内容开始：
从400 增加到600 ，向前滑移增加了34 . 7 ％。关节面的空间的方向也对通过关节面的荷载有明显的影响，伴随着向横面倾斜的减少，其荷载是增加的。
韧带：在屈曲时韧带是传递负荷的工具，伸展时负荷的传递是通过椎弓、椎板和关节突。在有预先加载的压缩荷载下，旋转角度小于3 。时，韧带在扭矩下的作用是减小扭转，当旋转角度大于3 。时关节囊韧带承受大部分的张力。
髓核：在单纯压缩的节段，椎间盘内部压力与外在荷载是成比例的，在屈曲时，产生相对大的椎间盘内部压力，而在单纯压力升高，计算的结果为压力只有很小幅度的增加，在生理范围的旋转角度＜3 ．时，髓核压力升高，但较附加轴向荷载时要低得多。
纤维环及其基质：在扭矩下，只有一半的纤维环参与作用，因此，与压力相比，纤维环的作用是低的。在轴向扭矩时，纤维环外层一侧的纤维的应力是最高的，纤维环周围基质的复合应力接近于水压，剪切应力在这里可以忽略。因此，在没有骨折的情况下，扭矩似乎并不是椎间盘后方或侧后方破裂的原因，如果椎间盘在扭矩下破裂，通过有限元分析其侧面是最薄弱的。小关节面的不对称纤维环的应变没有明显的影响，因此，对于特殊的小关节几何形状，左右的椎间盘后方切除术没有区别，尽管经验上通常认为应有高水平的应力和应变。
椎体的应力和应变：正常的与去除椎间盘的关节面接触应力、椎体的应力及一个运动节段的后部单元，相比较有明显的不同：在压缩荷载条件下，完整椎间盘比去除椎间盘的终板中央的最大～Mises 应力高出62 ％。在屈曲运动中，在邻近椎间盘的松质骨的中央和前部压缩应力在已发表的压缩力量的范围之内，这些发现与实验所观察到的在过伸时出现推体前部压缩后部骨折的情况相一致。大部分的扭矩荷载是通过椎体的皮质骨而不是通过椎体的松质骨，因此，在扭矩下，椎体的皮质骨更容易因剪力破裂。剪切应力在椎体的前缘和后缘是高的，而在推间盘则较低，在完整的椎间关节中，椎体与椎弓的连接处存在高强度的剪切应力与基本应力。比较所计算出的运动节段中不同机构的应力和应变，参考所报道各种材料的应力与应变的范围，得出的结论是：正常运动节段中，在压力荷载下，最薄弱的单元是皮质骨和邻近髓核部分的终板，在扭矩下，最薄弱的单元是椎体的后部结构，包括椎体与推弓的连接处及小关节。近年来，一些学者模仿临床的嗜况，也建立了相应的有限元模型，Y 甲M . Lu 建立了L2 一工3 运动节段的粘弹性有限元模型，并研究了椎间盘内不同量的液体丢失对其的影响，及不同液体一493 一
丢失比例的对粘弹性的影响。结果显示，椎间盘的粘弹性在很大程度上取决于液体丢失的比例，其内的材料的性质只在压缩荷载的早期起作用；轴向的张力增加时，椎间盘内部的压力和向后方膨出的程度随着液体丢失程度的增加而降低。
腰椎小关节对腰椎运动是提供刚度并能保护椎间盘，特别在扭距损伤时。全部或局部的腰椎小关节切除术，将会降低腰椎运动节段的力学刚性，并使椎间盘处于潜在损伤的危险状况中。R . N . Natarajan 等应用有限元模型分析了在运动节段稳定性方面腰椎小关节的作用，小关节的模型用面来表示接触区域而不是用点，当切除任何一侧小关节的75 % ，在施加扭距时，腰椎的旋转运动，有一个大的突然的变化。应用扭距荷载可以在完整的腰推运动节段产生一个连动的伸展运动，在双侧完全腰推小关节后，此运动也有一个大的变化。研究的结果显示，临床上外科单侧或, , 双侧切除小关节后，为降低扭转运动可能需要进行融合治疗。总之，白从有限元模型在腰椎建立以来，已经建立了多种模型，并很好地模拟了各种临床状态，为生物力学研究提供了一个很好的手段。
（毕胜）
第八节腰椎推拿手法生物力学测试
推拿疗法是治疗腰椎间盘突出症等下腰痛疾患常见的非手术疗法，其中常用的有斜扳手法、坐位旋转手法和牵扳手法。
（一）材料和方法
共用7 例腰椎标本。腰椎自然解冻后，标本上下椎体用聚甲基丙烯酸甲脂包埋，仅露出中间的L3 一4 、以～5 、场一助三个椎间隙，将制备好的标本固定于生物力学材料实验机（二toi - altestingsystem , M 卫粥58Min ? taUSA ）应用计算机定量控制，模拟三种手法治疗时的状态。斜扳手法无任何荷载3 腰推单位单纯进行旋转15 。。坐位旋转手法腰椎前屈15 . ，纵向压力400N （体重一半）, 3 腰椎单位旋转巧”。牵扳手法腰椎前屈巧。。，纵向牵引力400N , 3 腰椎单位旋转15 ’。髓核内穿刺椎间盘内注水与医用三通管的压力传感器相连，再与SYll 型智能生理压力测试仪（徐州无线电机厂‘）相连，观测出模拟手法时椎间盘内压力变化的情况。扩大椎间孔于推间盘与相邻神经根之间放置引伸仪（exten 驹l 们Leter 623 , 32f 一02 ) ，与MTS 上计算机相连，观测出模拟手法时椎间盘与神经根之间是否有滑移及滑移的方向与大小。切开关节囊于小关节之间放置压敏片（日本富士公司），模拟手法后，取出压敏片，应用扫描仪扫描后，应用计算机程序计算出灰度，根据事先标定的结果测出腰椎小关节的应力。
（二）实验结果
椎模拟斜扳手法与坐位旋转手法时，髓核内压力均升高；牵扳手法时髓核内压力降低或轻度变化。模拟三种手法时神经根与腰椎间盘之间的位移差异无显著性意义，位移变化范围分别为，斜扳手法1 . 238 士O , 758 ? ，坐位旋转手法l . 4n 士0 . 769 ? ，牵扳手法1 . 4n 士0 . 769n 那1 。模拟三种手法时腰椎小关节内最大应力与平均应力差异无显著性意义。（三）机制探讨
腰椎间盘突出症等腰腿痛疾病大多数可经非手术治疗而好转，其中推拿手法是非手术治- 494 -
疗的重要治疗手段，国内学者虽然进行了一些生物力学的研究，但并没有完全阐明手法的作用机制。对于手法治疗腰椎间盘突出症的机制，在相当长的时间内，认为是手法治疗后突出的髓核“还纳复位”，实际仁并没有手法治疗后突出的的髓核“还纳复位”的确凿证据。有关腰稚间盘突出压迫神经根的机制主要有以下学说，牵张性机制：当椎间盘突出时，突出的椎间盘将神经根向后顶起，使得神经根的上下产生一定的张力，从而导致神经根病变，引起疼痛；压迫性机制：突出的椎间盘将神经根顶到狭窄的侧隐窝后壁上，产生挤压性压迫，造成患者的神经疼痛和神经症状。对于椎间盘突出物对神经根的压迫时的压力，Takah . hi K ．等进行了34 例患者的术中测量，压力范围为，一256 mn1Hg ，平均为53 ? Hg 。表明在椎间盘突出时活体的确有压迫神经根的证据。
笔者模拟不同的腰部推拿手法时，发现椎间盘与相邻的神经根有一个位移，出现位移后突出物不能将神经根向后顶起，去除了张力和对神经根的压力，解除了突出物与神经根之间的粘连，从而解除了患者的症状。对于有椎管狭窄的患者，由于有压迫性机制的存在，手法治疗时，神经根无缓冲的空间，这可解释椎管狭窄的患者治疗效果不理想。同时不同的旋转方向位移的方向也不同，腰椎旋前时，稚间盘相对神经根向前外方向滑移，腰稚旋后时，椎间盘相对神经根向后内方向滑移，对临床上不同类型的椎间盘突出选择合适的旋转方向和角度有一定的指导意义。三种手法的位移距离经统计分析没有明显的差异，在临床上都有一定的效果。对腰椎核内压的测量，国外学者在活体和尸体都进行了一些研究。但都是关于腰椎屈伸状态或不同负荷的研究，没有涉及腰椎的旋转状态。从本实验的结果看，模拟斜扳手法和坐位旋转手法时，椎间盘髓核内压力均升高，不支持髓核还纳的观点，在应用这二种手法时，应选择好适应证，防止出现意外。三种手法中，牵扳手法由于有纵向的牵引力，模拟此手法作用时，髓核内压略有下降或不变，从本实验的结果来看，牵扳手法治疗腰间盘突出症时，较为安全。关于腰椎旋转时小关节的作用的研究，UenoK 和匕un 咬应用三维有限元模型，模拟腰椎轴向旋转。当腰椎小关节完整时，施加的扭力距10 ％一40 ％通过小关恃传送，并且角位移较小，扭转时旋转轴心后移，小关节有减轻椎间后部纤维环应力的作用。当上位椎体按顺时针方向扭转时，只是从下椎体到上椎体顺时针走向的纤维处于张力下，抗扭转的环状纤维只有50 % ，纤维环应力在外层侧最易受损，这与临床显然不符，因此在无小关节损伤时，扭转未必是
椎间盘突出的原因。至于小关节损伤后，附着在脊椎后部结构上的韧带可能在抗扭转中起更大的作用。Kerin 叮等应用生物力学的方法，观测关节软骨骨折的限度，发现关节软骨表层骨
折开始应力范围为14 一59 MPa ，平均为35 7 Nlpa 。在本实验的条件下，应用压敏片测量小关
节内的应力，模拟不同手法时，各个对应腰椎小关节内最大应力和平均应力差异无显著性，但其最大应力小于14 MPa ，腰椎小关节不会发生小关节内骨折，在此旋转角度下，手法是安全的凸
总之，经系统模拟不同腰部手法的生物力学实验
位移，但由于活体的实际情况更为复杂
，发现稚间盘与相邻神经根之间有一相对
例如还应考虑炎症的因素，这只叮能是推拿手法治疗
腰椎间盘突出症等腰腿痛疾病治疗视制的一种有实际证据的解释升高，应注意其安全性。
，有的手法作用时髓核内压
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第九节三维正脊仪的原理及临床应用
三维正脊仪是在原“成角旋转式多功能牵引床”的基础上开发研制的系列产品。该产品由北京中天普科技开发有限责任公司研制生产，并于1998 年10 月由卫生部科技发展中心组织通过技术鉴定。该仪器综合了普通牵引和传统医学正骨手法的优点，能自动实现牵引、斜扳、屈、伸、旋转复位等多项组合动作，同时配合医生的顶推、按压等手法，形成独特的三维正脊疗法，纠正病变椎间三维方向的变位，从而达到治疗腰椎间盘突出症的目的。
三维正脊仪的主要特点：
( l ）距离快速牵引，不引起人体伤害力的时间效应，病人基本上无痛苦。
< 2 ）定方向定角度的成角旋转，其剪切力和扭转力既能纠正病态椎间的旋转移位，又可起到松解局部组织粘连的作用。
( 3 ）共轨双向连续交替旋转，明显提高一次治愈率。
( 4 ）实现定病变节段治疗。使力的作用集中于病变区域，提高治疗效果。
操作方法：
根据患者的身高、体重、性别、年龄、发病部位、病变状态等确定牵引距离、成角方向、旋转度数，捆绑松紧度等数据，指令输人电脑。然后令患者俯卧于三维正脊仪，按照指令自动完成三维正脊治疗。治疗后按脊柱骨折搬运要求将病人送回病床。绝对平卧硬板床6 小时，三至五天内限制腰部活动。
针对三维正脊仪有关科研人员进行了一系列的生物力学实验。采用西门子双C 形臂X 线机即时电影记录
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