大部分的临床医生在评价脊柱屈伸运动过程中的椎体位移情况时，对脊椎相对运动的描述并不准确，这是由于他们在分析中无意识的忽略了脊椎的平移，如图14 一3 。应当记住的是，在脊柱屈伸活动过程中椎体后部的棘突呈细长的阶梯状（G 创卿’s 线），这是脊柱正常的解剖标志（图

14 一4 ）。相对下位椎体，每个上位椎休产生一个士Sz 位移。屈伸运动可用来比较两个重要的

马O 气

图14 一4 在X 线侧位片上对颈棍异常运动的评价
当发生挥鞭样损伤时，绝大多数的医生依靠颈椎的动力性摄片（屈曲和过伸位），来诊断和评价患者的损伤程度。如果在分析颈推的异常运动（韧带损伤）中，假定颈稚曲度是一个连续的孤线，则分析的结果就会出错。在前屈过程中须推沿着X 抽旋转（如图14 一2 和14 一3 所示）并沿着Z 轴向前平移。对这两种情况都需要仔细地检查和测髦。绝大多致的脊柱运动都烧着或沿着不同的抽线旋转和平移

概念：① 瞬时旋转轴（队R ) ；② 有限旋转中心。在医学文献中，确定瞬时旋转轴的方法实际上就是确定有限旋转中心（FRC 》 的方法。如果应用两个静态体位来确定刚体的旋转中心，那么这样建立起来的有限旋转中心（FRC ）就不是瞬时旋转轴。认R 与时间密切相关，它随着时间一298 一

的不同而不同。不论什么时候，数学公式总是与时间相关联。由于要涉及到瞬时速度和瞬时加速度，所以使得数学计算更加复杂化。图14 一5 中采用几个有限旋转中心（FRC ）的概念来

有限旋转中心

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有限旋转中心

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二维平面上钠有限旋转中心【 FRC 〕

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在W 肠t 。和P 朋j 幽所撰写的《 脊柱临床生物力学》 一书中，介绍了构建瞬时旋转轴的方法．，但实际」构建的是有限碳转中心（FRC ）见图A 。确定了静态体位下的两种体位姿势。在位置1 和位置2 的另出连线。FRC 垂直平分这条连线瞬时旋转轴与时问相关，很难判定。图B 是一个脊柱的实例，左的是：门是C 是相对位置l 和位置4 而言，而中间两个位置没有考虑。这限制了以往对瞬时旋转轴定t 究。图C 显示了q 相对几的有限旋转中心。图D 显示了口相对C3 的有限旋转中心

更精确的描述脊椎〔 颈椎、胸椎和腰椎）在脊柱屈伸过程中的运动。图14 一6 是White 和P 曲－jabi 于1978 年介绍的有关颈椎、胸椎和腰椎的瞬时旋转轴。正如以前所提及的（图14 一SA ) , 以往文献中所建立的瞬时旋转轴实际上是建立的有限旋转中心（FRC ）。同样，在White 和Panjabi 所著的临床生物力学一书中，有关IAR 领域的研究综述也提出了在静态体位下几乎无法获得瞬时旋转轴。因此，在采用多个静态体位姿势时，如果不考虑有限旋转中心，则极易出错。例如Ge 川戈长讯等人于1984 年在印ine 杂志上介绍的利用几种静态体位姿势来确定FRC 多点轨迹的方法。图14 一7 ，列举了在脊柱的屈伸活动范围内，利用两个静态体位姿势来说明旋转中心轨迹与对应点的关系。
图［4 一5 , 6 , 7 ．都列举了脊柱有限旋转中心的作图方法。瞬时旋转轴不会在两个刚体之间产生一个特定的转角。瞬时旋转轴是用来描述刚体在某一特定时间内的运动。图14 一8 中，说明了FRC 和」AR 在描述同一刚体运动时的差别。FRC 与角O 有关，而】 AR 是与角速度一299 一、，' d 产‘～内J , ．卜咨．' . ，山曰中．1 ' ，曰．叫围回曰．，砰．洲曰心‘人，‘、山

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旷或角加速度6 ' ’有关（图14 一S ）。在此图中，刚体从位置1 移至位置2 ，如果运用图14 一SA 的作图方法就会产生如图所示的FRC 。然而，如果刚体在位置2 上旋转，则FRC 不能用于表示这种旋颈椎转运动，而IAR 的角速度和角加速度可以更为精确地描述这种旋转运动。

胸椎

第三节三维空间上的螺旋轴

夺官娜豁
淘御

夔林嚼，麟

圈14 一‘医学文献中有关瞬时旋转轴的介绍图中列举了以往医学文献对瞬时旋转轴的定位。这些定位是采用图14 一SA 介绍的构建方法所确定的。仅采用两种睁态体位姿势的方法确实也可以找出FRC 。大多数的研究论文是采用限制自由度时的两个体位姿势，因此这样得出的结论似乎不充分

以前讨论过的IAR 和FRC 是用来描述发生在二维平面上的运动。IAR 和FRC 都是垂直于运动平面的直线，如图14 一8 。在三维空间上有类似于IAR 和FRC 的直线，这些直线称之为螺旋轴。螺旋轴是连接刚休在三维空间上两个位置间的直线。在三维空间中的直线都有6 个方面的数字特征：( 1 ）两点成一直线，即点1 = = ( X . , Y : , Z , ) , 点2 二（及，姚，及）; ( 2 ）一个点（xl , Y ; , 21 ）与三个方向余弦（Ux , Uy , Uz ) ，这三个方向余弦可以简要地描述三维空间上的矢量（图14 一9 ）。为了完整地描述刚体在三维空间上的运动，需要了解8

方面的数学特征。即螺旋轴的起点（X , Y , 2 ）、三个方向余弦（U 二，Uy , Uz ）、绕螺旋抽的转角以及沿着螺旋轴方向平移的距离（图14 一10 ）。在图14 一IOA 中，螺旋轴位于刚体的内部，而图14 一10B 中，螺旋轴位于刚体之外。由于X 线技术使三维物体在