坐位旋转手法对腰椎内在应力的实时监测

目的：研究坐位旋转手法时对腰椎内在应力分布的特点。方法：使用L4-5腰椎CT片，以Mimics软件系统逐层重建，建立L4-5三维有限元模型。根据手法原理，将坐位腰椎旋转手法进行分解，把各项力学参数代入三维有限元模型进行计算分析。即时显示手法作用时腰椎间盘的位移和内在应力的变化。结果：正常腰椎在旋转手法作用时应力主要集中在椎体、终板和椎间盘处。退变腰椎在手法作用时应力主要集中在L4小关节的下关节突和椎弓，且应力分布集中。结论：(1)坐位腰椎旋转手法时，对于正常腰椎应力主要作用于椎体、终板和椎间盘等前部结构。(2)对于退变腰椎，应力主要作用于后部结构，并且所受应力分布集中，易损伤小关节、椎弓。     

颈椎旋转手法对兔粥样斑块期颈动脉拉伸力学性能的影响

目的探讨颈椎旋转手法对兔粥样斑块期颈动脉拉伸力学性能的影响。方法选取30只健康的雄性新西兰大耳兔,随机分为实验组、模型对照组和空白对照组。实验组对兔进行颈动脉粥样硬化斑块造模及颈椎旋转手法干预,模型对照组仅进行颈动脉粥样硬化斑块造模,而空白对照组不进行任何干预。观测3组兔在不同干预后颈动脉各项拉伸力学性能指标的差异。结果实验组与模型对照组以及空白对照组比较,最大应变、最大载荷和生理性弹性模量均有统计学差异(P0.05);实验组最大应变比模型对照组、空白对照组分别小24.87%、52.09%;实验组最大载荷分别是模型对照组、空白对照组的2.21、3.47倍;实验组生理性弹性模量分别是模型对照组、空白对照组的1.60、1.89倍。结论相对正常颈动脉而言,颈动脉粥样硬化斑块的存在会降低颈动脉的拉伸力学性能,而对存在颈动脉粥样硬化的兔进行颈椎旋转手法操作,会进一步降低颈动脉的拉伸力学性能。因此,临床上对于存在颈动脉粥样硬化斑块的患者,最好避免进行颈椎旋转手法操作。     

定位与非定位颈椎旋转手法对不同程度粥样硬化颈内动脉拉伸力学性能的影响

背景：颈椎旋转手法被广泛应用于颈部疾病的治疗且疗效明确,但临床发现其存在一定风险。作者前期研究发现颈椎旋转手法会降低粥样硬化颈动脉的拉伸力学性能,但尚不明确不同颈椎旋转手法(定位/非定位)及不同程度(轻/中/重度)粥样硬化对颈动脉拉伸力学性能的影响。目的：探索不同颈椎旋转手法及不同程度粥样硬化对颈内动脉拉伸力学性能的影响。方法：120只雄性新西兰兔根据不同程度粥样硬化及不同颈椎旋转手法干预随机分为重度粥样硬化+定位/非定位颈椎旋转手法、中度粥样硬化+定位/非定位颈椎旋转手法、轻度粥样硬化+定位/非定位颈椎旋转手法、正常兔+定位/非定位颈椎旋转手法共8个实验组,以及轻/中/重度粥样硬化+无手法干预共3个模型对照组和1个空白对照组。采用两因素方差分析探索不同颈椎旋转手法及不同程度粥样硬化对颈内动脉拉伸力学性能的主效应及交互效应,并用单因素方差分析探索同一程度粥样硬化情况下,不同手法干预对颈内动脉拉伸力学性能的影响。结果与结论：(1)“不同颈椎旋转手法”与“不同程度粥样硬化”均是影响颈内动脉拉伸力学性能的主效应因素;(2)对于轻度及重度粥样硬化,定位颈椎旋转手法及非定位颈椎旋转手法均会降低颈...     

颈椎定点旋转手法“点”的数字化解剖

背景：虽然颈椎定点旋转复位手法效果显著,但其机制一直缺乏深入的研究。临床上对所要实施的推拿力和旋转节段无法做到精确控制,有时会造成手法的医源性损伤。 目的：从颈椎定点旋转手法旋转中心点的角度分析旋转手法的作用途径。 方法：在64排螺旋CT工作平台扫描标本,层距1 mm。在PHILIPS MEDICAL SYSTEMS图像处理功能模块中提取图片中轮廓线数据,进行上颈椎三维结构重建和图像显示。取枢椎棘突顶点(A点)、齿突垂直轴心(B点)以及两者之间连线的中点(C点)为旋转轴心(模拟中的旋转中心点),分别以各点为原点建立球坐标系。观察枢椎棘突顶点与下颌尖旋转前后的连线夹角,以及齿突垂直轴心与下颌尖旋转前后的连线夹角。 结果与结论：做定点手法旋转时其中心并非是施术者利手作用的枢椎棘突顶点,而是枢椎齿突垂直轴心;实际轴心旋转角>术者观察角。提示应建立颈椎定轴旋转的新概念,并掌握颈椎定轴旋转手法的原则,以指导临床正确应用脊柱旋转类手法。     

推拿手法作用的实验应力分析

目的观察不同着力点、不同角度的纵向牵拉力作用下,颈椎关节的应力变化。方法采用光弹材料按11比例制成颈椎模型,通过计算模型上形成的等差干涉条纹级数,分别观察C     

中医推拿间歇拔伸颈椎应力分析及对VBI即时作用观察

本文对中医推拿颈椎间歇性拔伸手法进行了生物力学分析，从理论上证实了该手法对颈椎产生的应力分布符合临床对力学的要求。对椎基底动脉缺血型（ＶＢＩ）颈椎病施行该手法，即时ＴＣＤ检查提示血流参数等有显著性改善，说明间歇性拔伸手法对ＶＢＩ有很好的疗效。     

体位对颈椎旋转手法整复神经根型颈椎病关节突关节骨错缝的有限元分析

背景：颈椎旋转手法的操作体位主要包括前屈位、中立位、后伸位和旋转方向,关于选用哪种体位实施颈椎旋转手法更有利于整复关节突关节骨错缝治疗神经根型颈椎病,目前尚不清晰。目的：比较不同体位实施颈椎旋转手法整复关节突关节骨错缝治疗神经根型颈椎病的生物力学差异。方法：建立并验证C₅-C₆正常三维有限元模型,分别模拟前屈、中立、后伸体位往右侧旋转实施颈椎旋转手法,比较不同体位实施颈椎旋转手法时C₅双侧下关节突的前后方向和上下方向位移分布。选取整复侧C₅下关节突的相同结点作为位移值参考点,比较不同体位实施颈椎旋转手法时整复侧C₅下关节突的前后方向和上下方向位移值。结果与结论：(1)在前屈、中立和后伸3种体位实施颈椎旋转手法,旋转侧C₅下关节突均向后下滑动,旋转对侧C₅下关节突均向前上滑动,所以C₅下关节突的滑动趋势与旋转方向有明显相关性,而与前屈、中立和后伸体位没有明显相关性;(2)在前屈、中立、后伸体位实施颈椎旋转手法,旋转...     

基于流固耦合有限元模型评估颈椎旋转手法下颈动脉粥样硬化斑块的破裂风险

目的 评估颈椎旋转手法对颈动脉粥样硬化斑块的破裂风险。方法 建立颈动脉粥样硬化斑块流固耦合(fluid-structure interaction, FSI)模型。采用FSI模型模拟颈椎旋转手法对颈动脉斑块和管腔的拉伸形变。记录斑块和管腔的血流最大剪切力(flow shear stress, FSS)、最大壁面切应力(wall shear stress, WSS)、最大斑块壁应力(plaque wall stress, PWS)、壁面拉应力(wall tensile stress, WTS)和壁面压强(wall pressure, WP)等力学参数。结果 在颈动脉16%拉伸形变下,斑块最大WSS为40.54 Pa,此处斑块可能表皮损伤;最大PWS为66.16 kPa,远小于斑块破裂阈值;内部纤维帽最大WTS和最大应变分别为156.75 kPa和0.56,大于破裂应变范围,能达到断裂临界值;管腔最大WTS为1 040.30 kPa,已接近中膜破裂阈值,可能会引起血管损伤。结论 颈椎旋转至生理极限位后,颈动脉拉伸可能造成斑块表皮组织破坏导致脱落,斑块内部会形成损伤、溃疡和出血以及血管损伤,...     

青年人正常颈椎旋转功能的CT研究

目的探讨正常各颈椎的旋转角度及旋转时横突孔移位、寰枢外侧关节活动情况。方法选择16~20岁健康自愿者50例,分别在正位、最大左旋和右旋位行螺旋CT扫描,测量枕骨和各颈椎与水平线所成角度、各横突孔的坐标值、寰椎侧块下关节面总面积及其与枢椎侧块上关节面未重合的面积,计算各颈椎实际旋转角度及占枕骨与第1胸椎间角度的百分比、横突孔在旋转时的实际移位距离及寰枢外侧关节的脱位百分比。结果颈椎向左、右作最大限度旋转时,枕骨相对第1胸椎的旋转角度分别为（69.9°±4.6°）、（69.6°±7.1°）,第1颈椎分别占（60.57±7.64）%、（56.28±10.0）%;第1颈椎左、右侧横突孔分别后移（13.03±4.03）mm、（9.80±3.08）mm,内移（15.74±2.76）mm、（13.97±5.90）mm,对侧分别前移（18.57±3.72）mm、（16.27±2.79）mm,内移（17.72±6.49）mm、（18.47±4.09）mm;左、右侧寰枢外侧关节分别脱位（57.34±7.06）%、（60.28±8.51）%,对侧分别脱位（75.53±8.54）%、（77.49±8.13）%。结论 CT是对活体颈椎旋转功能进行研究的简便、准确的方法,从青年人正常颈椎所测得数值对颈椎退行性变等异常情况下旋转功能的研究具有参考价值。     

生物力学在中医骨伤手法治疗颈椎病中的应用

中医骨伤科手法治疗颈椎病临床优势突出,手法的生物力学研究具有重要的临床和理论意义。回顾近年来中医骨伤科手法治疗颈椎病的生物力学机制研究,从手法的力学测量、不同颈椎手法术式(理筋手法、正骨手法)、手法对颈椎组织(椎体、椎间盘、肌肉、血管)影响等方面的生物力学问题进行探讨,为临床中医骨伤手法更好治疗颈椎病提供生物力学理论依据及指导。     

生物力学在中医骨伤手法治疗颈椎病中的应用

中医骨伤科手法治疗颈椎病临床优势突出,手法的生物力学研究具有重要的临床和理论意义。回顾近年来中医骨伤科手法治疗颈椎病的生物力学机制研究,从手法的力学测量、不同颈椎手法术式（理筋手法、正骨手法）、手法对颈椎组织（椎体、椎间盘、肌肉、血管）影响等方面的生物力学问题进行探讨,为临床中医骨伤手法更好治疗颈椎病提供生物力学理论依据及指导。     

生物力学在中医骨伤手法治疗颈椎病中的应用

中医骨伤科手法治疗颈椎病临床优势突出,手法的生物力学研究具有重要的临床和理论意义。回顾近年来中医骨伤科手法治疗颈椎病的生物力学机制研究,从手法的力学测量、不同颈椎手法术式（理筋手法、正骨手法）、手法对颈椎组织（椎体、椎间盘、肌肉、血管）影响等方面的生物力学问题进行探讨,为临床中医骨伤手法更好治疗颈椎病提供生物力学理论依据及指导。     

颈椎有限元模型的应用进展

有限元分析法（FEA）是一种在生物力学领域广泛应用的研究方法.近年来,颈椎有限元模型已被广泛应用于研究颈椎损伤、颈椎退变及模拟各种颈椎手术,已日趋完善.回顾了颈椎有限元模型的发展,介绍了颈椎有限元建模与分析在颈椎损伤、人工椎间盘置换、椎间植骨融合、颈椎退变及颈椎失稳等方面的应用进展,展望了未来的发展趋势.     

定点旋转手法作用下颈椎各节段亚生理区的运动形式

目的测量颈椎定点旋转手法作用下颈椎运动节段在亚生理区内的运动形式及各节段的亚生理区。方法取2具急性脑死亡的男性青年新鲜尸体的颈椎做标本,固定于MTS实验机上,模拟颈椎定点旋转手法,同时实时采集各运动节段三维坐标,计算出各节段在亚生理区内的运动形式。结果在C4定点对抗牵引作用下,C1～2生理活动范围最大,左、右两侧分别为22.65°、17.68°,其余3个节段依次减小。C4～5亚生理区最小,左、右两侧分别为0.55°和0.84°,其他节段离C4定点区越远,亚生理区范围越大。颈椎在亚生理区内转动时,各运动节段都有后伸和向旋转对侧侧弯的耦合运动;在亚生理区内,除C1～2节段向下移动外,其余椎体均向上移动;而水平侧方和前后移位上,C2～3节段运动形式与其他节段相反。结论颈椎各节段的亚生理区大小不同,离定点区越远的节段亚生理区越大,并且在亚生理区内各节段运动形式具有较大的差异。     

流固耦合分析颈椎生理活动对椎动脉血流动力学的影响

目的 建立椎动脉（vertebral artery, VA）流体有限元模型,进行流固耦合计算,以深入了解颈椎活动与VA血流流体力学之间生物力学关系。方法 基于正常人颈椎（C0~T1）及双侧椎动脉三维有限元模型,模拟颈椎前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转,观察颈椎活动对VA血管壁应力的影响,并通过流固耦合计算血管壁与流体相互作用,获取血流动力学参数。结果颈椎活动过程中,VA血管壁的最大应力通常集中在两侧C2横突孔处（入颅方向的第2个弯曲）,后伸和侧弯较旋转活动时血管壁最大应变最为明显,应变比值分别为23.04%和35.5%。侧弯活动时,血管最大应力位于对侧横突孔;旋转活动时,血管应变位于同侧横突孔。颈椎活动度方面,最低流速值几乎均出现在生理活动范围的30%~40%。颈椎前屈、后伸活动时,双侧VA流速-时间变化曲线相似,且在0.5 s内,都完成了2次流速增减的循环。侧弯时,同侧VA的波峰和波谷早于对侧VA出现;而旋转时,同侧VA的波峰和波谷晚于对侧VA出现。结论 双侧VA血管壁所受应力特点、血流速-时间变化曲线等结果能与其他实验结果相互验证,并能合理解释相关临床现象。建立的VA模型将为VA相关疾病研究提供较理想的平台。     

颈椎人工椎间盘置换有限元分析

目的　建立C4~5节段PrestigeTM-LP颈椎人工椎间盘植入后的三维有限元模型,进行手术节段的运动分析。 方法 采用对成年男性的新鲜尸体的颈椎标本进行CT三维扫描方法建立C4~5节段和PrestigeTM-LP人工间盘有限元,模拟完成C4~5人工椎间盘置换手术。测量生理加载下手术节段前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动角度。结果 有限元模型对颈椎的结构,包括椎体间韧带、颈椎关节突关节、钩椎关节等均进行了精确的重建,并较好地模拟手术操作进行PrestigeTM-LP人工间盘植入。运动加载后运动角度,前屈5.7°,后伸3.5°,侧弯5.0°,旋转11.3°,与文献报道结果较为接近。 结论　有限元模型具有精确度高,手术模拟真实的特点,可作为颈椎人工椎间盘生物力学研究的一种较好途径。PrestigeTM-LP颈椎人工椎间盘置换可较好地保留手术节段的运动功能。     

Application of an asymmetric finite element model of the C2-T1 cervical spine for evaluating the role of soft tissues in stability

Different finite element models of the cervical spine have been suggested for evaluating the roles of ligaments, facet joints, and disks in the stability of cervical spine under sagittal moments. However, no comprehensive study on the response of the full cervical spine that has used a detailed finite element (FE) model (C2-T1) that considers the asymmetry about the mid-sagittal plane has been reported. The aims of this study were to consider asymmetry in a FE model of the full cervical spine and to investigate the influences of ligaments, facet joints, and disk nucleus on the stability of the asymmetric model during flexion and extension. The model was validated against various published in vitro studies and FE studies for the three main loading planes. Next, the C4-C5 level was modified to simulate different cases to investigate the role of the soft tissues in segmental stability. The FE model predicted that excluding the interspinous ligament (ISL) from the index level would cause excessive instability during flexion and that excluding the posterior longitudinal ligament (PLL) or the ligamentum flavum (LF) would not affect segmental rotation. During extension, motion increased when the facet joints were excluded. The model without disk nucleus was unstable compared to the intact model at lower loads and exhibited a similar rotation response at higher loads.