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)段各組織的應力分布和結構變化，探討拔伸按壓手法治療腰椎間盤突出癥的生物力學作用機制、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基礎和理論依據，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據，通過將平面數據坐標進行三維化處理，獲得腰椎運動節(jié)段三維體數據，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力、應變和位移云圖，分析手法在三種狀態(tài)下對腰椎運動節(jié)段各組織的應力分布和結構變化，探討手法的生物力學作用

3、機制和相對最佳的作用狀態(tài)。 結果：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°的應力、應變和位移云圖顯示：椎體應力應變尤以松質骨最為明顯；椎弓根部位應力應變最為集中；附件部分尤以棘突應力應變最為明顯；椎體右側橫突和左側小關節(jié)突位移變化明顯，且方向相反，尤以左側小關節(jié)突最為明顯;椎間盤整體位移、應力應變明顯，尤以后外緣

4、及前緣變化最為明顯，而髓核應力應變相對較?。焕w維環(huán)的內層應力應變最小，中層次之，外層最大：纖維環(huán)內層后側位移變化最為明顯；髓核應力應變從腹側向背側依次呈減小的趨勢。當拔伸按壓手法作用力相同時，腰椎運動節(jié)段前屈30°時應力、應變和位移云圖變化最為明顯。當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，已經破壞。 結論：查新資料顯示，目前國內外尚未應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)下生物力學作用的研究居國內領先水平；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基礎和理論依據；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