生理載荷下健康成人寰樞椎瞬時三維運動特點的研究.pdf

1、研究背景：頸椎是人體脊柱中靈活性最大、體積最小但活動頻率較高的的節(jié)段，位于顱骨與胸椎之間，是承載頭顱和連接脊柱必不可少的結(jié)構(gòu)。在人體的骨性結(jié)構(gòu)當中，頸椎的解剖特點及運動特性較復雜。它不僅需要承擔頭顱的生理負荷，還肩負著頸部側(cè)彎、旋轉(zhuǎn)、屈伸等運動功能。因此，頸椎成為了人體脊柱最容易出現(xiàn)退行性變和受到傷害的結(jié)構(gòu)之一。而對頸椎生物力學的分析，認識和理解其生物力學機制和正常的功能，也將為更好的治療頸椎疾患、重建頸椎功能提供理論基礎(chǔ)。在一些基礎(chǔ)和

2、臨床試驗中如何準確測量頸椎活動度成為一個難題，而寰樞椎在頸椎活動中特別是在旋轉(zhuǎn)活動中起到重要作用，所以準確測量寰樞椎運動各自由活動度對我們了解頸椎生理活動功能、指導上頸椎疾病如上頸椎不穩(wěn)的治療等起到重要作用。
　　目的：觀察測定健康成年人生理載荷下寰樞椎在體三維瞬時運動特點。方法：試驗于2015年1至11月完成。共招募健康成人志愿者17名，其中男8人，女9人，年齡23~41歲，平均年齡25.8歲，志愿者為張貼志愿者公告后自主報名產(chǎn)

3、生。受試者既往無任何頸椎疾患及其他影響頸椎活動的疾病。對受試者行頸椎CT薄層掃描圖像，將所獲圖像導入三維建模軟件（Rhinoceros）建立相關(guān)椎體模型，將椎體模型與雙X線透視影像系統(tǒng)獲得的上頸椎透視像匹配，真實重現(xiàn)生理載荷下寰樞椎椎體間的三維運動狀態(tài)，通過測定上頸椎不同體位（最大左側(cè)彎位、最大右側(cè)彎位、最大左旋轉(zhuǎn)位、最大右旋轉(zhuǎn)位、最大前屈位、最大后伸位）相鄰椎體間椎體中心點的三維坐標空間旋轉(zhuǎn)和位移，最終獲得生理載荷下健康成年人寰樞椎在

4、體三維瞬時運動數(shù)據(jù)。
　　結(jié)果：在前屈到后伸位時，寰樞椎沿冠狀軸、矢狀軸、垂直軸的位移分別為（1.6±0.9） mm、（1.0±0.6）mm、（1.9±1.3）mm，沿三軸旋轉(zhuǎn)角度分別為（8.4±5.4）°、（3.1±2.0）°、（4.6±2.3）°；左右側(cè)彎位時，寰樞椎沿冠狀軸、矢狀軸、垂直軸的位移分別為（3.0±1.7） mm、（4.5±2.9）mm、（3.2±1.5）mm，沿三軸旋轉(zhuǎn)角度分別為（7.6±3.3）°、（12.4

5、±6.5）°、（29.1±11.9）°；左旋到右旋位時，寰樞椎沿冠狀軸、矢狀軸、垂直軸的位移分別為（3.0±2.0）mm、（11.2±5.2）mm、（2.2±1.5）mm，沿三軸旋轉(zhuǎn)角度分別為（5.1±2.9）°、（19.6±6.9）°、（71.1±15.5）°；前屈到后伸位時，C2-3節(jié)段沿冠狀軸位移（2.3±1.7） mm相對于C1-2節(jié)段明顯增加、矢狀軸位移（2.3±1.7）mm、矢狀軸旋轉(zhuǎn)角度（4.8±4.6）°較C1-2節(jié)段增

6、加（P<0.05）；而在垂直軸位移和其他旋轉(zhuǎn)度與C1-2節(jié)段接近（P>0.05）。左旋到右旋位時，C2-3節(jié)段沿冠狀軸的相對位移與沿垂直軸的相對位移及在矢狀軸與垂直軸上旋轉(zhuǎn)角度較C1-2節(jié)段明顯減?。≒<0.05）；兩節(jié)段在矢狀軸上的相對位移與冠狀軸上的旋轉(zhuǎn)角度差異無顯著性意義（P>0.05）。左右側(cè)彎位時，C2-3節(jié)段在冠狀軸、矢狀軸與垂直軸上的相對位移均較C1-2節(jié)段?。≒<0.05）；C2-3節(jié)段在垂直軸上的旋轉(zhuǎn)角度較C1-2節(jié)段

7、小（P<0.05）。在冠狀軸與矢狀軸上的旋轉(zhuǎn)角度兩節(jié)段差異無顯著性意義（P>0.05）。分別對男女受試者寰樞椎及C2-3節(jié)段的三維運動學特點進行對比，發(fā)現(xiàn)寰樞椎在屈伸及側(cè)彎活動時，性別并沒有對其產(chǎn)生差異，其活動度相似且無統(tǒng)計學差異，在左右旋轉(zhuǎn)活動時，男受試者在冠狀軸上旋轉(zhuǎn)角度（7.2±2.9）°明顯大于女受試者（3.2±0.7）°，并且有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；對于C2-3節(jié)段，我們觀察到，性別不同，其活動特點也不同，在屈伸活動時，

8、女受試者在垂直軸上位移（1.4±0.4）mm較男受試者大（1.0±0.3）mm，并且有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），在左右旋轉(zhuǎn)活動時，兩組受試者在垂直軸上旋轉(zhuǎn)角度有所差異，和男受試者相比（2.3±1.4）°，女受試者表現(xiàn)較大的旋轉(zhuǎn)角度（4.1±1.2）°，并有統(tǒng)計學差意義（P＜0.05）。
　　結(jié)論：本試驗采用雙熒光透視影像系統(tǒng)聯(lián)合螺旋CT測量出成年人生理載荷下寰樞椎在體三維瞬時運動特點，觀察了上頸椎在坐立位、最大左右旋轉(zhuǎn)位、最大前