别为0276.1±274.6)N和(366.1±102.7)N/mm.植骨后椎体最大载荷与原始最大载荷差异无显著性(P＞0.05),但椎体原始刚度大于植骨后刚度(P＜0.05).结论骨质疏松压缩骨折经椎弓根椎体内植骨,可恢复骨质疏松骨折椎体的最大抗压强度,但不能恢复其刚度,经椎弓根植骨治疗骨质疏松椎体压缩骨折有强化骨折椎体的作用.     

推拿手法对腰椎间盘突出症腰椎结构三维位移的影响

目的通过观察推拿手法对腰突症患者腰椎三维空间位移的影响,探讨推拿手法治疗腰突症"骨错缝"的干预机制。方法选取10名腰突症患者,分为理筋手法组(5例,简称理筋组)和理筋手法加调整手法组(5例,简称理调组)进行治疗;正常志愿者5例为理筋手法(简称正常组)。应用ITK重建软件重建腰椎椎体并进行有限元分析,比较3组手法干预前后腰椎椎体三维位移变化情况。结果 3组腰突症患者推拿手法治疗后L1～5各椎体的空间位置发生了一定改变。理调组L3在X轴角位移为(1.77±0.46)°;L4在X、Y轴角位移分别为(1.78±0.53)°、(1.89±0.75)°,显著大于理筋组和正常组(P<0.05);理调组L1～5在X轴三维角位移分别为(1.50±0.47)°、(1.55±0.57)°、(1.77±0.46)°、(1.78±0.53)°、(1.61±0.39)°,均显著大于正常组(P<0.05);理调组L3在Y轴三维位移为(2.87±0.74)mm,L4在X轴三维位移为(1.68±0.64)mm,显著大于理筋组和正常组(P<0.05);理调组L1、L4、L5在X轴三维位移分别为(1.28±0.21)、(1.68±0.64)、(1.30±0.51)mm,L1～3在Y轴三维位移分别为(1.92±0.42)、(2.25±0.61)、(2.87±0.74)mm,均显著大于正常组(P<0.05)。理筋手法组L1～5各节段三维角位移和位移与正常组相比,均呈现大于正常组的趋势。结论理调手法比理筋手法更能调整失稳或退变节段的空间位置,使腰椎椎体产生水平及旋转移位,而非上下移位,对纠正腰椎"骨错缝"产生重要作用。理筋手法对腰突症患者腰椎结构有一定的影响,但不显著。     

颈椎三维运动对关节突关节压力的作用

背景:颈椎关节突关节压力变化是颈椎生理运动中的一个重要环节,但目前缺少对颈椎生理载荷下关节突间接触压力的直接测量研究。目的:通过测量颈椎三维运动中关节突关节压力的变化,探讨关节突对颈椎应力分布和运动协调的作用。方法:6具成年男性新鲜尸体颈椎标本(C2~C7)作为测试对象,将预制的压敏片置于C3~4、C4~5和C6~7左侧关节突关节内。标本先给予75N跟随载荷,再以持续加载模式加载力偶。屈伸和侧弯最大2.0N?m载荷,轴向旋转最大4.0N?m载荷,测量零力偶和最大力偶时的关节突关节内压力。结果与结论:零载荷时,C3~4、C4~5和C6~7左侧关节突分别承受75N跟随载荷的20.6%,20.0%,21.3%。在运动加载后,完整颈椎在后伸、左侧弯和右旋时均表现为左侧关节突间压力明显增大(P0.05);但前屈、右侧弯和左旋时左侧关节突间压力无明显改变。3个节段在各运动方向关节间压力变化无显著性差异(P0.05)。结果提示关节突关节内压力变化主要取决于关节突的角度和加载方向。颈椎关节突在传递分散颈椎应力和协调三维运动中发挥重要作用。     

长节段单椎体压缩性骨折动物模型的建立

目的:介绍一种用于评价脊柱不同内固定对脊柱稳定性影响的离体动物长节段单椎体不稳定性压缩骨折模型。方法:收集12例6￣8周新鲜小牛T12￣L3节段胸腰椎标本,采用G epstein改良方法对标本的中间椎体L1进行预损伤,前屈10°并轴向加载,预加载1 000 N,然后以0.1 s的时间迅速下压L1椎体椎前高度的1/2距离,使L1椎体骨折,之后以5 m m/m in的速度将L1椎体压至椎前高度减少1/2,椎体中部骨折线形成;分别测试正常标本、模型标本的椎前高度、前屈-压缩刚度和T13￣L2节段的中性区(N Z)和三维运动范围(RO M)。结果:L1压缩性骨折模型制作理想,模型标本L1的椎前高度平均约占完整标本的51.26%,椎管前壁完整、脊柱后柱未见明显损伤;模型标本前屈-压缩刚度较完整标本显著减少(P<0.0001);T13￣L2节段在前屈、后伸、左/右侧弯、左/右旋转方向的中性区(N Z)、运动范围(RO M)均较完整标本明显增大(P<0.001或P<0.0001)。结论:此种离体、长节段、单椎体不稳定性动物压缩性骨折模型较为理想,可用于评价不同脊柱内固定对脊柱稳定性的影响。     

随动载荷对腰椎小关节接触力的影响

目的研究不同大小随动载荷在腰椎不同姿态下对小关节接触力的影响。方法建立非线性三维有限元腰椎模型(L1~S1),并考虑小关节软骨的非均一厚度和非线性材料特征。对腰椎模型施加不同大小的随动力预载荷(0、0.5、0.8、1.2 k N)以及7.5 N·m不同方向上(前屈、后伸、侧弯、轴向旋转)的纯力矩,对比各运动节段两侧小关节上在不同加载工况下的接触力,并定量研究随动载荷对小关节不对称性的影响。结果随动载荷的应用会增大屈伸以及侧弯(同侧)状态下的小关节接触力,而减少侧弯(对侧)时的小关节接触力,而且这种增大(或减小)效应会随着随动载荷本身的增大而减弱。对于轴向扭转,预载荷对小关节力几乎没有影响。在腰椎不同的姿态下,随动载荷对于小关节接触力不对称性的影响按从大到小排列依次为:侧弯(同侧)、前屈、侧弯(对侧)、后伸、轴向扭转。结论随动载荷对腰椎小关节接触力的影响随腰椎运动姿态的不同而不同。在腰椎的生物力学研究中,小关节的不对称性需要被充分考虑,尤其是在生理载荷作用下腰椎后部结构的研究中。     

腰椎椎体间镍钛记忆合金支架的生物力学分析

目的 测试镍钛记忆合金支架的力学性能及用于腰椎间融合术的体外生物力学性能。方法 通过力学测试机测试支架的力学性能,并在新鲜腰椎标本上模拟腰椎间融合术,对比分析镍钛记忆合金支架及其配套的骨粒-可吸收骨水泥混凝物浇注植骨方法、传统盒状融合器用于腰椎间融合术的生物力学性能。结果 镍钛记忆合金支架最大抗压强度为(12 964±962) N,记忆特性有效范围内最大形变为(4.68±0.03) mm,形状恢复率为99.86%。相比于正常腰椎模型,单独使用镍钛记忆合金支架植入模拟腰椎间融合术后手术节段稳定性在前屈、后伸、侧屈、旋转方向上均有增加,与采用传统盒状融合器相当(P>0.05)。而在复合使用配套设计的自体骨粒-可吸收骨水泥混凝物植骨后,手术节段活动度进一步降低(P<0.05),节段稳定性与附加椎弓根螺钉内固定组相当(P>0.05)。镍钛记忆合金支架植入后的抗拔出强度弱于传统盒状融合器(P<0.05),在配合使用自体骨粒-可吸收骨水泥混凝物植骨时的抗拔出强度显著强于传统盒状融合器(P<0.05)。结论 本研究的镍钛记忆合金支架同时配套设计了相匹配的骨粒-骨水泥混凝...     

着鞋和触地方式对慢跑时足部受力特征的影响

目的探讨穿鞋和裸足跑在不同触地方式下对足部受力特征的影响。方法利用Medilogic鞋垫式足底压力测试系统和Kistler三维测力台采集12名健康男性受试者在着鞋与裸足情况下分别进行后跟触地与前掌触地慢跑(3 m/s)时的受力特征,包括地面反作用力、冲击力峰值、最大负载率、足底压力峰值以及冲量。结果 (1)后跟触地时,穿着运动鞋可以显著降低最大负载率,并且延缓冲击力峰值出现的时间。前掌触地时,穿鞋时的最大蹬地力量要显著大于裸足;(2)不同触地方式对于足底各区域压力峰值参数的影响相较于着鞋条件更多,主要表现为两种触地方式之间对于足中区和足后区足底压力峰值和出现时间的差异。结论不同触地方式对慢跑时的足部受力影响更为显著。穿鞋后跟触地跑能降低冲击负荷,而裸足前掌触地跑则会使足底压力过度集中于足前部,提示慢跑时无论采用何种触地方式均可以通过选择合理的运动鞋来减小足部受力。     

一指禅推法不同作用力下上肢肌群运动方式及肌电信号

目的观察不同手法力量下一指禅推法上肢肌电信号特征,找出手法操作关键技术上肢肌群协同运动方式。方法采集专家组、熟练组和初学组手法肌电信号数据。每位测试者按手法力量分轻、中、重3种类型操作,选择连续稳定的数据采用MyoResearch软件进行分析。结果上肢各测试肌群肌电积分(iEMG)比较有显著差异(P<0.05);不同手法力量肌群iEMG比值比较,专家组和熟练组无显著差异(P>0.05),比值前3位为尺侧腕屈肌群、三角肌、桡侧伸肌群;手法核心主动肌群参与运动方式基本一致。初学组在不同手法力量下iEMG比值前3位肌肉群各不相同,差异较明显。专家组、熟练组和初学组之间协同收缩率比较差异均显著(P<0.01),初学组协同收缩率最大,专家组协同收缩率最小,且协同收缩率随手法力量增加逐渐下降。6 min操作三角肌肉中位频率斜率比较,专家组测试者耐疲劳度较好。结论专家组和熟练组手法肌电信号有共同特征,存在手法操作的核心肌群。上肢核心肌群运动方式具有规律性,并且iEMG比值、中位频率斜率、协同收缩率等指标可作为评价手法持久性、均匀性,以及施力方式是否规范的参考标准。     

膨胀式脊柱内固定系统椎弓根螺钉的生物力学测试

目的测试并比较自行设计的膨胀式脊柱内固定系统(expansivespinesystem,ESS)椎弓根螺钉以及CD-Ⅱ和GSS螺钉置入正常人腰椎体标本的最大轴向拔出力及最大旋入力矩,评价ESS螺钉脊柱固定稳定性。方法将30个正常成人腰椎椎体标本随机分为3组,每组10个椎体(20侧椎弓根),分别置入ESS、CD-Ⅱ和GSS椎弓根螺钉,行螺钉拔出试验,测试并记录螺钉的最大旋入力矩和最大轴向拔出力。结果三组螺钉的最大旋入力矩分别为(5.79±1.85)Nm、(5.19±0.75)Nm和(5.56±1.31)Nm,最大轴向拔出力分别为(2219.80±367.60)N、(1630.65±392.58)N和(1963.75±403.68)N。ESS螺钉最大轴向拔出力最大,且与CD-Ⅱ螺钉相比差异有非常显著性意义(P<0.01),与GSS螺钉相比有显著性意义(P<0.05)。结论ESS螺钉具有很强的椎弓根锚固作用。     

不同运动鞋舒适性差异及对篮球典型动作足部受力特征影响

目的探讨穿着不同篮球专项鞋在不同篮球典型步法中足部受力特征和专项鞋舒适性之间的关系。方法利用Kistler三维测力台和Medilogic鞋垫式足底压力测试系统采集并比较12名篮球专项运动员分别穿着两款篮球鞋(L、N鞋)在完成3种篮球典型步法(侧滑步、90°变向跑、3步上篮)的受力特征,包括冲击力峰值、最大负载率、足底压力峰值等;并采用主观舒适度量表对完成3种步法时两款鞋舒适性进行评分。结果 3种典型步法中两款鞋在冲击力方面无显著性差异,L鞋足部压力在侧滑步和3步上篮中比N鞋更小;在舒适性方面,N鞋显著优于L鞋,主要表现在鞋舒适性喜好程度(后跟稳定性、后跟响应、前掌缓冲、后跟缓冲和总体印象)和强度(前掌缓冲和后跟缓冲)方面存在显著性差异。结论两款篮球鞋仅在足底压力和舒适性评价上存在较大差异,但并没有一款鞋在两种评价中都表现更优异,提示在全面设计和评价专项鞋时应兼顾鞋本身的生物力学特性和运动员的主观评价。