64排螺旋CT精细扫描全颈椎三维有限元模型的建立及验证

目的:建立基于PHILIPS Brilliance 64排螺旋计算机断层扫描(CT)精细扫描图像的全颈椎三维有限元模型,并验证该模型的准确性,以期用于临床及理论研究。方法:选取本院30名健康成年女性为研究对象,以层厚0.625 mm的64排螺旋CT连续扫描颈部得到DICOM格式的CT断层图像,利用正版三维重建软件mimics 16.0,Geomagic Studio2013,和有限元分析软件ANSYS 12.1处理CT扫描数据,创建全颈椎三维有限元模型,依据文献资料及CT结果在该模型上分别模拟头颅前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转等自由活动,观察椎体最大应力集中部位和两侧椎动脉血流参数。结果:(1)建立C1-C7活动节段的三维有限元模型,包括7个椎体、6个间盘、主要的韧带,解剖形态和活动功能方面与人体生理状态一致;(2)本模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右旋转条件下,颈椎自由活动度与参考文献相似,经验证可靠。结论:本研究采用CT扫描后获取的全颈椎空间结构信息建立全颈椎三维有限元模型,经验证有效,关节前屈状态、后伸状态下等效应力分布图清晰且合理,还可以准确反映其复杂的解剖结构及空间毗邻关系,为临床诊断提供可靠的影像资料,实用性强,更加符合临床要求,可进一步用于中医手法诊断及颈椎相关疾病的临床研究。     

颈椎单节椎体平移错缝对颈椎主要结构应力影响的有限元分析

目的:探讨颈椎单节椎体平移错缝对颈椎主要结构应力的影响。方法:选取1名无颈部病变的健康志愿者,采用GE 64层螺旋CT机对该志愿者进行层厚0.625 mm的螺旋扫描及断层图像处理,扫描范围为颅底至C 7椎体下缘。基于CT扫描数据,应用三维有限元建模处理软件建立正常颈椎三维有限元模型,并对模型进行有效性验证。基于建立的正常颈椎三维有限元模型,通过对各特定节段椎体分别进行平移运动(位移1.5 mm,不超过椎间盘1/4),模拟颈椎单节椎体平移错缝,获得颈椎单节椎体平移错缝三维有限元模型。基于Abaqus6.10有限元分析软件观察颈椎单节椎体平移错缝对椎动脉、脊髓、关节突关节、椎间盘等颈椎主要结构应力的影响。结果:①正常颈椎三维有限元模型验证结果。本研究所建立的正常颈椎三维有限元模型涉及744628个单元、248212个节点;模型外观逼真,包含了颈椎椎体、椎板、棘突、横突、关节突、椎间盘、椎动脉、脊髓、韧带等重要解剖结构。模型具有良好的活动度,其前屈、后伸、侧屈、旋转活动度与经典文献报道的数据基本一致。②颈椎单节椎体平移错缝对颈椎主要结构应力的影响。颈椎单节椎体平移错缝会对椎动脉、脊髓、关节突关节及椎间盘的应力产生影响。C 2平移错缝时椎动脉增加的应力最大(42.81 Pa),C 6次之(30.62 Pa),C 5最小(21.19 Pa)。C 6平移错缝时脊髓增加的应力最大(32.12 Pa),C 5次之(30.46 Pa),C 1最小(5.59 Pa)。颈椎单节椎体平移错缝会对其上、下位关节突关节及椎间盘的应力产生影响,其下位关节突关节和椎间盘的应力大于上位关节突关节和椎间盘的应力。结论:颈椎单节椎体平移错缝后,椎动脉、脊髓、关节突关节及椎间盘等颈椎主要结构的应力均会受到影响。     

基于三维有限元技术的腰部模型建立与验证

目的:利用三维有限元技术,结合现代影像学技术,建立正常人与腰椎间盘突出症患者腰部模型并验证其有效性,以利于模型用于推拿手法的机理研究。方法:纳入正常人与腰椎间盘突出症患者各一名,采用Mimics、Geomagic、Patran及Nastran软件创建及分析腰椎三维有限元模型。所建腰椎三维有限元模型通过与体外实验生物力学研究数据对比和与MRI图像比较两种方法进行验证。结果:该三维有限元模型包含了两种非线性类型:接触非线性和几何非线性。正常人体腰椎腰1~骶1三维有限元模型总计共有结点27453个,其中实体单元共106242个,线单元98个;腰椎间盘突出症患者腰椎腰1~骶1三维有限元模型总计共有结点31193个,其中实体单元共120277个,线单元124个。通过比较不同工况下正常人及患者的腰椎MRI图像与模拟加压相同工况下腰1~骶1有限元模型的腰椎曲度(cobb角),其差异均无统计学意义(P 0. 05)。结论:本实验建立的腰部三维有限元模型有效,可进行进一步的生物力学实验研究。     

C_2～T_1三维有限元模型的建立和验证

目的:建立人体C_2~T_1三维有限元模型并进行验证。方法:采集1位健康男性志愿者的颈部CT图像,依次采用Mimics 17.0医学图像处理软件、Geomagic 12.0逆向工程软件及Abaqus 6.13有限元分析软件建立C_2~T_1三维有限元模型。约束T_1下终板所有节点的全部6个自由度作为边界条件,在齿状突顶点上2 mm处建立参考点,将其与C_2齿状突所有单元节点耦合。对参考点分别施加±0.5 Nm、±1 Nm、±1.5 Nm、±2 Nm扭矩,模拟颈椎前屈、后伸、左右旋转、左右侧弯6种运动状态,计算不同条件下颈椎各节段活动度,与以往离体实验和有限元实验结果进行比较,同时观察各种运动状态下模型的应力分布情况。结果:建立的三维有限元模型模拟了C_2~T_1共7个椎体、6个椎间盘、5种韧带、6组关节软骨及上下终板,涉及60 459个单元、128 473个节点。模型在前屈、后伸、左右旋转、左右侧弯6种状态下的活动度与文献中的研究数据基本一致,应力分布与正常颈椎活动时的情况一致。结论:本研究建立的C_2~T_1三维有限元模型较为真实地模拟了正常颈椎的几何形态和材料属性,能够较为准确地反映正常颈椎的生物力学特性。     

基于多模态图像配准技术构建半骨盆全髋关节有限元模型

目的:基于多模态图像配准技术利用CT、MRI图像建立半骨盆全髋关节有限元模型。方法:采集1位健康女性志愿者同一体位下的CT和MRI图像,以DICOM格式保存。先采用Mimics16.0医学影像软件和Geomagic-Studio11逆向工程软件以CT数据建立髂骨、股骨骨性三维模型,再利用Solidworks软件将骨性三维模型与MRI图像进行配准融合,重建与之匹配的髋臼软骨和股骨头表面软骨三维模型,并在模型上标记髋关节周围韧带、肌肉附着点。将数据导入Abaqus6.14软件建立半骨盆全髋关节有限元模型,分析模拟双腿站立位单侧髋关节受力情况下(1.6倍体重,800 N)髋关节应力分布情况。结果:建立的半骨盆全髋关节三维有限元模型,包含髂骨和股骨近端的皮质骨、松质骨、关节软骨、韧带和肌肉共5部分三维子模型,涉及122 363个单元、216 149个节点。在800 N载荷下,髋关节应力大小和分布与以往研究结果相近。结论:基于多模态图像配准技术利用CT、MRI图像建立的半骨盆全髋关节有限元模型,能很好地模拟髋部骨骼、软骨的形态,并较为真实地反映髋关节的力学性能,具有一定的科研及临床价值。     

膝关节三维有限元模型的建立

目的：建立膝关节的三维有限元模型，以期为膝部各组织结构的创伤及骨折的力学分析，提供方法学和研究平台。方法：根据螺旋CT扫描图像，利用Ansys有限元软件的由下向上的点、线、面、体的建模原则，对膝关节的三维有限元模型进行重建。结果：建立了包括半月板在内的膝关节三维有限元模型。结论：本研究所建立的膝关节的三维有限元模型，能逼真地反应膝关节的真实几何结构。     

模拟推拿手法对家兔颈椎间盘倾斜角度及生物力学变化的影响

目的：从家兔颈椎间盘倾斜角度的侧面出发,研究推拿手法与颈椎曲度、生物力学之间的关联性.方法：对家兔颈椎进行CT扫描,通过MIMICS三维重建软件将扫描图像进行三维重建,运用MIMICS三维重建软件及ANSYS有限元生物力学分析软件对图像和三维颈椎进行分析.结果：不同三维模型同一椎间盘节段倾斜角度比较：相同椎间盘节段颈屈后伸位模型与正常曲度位模型比较均有显著性差异（P＜0.05）,且椎间盘1、3、5、6节段颈屈后伸位模型与正常曲度位模型比较有显著性差异（P＜0.01）;前屈20°应力下同一颈椎节段不同曲度模型间应力比较：颈屈后伸位模型椎间盘倾斜角度虽然与正常曲度位模型比较也有显著性差异,但变化不大.结论：颈屈后伸位（即模拟推拿后伸手法）各节段椎间盘应力变化处于良性状态.     

基于MRI的膝关节三维有限元模型建立及模拟负载分析

目的:建立基于MRI的膝关节三维有限元模型,提供膝关节生物力学研究的数学模型。方法:获取正常成年男性膝关节MR扫描图像,运用3D-DOCTOR三维重建软件构建人体全膝关节的三维有限元模型,采用ANSYS软件进行生物力学分析。结果:建立了包括膝关节所涉及的几乎所有骨骼、软骨、半月板等基本力学结构的模型,模型形态逼真,能在力学性质上很好地模拟膝关节。结论:基于MRI基础上建立的有限元模型可较真实地模拟膝关节的几何结构及力学特性,可作为膝关节生物力学研究的工具。     

应用MIMICS软件重建寰枢椎有限元几何模型的意义

目的：应用mimics软件建立完善的寰枢椎有限元几何模型,以便进行有限元的生物力学分析。方法：通过CT扫描获取寰枢椎的立体空间结果的图像信息,导入MIMICS软件,通过阈值分析、2D模型处理、calculate3D等步骤处理。结果：获取理想的、完善的有限元几何模型。结论：该软件为更多的临床医生提供了数字模拟手术,并于术前通过三维图像,对病灶的定位和空间关系进行准确的判断。     

颈椎旋扳法对“骨错缝”颈椎应力作用的有限元分析

目的:观察颈椎旋扳法对"骨错缝"颈椎有限元模型应力作用的影响。方法:基于已经验证的,可靠、有效的正常人全颈椎有限元模型研究平台,结合1例颈椎棘突偏歪的"骨错缝"颈椎病患者全颈椎CT扫描数据,构建"骨错缝"颈椎有限元模型。在正常人模型和"骨错缝"模型上加载相同的头颅质量载荷,观察对比两种模型颈椎应力的区别和差异;在"骨错缝"模型上加载采集的颈椎旋扳手法力学参数,模拟单侧颈椎旋扳法,观察模型骨性结构、小关节软骨和椎间盘等主要结构的应力特征和改变。结果:与正常模型比较,"骨错缝"模型增加了病理部位以下颈椎在椎体、椎弓根、小关节和椎间盘的应力;病理颈椎的活动度改变明显,只在右侧弯时,颈椎各椎体之间活动度增大,在前屈、后伸、左侧弯、左旋转和右旋转时,颈椎各椎体之间活动度均明显减小;旋扳法加载瞬时,目标椎体及相邻上下棘突应力显著增大,颈椎左侧小关节应力下降,右侧小关节应力上升,目标椎体上位椎间盘的纤维环前部应力减小,后部应力略增大,但髓核应力减小,其下位椎间盘纤维环和髓核后部应力均明显增大。结论:颈椎旋扳法可以调整"骨错缝"模型骨性结构、小关节软骨和椎间盘的异常应力状态,降低目标椎体上位颈椎结构应力,但会增加目标椎体下位颈椎结构应力。     

颈椎病X线平片分析与探讨

目的：对颈椎病X线平片的诊断进行分析与探讨.方法：对本院178例经X线平片确诊的颈椎病患者的影像学资料进行回顾性分析,总结颈椎病的X线征象对诊断的意义.结果：生理曲线改变者114例（64.05%）,骨质增生：25例（14.05%）,椎间不稳：16例（8.99%）,韧带钙化：39例（21.91%）,椎间隙变窄：10例（5.62%）.结论：X线检查结果对于准确诊断颈椎病具有重要意义.     

推拿治疗神经根型颈椎病疗效观察

目的：探讨推拿治疗神经根型颈椎病的疗效.方法：将45例患者随机分为观察组和对照组,观察组采用推拿治疗,对照组采用牵引治疗,比较两组患者VAS评分及颈椎功能评分的变化情况.结果：治疗后,两组患者的VAS评分均显著下降（P＜0.05）,颈椎功能评分均有所提高（P＜0.05）;观察组治疗后VAS评分低于对照组,颈椎功能评分高于对照组（P＜0.05）.结论：推拿治疗神经根型颈椎病疗效显著,值得临床推广应用.     

韦氏颈椎手法配合中药烫疗治疗神经根型颈椎病的临床研究

目的：观察韦氏颈椎手法配合中药烫疗治疗神经根型颈椎病的临床疗效.方法：将264例神经根型颈椎病患者随机分为治疗组133例和对照组131例.治疗组采用韦氏颈椎手法配合中药烫疗治疗,对照组采用颈椎牵引配合中药烫疗治疗.治疗结束后3个月分别采用Boeden测量法、Northwick Park颈痛量表及《中医病证诊断疗效标准》中的颈椎病疗效标准评定并比较2组患者的颈椎生理曲度、颈椎症状体征功能评分及总体疗效.结果：①颈椎生理曲度.治疗前2组患者颈椎生理曲度比较,差异无统计学意义[（3.67±2.32） mm,（3.15±2.14） mm,t=-1.194,P=0.234];治疗结束后3个月2组患者颈椎生理曲度均改善[（7.79±3.74）mm,（5.98 ±3.56）mm],治疗组改善更明显[（4.12±2.34）mm,（2.83±1.18）mm,t=5.221,P=0.000].②颈椎症状体征功能评分.治疗前2组患者颈椎症状体征功能评分比较,差异无统计学意义[（38.77±12.25）分,（38.36±8.79）分,t=0.311,P=0.756];治疗结束后3个月2组患者的颈椎症状体征功能评分均降低[（17.65±5.94）分,（20.50±8.79）分],治疗组降低更明显[（21.12±10.64）分,（17.86±8.93）分,t=2.310,P=0.022].③总体疗效.治疗组治愈32例,显效81例,有效15例,未愈5例;对照组治愈12例,显效85例,有效17例,未愈17例.治疗组总体疗效优于对照组,差异有统计学意义（Z=-3.569,P=0.000）.结论：采用韦氏颈椎手法配合中药烫疗治疗神经根型颈椎病,能有效改善患者的临床症状与体征,以及颈椎生理曲度和颈椎功能,疗效优于颈椎牵引配合中药烫疗,值得临床推广应用.     

龙氏手法治疗儿童颈性眩晕临床观察

目的：观察龙氏手法治疗儿童颈性眩晕的效果。方法：龙氏手法治疗40例颈性眩晕儿童,观察患儿临床疗效、血流速度和颈椎X线表现。结果：患儿痊愈31例,显效6例,有效3例,无效0例,治愈率为77.5%,愈显率为92.5%,总有效率为100%,未见不良反应;治疗后血流速度异常率显著低于治疗前（P〈0.01）;寰枢椎关节紊乱、C2-3椎关节紊乱、颈椎曲度变直均显著少于治疗前（P〈0.05）。结论：龙氏手法可消除儿童颈性眩晕的各种致病因素,安全高效,具有较高的临床实用性。     

小针刀配合TDP治疗椎动脉型颈椎病的临床观察

目的：观察小针刀配合TDP治疗椎动脉型颈椎病的临床疗效。方法：将79例椎动脉型颈椎病患者随机分成治疗组（48例）和对照组（31例）,进行临床疗效对比观察。结果：治疗组总有效率91．7％,对照组总有效率64．5％;两组比较差异有显著性意义（P〈O．05）。结论：小针刀配合TDP治疗椎动脉型颈椎病疗效显著。     

牵引疗法联合穴位点按治疗颈椎病的临床疗效观察

目的：探讨临床治疗颈椎病中采用牵引疗法联合穴位点按的治疗效果。方法：本文将选取152例颈椎病患者的临床治疗资料进行回顾分析。结果：患者经过临床治疗,其中观察组显效者50例,总有效率97.37%;对照组显效者24例,总有效率89.47%,差异具有显著性（P〈0.05）。结论：通过采取牵引疗法联合穴位点按,可实现颈部保持有节奏的反复放松与拉紧活动;按摩头、颈椎、肩部;缓解枕、颌部位的压迫感;舒张扭曲的椎动脉,进而有效改善颈部肌肉的血液循环,最终达到缓解或治愈颈椎病之目的。     

穴位注射配合温和灸治疗神经根型颈椎病临床观察

目的：比较牵引、夹脊穴穴位注射配合艾灸与牵引、推拿治疗神经根型颈椎病的疗效差异.方法：将62例神经根型颈椎病患者随机分为治疗组和对照组,对照组行牵引、推拿治疗;治疗组行牵引、夹脊穴穴位注射疏血通2ml和腺苷钴胺1mg的混合液配合温和灸,比较治疗一疗程后的数字疼痛评分（NPRS）、颈椎病临床评价量表（CASCS）评分及临床疗效.结果：两组患者治疗后NPRS疼痛评分、CASCS评分均较治疗前有明显改善（P＜0.01）,治疗组2项评分较常规组改善更明显（P＜0.05）,临床疗效治疗组为100%,对照组为74.19%.结论：穴位注射配合艾灸、牵引治疗神经根型颈椎病近期疗效显著.