坐位旋转手法时腰椎应力及位移的有限元分析

目的 1、探讨两种坐位旋转手法对椎间盘及椎体内在应力及位移的影响。 2、探讨两种坐位旋转手法的作用机理及其合理性、安全性。 研究方法 1、应用压力传感器系统,测量并记录腰椎定点旋转手法作用过程中出现“咔哒”声时术者拇指推顶棘突的最大推扳力。 2、建立模型:使用螺旋CT,以1mm的间隔,对1具男性青年新鲜尸体的腰椎标本沿轴向进行断层扫描,以jpg格式将其断面图像输入计算机。利用三维重建软件Minics建立腰椎三维计算机模型。再经过自由造型Free Form系统的修改。应用L4-5的CT图像,逐层重建含有20781个结点,13632个立体单位的三维有限元模型。 3、根据手法原理,将两种坐位旋转手法进行分解,把力学参数带入三维有限元模型,利用Ansys 9.0软件进行计算。 研究结果 1、腰椎定点旋转手法出现“咔哒”声响时术者左、右拇指对受试者第四腰椎棘突的最大推扳力分别为4.98±1.24kg和6.71±1.66kg。 2、椎间盘位移和应力特点 腰椎定点旋转手法:椎间盘的应力及位移都不断增加。应力主要集中于纤维环的外侧,而髓核应力较小。位移方向与应力方向大致相同。位移从椎间盘左前缘呈弧形向右后侧递减。椎间盘左后缘位移大于右后缘。 直腰旋转手法:椎间盘的应力及位移都不断增加。椎间盘的应力从纤维环右侧缘向左侧递减。最终位移是以右侧髓核为中心向边缘逐渐增大。最大的位移位于椎间盘左侧缘。 结论 1、手法造成了椎间盘、关节突的位移,有利于解除神经根的粘连。 2、两种手法比较,脊柱定点旋转手法更具有效性及安全性。