不同运动状态下模拟人体腰椎结构特征变化的有限元分析

目的比较不同运动状态下正常与退变腰椎节段三维有限元模型的应力变化特点及量效关系,分析中医推拿手法对退变腰椎节段力学调衡作用机制。方法建立完整、真实人体脊柱退变腰椎节段(L4~5)三维有限元模型,模拟腰椎节段前屈与后伸的生理活动。在加载外力即中医推拿手法作用下,分析退变腰椎节段的应力变化特点以及外加载荷逐渐递增过程中退变腰椎节段的应力变化,并与正常腰椎节段在不同运动状态下的应力、应变改变趋势进行对比。结果在不同运动状态下,人体腰椎节段椎间盘内应力分布、髓核、纤维环等结构的弹性模量随着腰椎退变程度的增加呈逐渐增大的趋势。中医推拿手法作用后能改变椎间盘内的应力分布,一定程度地增大椎管内的空间,使神经根所受的应力减小,椎体、小关节应力、椎弓根应力后伸位大于前屈位;椎间盘内部应力前屈位大于后伸位;且均由上至下呈逐渐增大的趋势。结论中医推拿手法对人体退变腰椎节段力学环境的调衡起到改善和治疗腰椎间盘病变的目的。同时,与人体正常腰椎节段三维有限元模型对比,从生物力学环境与特性改变角度研究腰椎退变的过程,能够为中医推拿手法在临床中预防和治疗脊柱退行性疾病的推广应用提供科学依据,也为中医推拿手法有效地预防和治疗脊柱腰椎节段病损的生物力学机制的研究提供新研究思路。     

中医屈指推法的生物力学建模及分析

背景：推拿医学发展趋势是逐步摆脱单纯经验化的模式,走向客观化、精确化、量化和个体化,使推拿医师能控制手法的力量、时间、方向、频率等各项指标。 目的：建立中医一指禅推法(屈指)的生物力学模型,探索在体情况下无0法无创检测的关节作用力的计算方法。 方法：采用摄像技术,采集一指禅推法(屈指)的运动学数据,同时利用FZ-I型中医推拿手法测力分析仪采集作用力数据,依此建立手法的生物力学模型并计算各主要关节的作用力。 结果与结论：建立了4杆件、5结点的中医一指禅推法(屈指)生物力学模型,计算得到了拇指指间关节、拇指掌指关节、腕关节和肘关节的作用力,分析了各关节在手法运动中的作用,与操作医师的实际感受一致。提示由中医一指禅推法(屈指)的生物力学模型可计算推拿过程中各关节的作用力,可为手法教学和研究提供一定的帮助。     

中医推拿摆动类手法的动力学研究 （Ⅰ）生物力学模型及方程

中医推拿摆动类手法中的　法具有独特的疗效，但至今尚未见有全面的运动学和动力学分析。我们根据生物力学原理，建立了　法的多刚体生物力学模型，作运动学和动力学分析并导出了相应的动力学方程，利用实测到的运动学数据和外力数据进行了数值计算。本文是我们全面工作的理论部分，描述了中医推拿法的多刚体生物力学模型和理论方程。     

中医推拿和血液流变学

提出生物力学模型研究中医推拿摆动类手法(滚法和振法)血液流变学机理.用具有轴向运动狭窄动脉管内脉动流研究滚法,线化Navier-Stokes方程组的解显示血流速发生了变化,平均血流量增加.建立微循环模型研究组织压随振法动态变化对毛细血管-组织压交换的影响.毛细血流遵循Stokes方程,管壁处服从Starling定律,同时考虑血浆渗透压、葡萄糖浓度、红细胞压积、血液表观黏度等之间的变化规律.结果表明在手法过程中血液表观黏度下降.这些结果阐明了中医推拿摆动类手法活血化淤的机制.     

中医研究中的生物力学问题

中国医药学(中医学)是在数千年医疗实践中逐步形成并发展起来的,而融合了生物力学的中医生物力学作为中医学研究的新方向正在迅速发展。中医生物力学包含了极为丰富的内涵,如经络血液动力学、阴阳五行物质输运、脉象血液动力学、舌诊热传导、伤骨科生物力学、针刺力学、灸热学、按摩推拿力学、中医治疗器械力学、生物力药理学等。本刊曾刊登了部分中医生物力学的论文,而本期通过设立中医生物力学专栏,集中刊登一批涉及按摩推拿、中医治疗骨折器械和太极拳三个方向的中医生物力学研究论文,以期引起读者的兴趣。     

面向推拿康复机器人的人机交互界面数字建模与动力学研究

目的 采集、分析专业医师推拿手法的运动学、动力学特征,并基于仿人手设计的多功能推拿头,开发一种适用于多种按摩手法、学习专业医师推拿力度曲线的力度柔顺控制算法,以期提供一种实现推拿机器人运动学、动力学复现的方法。方法 首先基于传统中医按摩理论,对滚法、揉法、振法进行运动学以及动力学分析,将其动作特征进行抽取解耦,形成多维度的运动学和动力学模式化表达。其次通过推拿手法测定仪以及动作捕捉系统,对专业医师推拿手法动作进行运动学、动力学数据采集。最后基于一款仿人手设计的多功能按摩头,以专业医师推拿手法信息为示教,对推拿手法的空间轨迹、力度曲线进行学习并开发力度柔顺控制算法。结果 推拿头和专业医师的滚法力度最大值分别为52.18 N、55.10 N,最小值分别为29.71 N、6.23 N,推拿头推拿过程中力度曲线的波形与专业医师比较接近。推拿头执行揉法力度的平均值、最大值以及最小值相对于专业医师的误差分别为-0.51%、3.58%和-3.56%,推拿头和专业医师推拿力度的标准差、偏度与峭度均十分接近。推拿头和专业医师的振法最大值分别为21.82 N、21.54 N,频率分别为3.67 Hz、14...     

关于中医推拿手法摆动类法施力的频域分析

依据中医推拿手法测力分析仪ＦＺ－Ｉ型上所测得的施力数据，对各向作用力进行频域分析，并对各频段成分在综合推拿效用中所起的作用以及与其它因素的相互关系作了比较与分析。     

法推拿形成运动狭窄血管内血液流量分析

目的 研究中医(扌衮)法推拿活血化淤,促进血液循环的血液动力学机制。方法 研究中医(扌衮)法推拿形成的运动狭窄血管内的血液动力学。通过数值求解线化的Navier-Stokes方程,讨论不同的作用力水平渗透系数、不同的最大狭窄度以及不同的手法频率对血液流量影响。结果 较大的水平渗透系数、较快的手法频率和较小的最大狭窄度将使得血液流量的增加。结论 (扌衮)法推拿增大动脉血流量是多种因素共同作用的结果,这与正确的(扌衮)法推拿手法可以促进血液循环相吻合。     

关于中医推拿手法摆动类法施力的频域分析

依据中医推拿手法测力分析仪ＦＺ－Ⅰ型上所测得的施力数据，对各向作用力进行频域分析，并对各频段成分在综合推拿效用中所起的作用以及与其它因素的相互关系作了比较与分析。     

胰十二指肠切除术后康复推拿机械手的设计

针对胰十二指肠切除术后患者主要出现的腹胀、腹痛等问题,运用中医推拿手法理论,以机械手臂为工具,制定合理的康复治疗方案。将中医9种推拿手法分解到三维平面上进行运动学分析,建立自由度矩阵,通过计算每个舵机的转速和转动时间来控制六自由度机械手臂的动作,实现推拿动作的模拟,使用推、按等手法对脾俞、胃俞、大肠俞等穴位进行治疗。经测试,机械手臂所模拟的推拿动作施力方向和施力频率较为准确,符合预期要求,为胰十二指肠切除术后患者常见并发症的康复治疗提供了新思路和新方法。     

有限元分析在中医正骨手法治疗腰椎疾病作用机制中的应用

背景：有限元分析方法探讨中医正骨手法治疗腰椎疾病过程中腰椎生物力学变化的特点及作用机制,将其转变为数字化结果显示,研究手段具有先进性,是数字化骨科研究的有效方法。 目的：对有限元分析法研究中医正骨手法治疗腰椎疾病与损伤的作用机制进行总结。 方法：应用计算机检索2000-01/2011-10 PudMed、CNKI数据库、万方数据库、维普数据库及中华医学会数字期刊数据库及Google网络数据库中医正骨手法治疗腰椎疾病过程中腰椎生物力学变化特点及作用机制的相关文章,检索词“3-D finite element analysis mothed,lumbar disease,bonesetting massage manipulation”或“三维有限元分析法,腰椎疾病,正骨手法”。共检索到文献92篇,最终纳入符合标准的文献37篇。 结果与结论：腰椎三维有限元模型的建立,能更好地模拟各种腰部手法的临床状态,可以得到与生物力学实验基本一致的结果,并且通过计算机图形图像技术将结果定性、定量、直观的显示出来。但是国内外目前对中医正骨手法作用机制及生物力学特性、临床量化和评价标准的有限元分析的相关研究较少,仍然不够深入。文章深入研究中医正骨手法治疗腰椎疾病与损伤的作用机制并进行数字化分析,为临床应用提供力学依据、量化及优化的理论与实验依据研究的新思路。     

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。     

脊柱推拿生物力学研究的几个关键问题

推拿学历史悠久,源远流长,在中国传统医学中占有重要的地位。由于推拿手法治法简便,疗效独特,脊柱推拿手法对伤科疾患与疼痛病症有很好的疗效。虽然脊柱推拿临床应用广泛,但基础研究薄弱。本文从脊柱推拿手法作用的"力"本质及其与手法"形"关系、脊柱推拿所致咔哒声响、脊柱推拿时髓核内压力的实时监测、推拿对椎管内结构影响以及推拿时脊椎结构在空间位置上变化等方面的研究进行论述,这为更加科学地阐述脊柱推拿的作用机制提供坚实的实验依据和理论基础。     

膝关节骨性关节炎推拿手法的力学特征和上肢核心肌群的疲劳研究

探讨膝关节骨性关节炎推拿手法的生物力学特征和生理学(表面肌电)特征,定量分析推拿手法的力学指标,建立一种客观评价推拿医生上肢核心肌群的疲劳状况的方法。招募10位推拿科医生,实时采集推拿医生拇指垂直压力和上肢表面肌电信号,研究垂直强度、次做功期与主做功期的时间比;研究操作该推拿手法时的上肢核心肌群;研究核心肌群的疲劳状况。结果表明,该推拿手法1 min内按压4次,平均垂直强度为(228±13)N,主做功期持续时间为(4.83±0.88)s,次做功期持续时间为(11.43±1.94)s,有效做功时间比为2.37±0.63。由上肢各肌肉群的平均积分肌电值(iEMG)和贡献率的降序可知,手法涉及上肢的核心肌群为拇短展肌(8.32±0.29,21.65%)、尺侧腕屈肌(5.67±0.32,14.74%)、肱三头肌(4.79±0.36,12.46%)、桡侧腕屈肌(4.60±0.12,11.96%)。在4 min的推拿过程中,拇短展肌的平均中值频率(MF)和平均功率频率(MPF)的下降程度是最大的,分别为30%和22%,即拇短展肌更易发生疲劳。因此,所研究的膝关节骨性关节炎推拿手法的生物力学特征和生理学(表面肌电)特征,为后续的人因工程研究和研制可替代推拿医生手法的自动化装置奠定良好的基础。     

药熨配合中医推拿促进脑卒中偏瘫患者肢体康复的效果

目的 观察药熨配合中医推拿促进脑卒中偏瘫患者肢体康复的效果。方法 选取2016年3月~2019年2月在我院治疗的108例脑卒中偏瘫患者作为研究对象,随机分为对照组和观察组,各54例。对照组给予常规治疗,观察组在常规治疗基础上联合药熨配合中医推拿,比较两组治疗效果、肢体功能评分、日常生活能力评分。结果 观察组治疗总有效率为96.29%,高于对照组的79.62%,差异有统计学意义（P＜0.05）;两组治疗后肢体功能评分、日常生活能力评分较治疗前改善,且观察组改善优于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 药熨配合中医推拿可提高脑卒中偏瘫患者肢体康复效果,改善患者临床症状,提高患者日常生活能力,进一步改善患者生活质量。     

中国蒙医诺哈拉呼摆动类手法力学信息分析

目的:尝试以滚法为例研究蒙医诺哈拉呼手法涉及的力学模型的基础问题,力求展示中国蒙医诺哈拉呼手法的施力过程。方法:由内蒙古医科大学蒙医药学院1名在职研究人员针对蒙医推拿手法在前臂使用的摆动类手法（滚法）进行演示实验,使用握力信息采集系统的力学位置传感器和附带的记录软件记录自推拿开始60 s内的各个传感器数据。扫描条件:电压5 V,采集时间1 min,电流200 mA,其余各项参数选择测定仪的默认值。根据测定仪的X、Y轴采样信息分别绘制受力-时间关系图,参照文献记载建立推拿受力过程模型,并对蒙医推拿过程的建模进行生物力学分析。结果与结论:①通过握力信息采集系统实际测定的揉法、滚法手法模拟参数可见,实验人手部对应位置在接触到软组织表面后受到的轴向力会迅速上升,相应在软组织上的反作用力也会迅速上升,形成了对应在患处的有效作用力;②相对于中医的推拿手法,蒙医文献载述的诺哈拉呼摆动类手法应用位置同中医存在显著差异,具有用途多样的特点。     

椎间盘退变颈椎(C2-C7)在正常承载与推拿下的有限元分析

文题释义： 颈椎三维有限元模型：此文建立了C₂-C₇颈椎模型,其中椎骨包括皮质骨与松质骨,软组织包括椎间盘(纤维环和髓核)、韧带等。 推拿颈部拨伸旋转法：采用拨伸加旋转的推拿方法。 背景：推拿是治疗颈椎病的一种有效方法,对椎间盘退化程度不同的颈椎进行推拿时,推拿力度因退化程度差异性会起到不同的效果,并且手法把控不当还可能对已经退化的颈椎造成损伤,目前相关研究还有所欠缺。 目的：探究椎间盘退变程度不同的颈椎在正常承载与推拿下的力学变化机制,探究推拿旋转角度对不同退化程度椎间盘的影响,从而对不同退化程度颈椎提出操作手法指导。 方法：建立三维人体颈椎(C₂-C₇)有限元模型,通过网格优化,得到几何相似度高、精确度高、网格数为200万级的颈椎模型。通过改变椎间盘参数得到退化程度不同的模型,利用有限元方法探究不同退化程度椎间盘在受到推拿作用下的力学机制。结果与结论：①退化后的椎间盘应力重新分布,髓核承载力减小,纤维环承载力显著增加,关节应力也增大;②在正常承载下,纤维环应力集中区域主要在人体后侧边缘,随着退化程度增加,应力集中区域从边缘向内延伸且面积增大;③推拿旋转时,纤维环应力集中区域主要在后侧和左右两侧,退化程度越高应力集中区域越大,应力值越大;④推拿旋转时,退化程度越高椎间盘的轴向位移小,变形能力越小;⑤C_4-5椎间盘退化会对该节段椎体(C₄,C₅)最大应力和关节接触力产生影响,且应力值随退化程度增加而增大,但退化对其他节段无明显影响;⑥综合应力安全和变形能力,施加推拿手法时旋转角度应根据退化程度适当减小。 ORCID: 0000-0001-6331-2894(王宇) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

Effect of massage therapy on preterm neonate's body temperature

BackgroundLow-cost care strategies can be implemented to avert the morbidity and mortality associated with hypothermia in preterm neonates.ObjectiveTo determine the effect of massage therapy on body temperature of preterm neonates.MethodsA quasi-experimental design was conducted among 72 preterm neonates at a level II special care nursery in Western Kenya. Neonates were recruited on the third day of life and followed up for 10 days. Neonates in the intervention group were massaged three times a day for 15 minutes. Body temperature was monitored and recorded before, during and after each therapy session. Neonates in the control group received routine care: temperature monitoring three times a day, feeding and diaper change.ResultsNeonates who received massage had higher mean body temperature than the control group during therapy on day 6 (p = .019) and after therapy on day 6 (p = .017) and day 8 (p = .005). A comparison within massage group (before/during, during/after, before/after) showed an increase in mean body temperature during therapy compared to before therapy (p <.001) and after therapy compared to before therapy (p <.001).ConclusionMassage therapy increases body temperature in preterm neonates.