模擬拔伸按壓手法對腰椎運動節(jié)段三維有限元模型生物力學(xué)作用的研究.pdf

1、目的：基于CT圖像建立正常中國男性完整的腰椎運動節(jié)段三維有限元模型，模擬拔伸按壓手法載荷時前屈、后伸、水平位三種狀態(tài)，測定手法對腰椎運動節(jié)段各組織的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)變化，探討拔伸按壓手法治療腰椎間盤突出癥的生物力學(xué)作用機制、安全范圍和相對最佳的作用狀態(tài)，為手法的操作和療效提供力學(xué)基礎(chǔ)和理論依據(jù)，提高手法治療中的準確性和安全性，進而優(yōu)化和規(guī)范手法操作，指導(dǎo)提高臨床療效和擴大手法的治療范圍。 方法：基于正常成年自愿者腰椎L3～SI運動

2、節(jié)段的系列二維截面CT圖像，采用輪廓線的描述方式提取平面數(shù)據(jù)，通過將平面數(shù)據(jù)坐標進行三維化處理，獲得腰椎運動節(jié)段三維體數(shù)據(jù)，利用ADINA有限元分析軟件，同時采用從底向上和從頂向下的混合式建模方式重建腰椎運動節(jié)段的三維有限元模型，模擬拔伸按壓手法載荷時前屈30°、后伸lO°、水平位三種狀態(tài)，提取椎體、椎間盤、纖維環(huán)、髓核在三維空間的應(yīng)力、應(yīng)變和位移云圖，分析手法在三種狀態(tài)下對腰椎運動節(jié)段各組織的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)變化，探討手法的生物力學(xué)作用

3、機制和相對最佳的作用狀態(tài)。 結(jié)果：成功建立了新型完整的腰椎運動節(jié)段三維有限元生物力學(xué)模型，可用于加載模擬拔伸按壓手法的實驗研究。提取拔伸按壓手法作用時腰椎運動節(jié)段水平位、前屈30°、后伸10°的應(yīng)力、應(yīng)變和位移云圖顯示：椎體應(yīng)力應(yīng)變尤以松質(zhì)骨最為明顯；椎弓根部位應(yīng)力應(yīng)變最為集中；附件部分尤以棘突應(yīng)力應(yīng)變最為明顯；椎體右側(cè)橫突和左側(cè)小關(guān)節(jié)突位移變化明顯，且方向相反，尤以左側(cè)小關(guān)節(jié)突最為明顯;椎間盤整體位移、應(yīng)力應(yīng)變明顯，尤以后外緣

4、及前緣變化最為明顯，而髓核應(yīng)力應(yīng)變相對較??；纖維環(huán)的內(nèi)層應(yīng)力應(yīng)變最小，中層次之，外層最大：纖維環(huán)內(nèi)層后側(cè)位移變化最為明顯；髓核應(yīng)力應(yīng)變從腹側(cè)向背側(cè)依次呈減小的趨勢。當(dāng)拔伸按壓手法作用力相同時，腰椎運動節(jié)段前屈30°時應(yīng)力、應(yīng)變和位移云圖變化最為明顯。當(dāng)拔伸手法作用力大于700N，按壓手法作用力大于300N時，由云圖顯示模型變形很大，已經(jīng)破壞。 結(jié)論：查新資料顯示，目前國內(nèi)外尚未應(yīng)用模擬拔伸按壓手法對腰椎運動節(jié)段三維有限元模型生物

5、力學(xué)作用研究的報道，充分說明本課題模擬拔伸按壓手法對腰椎運動節(jié)段水平位、前屈30°、后伸10°三種狀態(tài)下生物力學(xué)作用的研究居國內(nèi)領(lǐng)先水平；比較得出拔伸按壓手法載荷時腰椎運動節(jié)段前屈30°為治療腰椎間盤突出癥相對最佳的作用模擬拔伸按樂手法對腰椎運動節(jié)段三維有限元模型生物力學(xué)作用的研究狀態(tài)；本實驗為拔伸按壓手法治療腰椎間盤突出癥的療效提供了力學(xué)基礎(chǔ)和理論依據(jù)；表明拔伸按壓手法作用于人體腰椎運動節(jié)段是安全的手法操作治療；同時拔伸按壓手法可用于