腰椎手法推拿力的量化研究和有限元分析

摘要

目的： (1)研究常用腰椎手法推拿力的大小以及手法过程中出现“咔哒”声响时对腰椎推扳力的值： (2)研究常用推拿手法的体位和角度，为手法的量化提供依据，并为进一步进行腰椎推拿手法的有限元分析提供生物力学的模拟条件； (3)建立一个可视化的腰椎三维有限元模型，模拟常用腰椎推拿手法作用，对其内在应力、矢量、变形和位移进行研究，为研究推拿手法的作用机理，探讨提高手法疗效的方法，减少手法的意外损伤提供一个直观的、可视化的研究平台； (4)探讨常用推拿手法操作时腰椎间盘、腰椎椎体和后部结构的位移、变形及内在应力分布的特点，以分析手法的机理、安全性与合理性。 方法： (1)应用压力传感器系统，测量并记录定点旋转手法作用过程中出现“咔哒”声响时术者拇指推顶颈椎和腰椎棘突的最大推扳力； (2)测量直腰旋转扳法操作时对左、右两侧肩部的推力和扳力； (3)测量进行腰椎斜扳手法、腰椎扭转扳法和腰椎侧卧位定位斜扳法出现“咔哒”声响时对肩部和臀部的最大推扳力； (4)测量腰部后伸扳法、腰椎扭转后伸扳法、按腰扳肩法操作时对腰椎的按压力； (5)在进行手法操作时，对腰椎进行X线摄片，与手法操作前的X线片比较，测量出手法作用时腰椎前屈、后伸、侧弯的位移； (6)使用螺旋CT，以1mm的间隔，对1名男性青年的腰椎沿轴向进行断层扫描，以jpg格式将图像输入计算机。使用L4-5的CT图像，逐层重建L4-5的含有24990个结点，15652个块单元的三维有限元模型； (7)根据手法原理，将常用腰椎推拿手法进行分解，把各项力学参数代入三维有限元模型，利用Ansys9.0软件进行计算； (8)显示手法作用时腰椎椎体、后部结构、椎间盘的内在应力、内部变形和位移的变化过程；并将其结果与相应的生物力学测试的结果进行对比。 结果： (1)定点旋转手法出现“咔哒”声响时术者左、右手拇指对受试者第4腰椎棘突的推扳力分别为5.07±1.30kg和6.64±1.50kg；左、右手拇指对受试者第4颈椎棘突的推扳力分别为4.73±1.04kg和6.42±1.33kg； (2)直腰旋转扳法时术者对受试者肩部的推力为6.22±1.05kg，扳力为7.47±1.02kg； (3)腰椎斜扳手法出现“咔哒”声响时术者对受试者左、右肩部的推扳力分别为12.55±1.72kg和12.75±1.65kg，对左、右臀部的推扳力分别为13.59±1.63kg和13.27±1.20kg；对高、矮受试者肩部的推扳力分别为12.81±1.26kg和12.41±1.39kg，对高、矮受试者臀部的推扳力分别为13.63±1.35kg和13.50±1.09kg；对胖、瘦受试者肩部的推扳力分别为13.27±1.23kg和11.73±1.26kg，对胖、瘦受试者臀部推扳力分别为13.73±1.00kg和12.92±0.23kg； (4)腰椎侧卧位定位斜扳法出现“咔哒”声响时术者对受试者胸部和臀部的推扳力分别为10.72±1.65kg和11.82±1.33kg； (5)后伸30°和45°进行腰部后伸扳法(双测)时术者对受试者腰部的压力分别为4.84±0.56kg和6.34±0.93kg； (6)腰部后伸扳法(单侧)时术者手掌对受试者腰部的压力为8.49±1.31kg，膝部对受试者腰部的压力为10.56±1.12kg； (7)腰椎扭转后伸扳法时术者手掌对受试者腰部压力的大小分布于3.5-9.7kg之间，平均为5.90±1.58kg； (8)按腰扳肩法术者手掌对受试者腰部的压力的大小分布于6.2-9.4kg之间，平均为7.86±0.92kg； (9)腰部后伸扳法(双测)时L5下缘后部的相对位移为10.05mm，腰部后伸扳法(单侧)时L5下缘后部的相对位移分别为7.98mm，坐位腰椎定点旋转手法时L4上缘前缘向前的相对位移为6.10mm，L4上缘右侧向右的相对位移为5.35mm； (10)腰椎斜扳手法作用时应力集中点位于关节突、椎弓跟，椎板等处，椎间盘的应力小于后部结构，从椎间盘中心到右侧有一个向后的扭转矢量，使椎间盘产生变形； (11)腰部后伸扳法(双测)作用时应力集中点位于双侧椎弓根，椎板和关节突处；整个椎问盘向后突出； (12)腰部后伸扳法(单侧)作用时应力集中点主要位于椎弓根、椎板、关节突和椎体的左侧，椎间盘左侧的位移矢量为向后向下，右侧的矢量为向前向上： (13)按腰扳肩法作用时应力集中点主要位于椎弓根、椎板和关节突；整个椎间盘向后回缩； (14)腰椎侧卧位定位斜扳法作用时椎间盘没有向后的位移和变形； (15)坐位腰椎定点旋转手法作用时椎间盘出现一个向右侧的扭转的变形，椎间盘左侧后部向前回缩。 结论： (1)在进行定点旋转手法时，术者拇指的推扳力大小与“咔哒”声响的发生无直接关系，对腰椎、颈椎棘突推扳力的大小也无显著性差异(P=0.155)，但利手对左、右拇指的推扳力有显著的影响(P<0.001)； (2)向左、右分别进行斜扳手法时，对左、右肩部平均推扳力无显著差异(P=0.655)，对臀部的左、右侧的推扳力也一样(P=0.410)，但对臀部的推扳力大于对肩部的推扳力(P=0.016)，斜扳手法操作时所需推扳力的大小与身高无直接关系(P=0.226)，但对身材肥胖者的手法操作比瘦弱者更费力(P=0.002)； (3)腰椎斜扳手法对椎间盘是安全的，但是对于腰椎滑脱、峡部裂和关节突关节损伤的患者有一定危险，并且在椎间盘突出的对侧进行手法操作更为合理； (4)腰椎侧卧位定位斜扳法对于腰椎间盘突出症和腰椎管狭窄患者是安全的； (5)腰部后伸扳法(双测)并不适用于腰椎间盘突出症、峡部裂、腰椎滑脱和关节突关节损伤的治疗，使用腰部后伸扳法(单侧)治疗腰椎间盘突出症时，应该后伸其健侧的下肢； (6)按腰扳肩法能并不适用于有峡部裂、关节突关节损伤、腰椎滑脱、腰椎间盘突出症和腰椎管狭窄的患者的治疗； (7)坐位腰椎定点旋转手法向健侧操作更为合理。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一部分常用腰椎手法推拿力的量化研究

一.材料与方法

1.压力检测系统

2.手法操作者

二.旋转类手法

（一）定点旋转手法

（二）直腰旋转扳法

三.斜扳类手法

（一）腰椎斜扳手法(后扳)

（二）体型对腰椎斜扳手法推拿力的大小的影响

（三）腰椎斜扳手法(前扳)

（四）腰椎扭转扳法

（五）腰椎侧卧位定位斜扳法

四.后伸类手法

（一）腰部后伸扳法(双侧)

（二）腰部后伸扳法(单侧)

（三）腰椎扭转后伸扳法

（四）按腰扳肩法

第二部分手法作用时腰椎空间位置的变化

（一）设备和人员

（二）位移的测量

（三）讨论

第三部分常用腰椎推拿手法的有限元分析

一.建立第4腰椎和第5腰椎(L4-5)的有限元模型

二.斜扳类手法

（一）腰椎斜扳手法

（二）腰椎侧卧位定位斜扳法

三.后伸类手法

（一）腰部后伸扳法(双侧)

（二）腰部后伸扳法(单侧)

（三）按腰扳肩法

四.旋转类手法

（一）坐位腰椎定点旋转手法

五.前景和不足

参考文献

附图（一）

附图（二）

附录 综述：腰椎生物力学的有限元分析

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间的科研立项

致谢