兩種腰椎手法對椎間盤和關節(jié)突關節(jié)應力應變的作用比較.pdf

1、腰椎旋轉手法在損傷和退變性腰椎疾病的治療中應用普遍，療效確切。從手法形式上主要分為關節(jié)松動調整（以下簡稱“松動手法”）和關節(jié)沖擊調整（以下簡稱“沖擊手法”）兩種。松動手法的施力特點是低速、低幅(LVLA)，施力過程中沒有明顯的加速;而沖擊手法的施力特點則是高速、低幅(HVLA)，整個手法過程由預加載階段，沖擊階段和消退階段組成。但是，兩種腰椎手法過程中力在機體內如何傳導尚不夠清楚。這兩種手法對于脊柱結構的力學作用機制及差異并不十分明確，

2、仍然缺少設計精細的基礎實驗研究，使得兩種手法的療效評價和使用選擇上依據(jù)不足。
　　目的：
　　針對上述問題，本研究在人體離體腰椎標本上模擬松動手法和沖擊手法，測量手法過程中椎間盤和關節(jié)突關節(jié)的應力應變，深入分析腰椎手法的這些力學特征，比較兩種腰椎手法間的共性與個性，探討其作用機制，為臨床上腰椎手法的選擇和療效評價提供依據(jù)。
　　本研究來源于2013國家自然科學基金項目《基于椎間盤和關節(jié)突關節(jié)應力應變的交互效應研究脊柱旋

3、轉手法的作用機制》。研究分兩部分進行，具體如下:
　　實驗一:兩種腰椎手法對椎間盤和關節(jié)突關節(jié)囊應變的作用研究
　　方法：
　　12具成年男性新鮮尸體腰椎標本（T12-S2）隨機分為2組，采用BOSE動/靜態(tài)材料試驗機進行腰椎手法模擬（向右側旋轉）。一組模擬松動手法(n=6):預加載15°，速度3°/s，最大加載角度20°，速度1°/s，L5棘突水平推力9N;另一組模擬沖擊手法(n=6):預加載15°，速度3°/s，沖

4、擊角度5°，沖擊速度33°/s，L5棘突水平推力22N。兩組均向下加載300N模擬身體上半部的重量。分別以L4-5、L5-S1椎間盤和兩側L4-5、L5-S1關節(jié)突關節(jié)囊為中心向標本噴涂散斑，采用GOM非接觸光學應變測量系統(tǒng)先后測量模擬手法過程中L4-5、L5-S1椎間盤和兩側L4-5、L5-S1關節(jié)突關節(jié)囊的應變，由ARAMIS軟件對圖像進行采集、分析、計算。
　　結果：
　　1.實驗加載參數(shù)比較:模擬松動手法的加載扭矩先

5、平緩增加，到達峰值后再平緩減小。模擬沖擊手法的加載扭矩先平緩增加，后陡然到達峰值，之后平緩減小。兩種腰椎手法最大加載扭矩無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　2.兩種手法過程中椎間盤應變比較
　　2.1 椎間盤應變的時間分布特征比較:兩種手法過程中，腰椎向一側旋轉時，椎間盤應變逐漸增大至最大值，腰椎向中立位回復時，椎間盤應變逐漸減小，手法結束時恢復到手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法應變增大速度更快。
　　2.2 手法組間椎

6、間盤最大應變比較:兩組間無論L4-5，還是L5-S1椎間盤最大應變均沒有顯著差異(P＞0.05)。
　　2.3 手法組內不同椎間盤最大應變比較:兩組內L5-S1椎間盤最大應變看上去均比L4-5椎間盤大，但無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　3.兩種手法過程中關節(jié)突關節(jié)囊應變比較
　　3.1 關節(jié)突關節(jié)囊應變的時間分布特征比較:兩種手法過程中，腰椎向一側旋轉時，兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變都逐漸增大到最大值，腰椎向中立位回復時，

7、兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變逐漸減小，手法結束時恢復到手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法過程中應變增大速度更快，形成明顯的峰值。
　　3.2 手法組間關節(jié)突關節(jié)囊最大應變比較:沖擊手法組無論L4-5，還是L5-S1兩側關節(jié)囊最大應變均大于松動手法組(P＜0.05)。
　　4.手法過程中椎間盤和關節(jié)突關節(jié)囊應變的聯(lián)系
　　4.1 椎間盤和關節(jié)突關節(jié)囊應變的時序特征:兩種手法過程中，腰椎向一側旋轉時，椎間盤和兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變均逐漸

8、增大至最大值。腰椎向中立位回復時，椎間盤和兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變均逐漸減小至手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法過程中椎間盤和關節(jié)突關節(jié)囊應變增大速度更快。
　　4.2 椎間盤與關節(jié)突關節(jié)囊最大應變比較:松動手法組L4-5和L5-S1椎間盤均比同節(jié)段的關節(jié)突關節(jié)囊最大應變量大，且統(tǒng)計學差異顯著(P＜0.01)。而沖擊手法組L4-5和L5-S1椎間盤看上去也都比同節(jié)段關節(jié)突關節(jié)囊最大應變量大，但統(tǒng)計學差異不顯著(P＞0.05)。
　　

9、實驗二:兩種腰椎手法對椎間盤和關節(jié)突關節(jié)壓力的作用研究
　　方法：
　　腰椎標本分組、手法模擬（向右側旋轉）同實驗一。將4個微型壓力傳感器分別穿刺置入L4-5椎間盤的右前部和左后部，L5-S1椎間盤的右前部和左后部，將傳感器導線與USB7360數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。用尖刀將L4-5和L5-S1雙側關節(jié)突關節(jié)囊切開，依次將用塑料薄膜包裹的1、2、3、4號Tekscan6900壓力傳感器插入L5-S1右側關節(jié)間隙、L4-5右側關節(jié)間

10、隙、L5-S1左側關節(jié)間隙和L4-5左側關節(jié)間隙，將傳感器另一端插入Tekscan手柄，連接Tekscan壓力分布測量系統(tǒng)。采集模擬手法過程中L4-5、L5-S1椎間盤和兩側L4-5、L5-S1關節(jié)突關節(jié)的壓力。
　　結果：
　　1.實驗加載參數(shù)比較同實驗一。
　　2.兩種手法過程中椎間盤壓力比較
　　2.1 椎間盤壓力的空間分布特征比較:兩組內無論L4-5，還是L5-S1椎間盤左右兩側手法實施初始時壓力均無顯著

11、差異(P＞0.05)，手法實施后旋轉側最大壓力均高于對側(P＜0.05)，但手法結束時左右兩側壓力均無顯著差異(P＞0.05)。
　　2.2 椎間盤壓力的時間分布特征比較:兩種手法過程中，腰椎開始旋轉時椎間盤壓力變化不明顯，隨著旋轉角度增加，椎間盤壓力逐漸增大至最大值，腰椎向中立位回復，椎間盤壓力逐漸減小至手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法沖擊相椎間盤壓力增大速度更快。
　　兩組內L4-5及L5-S1椎間盤最大壓力均大于初始壓力

12、和結束壓力(P＜0.01)，初始壓力與結束壓力比較均無顯著差異(P＞0.05)。
　　2.3 手法組間椎間盤最大壓力比較:兩組間無論L5-S1，還是L4-5椎間盤旋轉側最大壓力無顯著差異(P＞0.05)，對側最大壓力也無顯著差異(P＞0.05)。
　　2.4 手法組內不同椎間盤最大壓力比較:兩組內L5-S1和L4-5椎間盤無論旋轉側，還是對側的最大壓力均無顯著差異(P＞0.05)。
　　2.5 手法組間椎間盤壓力變化速

13、度比較:沖擊手法組L4-5和L5-S1椎間盤兩側壓力上升速度均大于松動手法組(P＜0.01)，但下降速度無顯著差異(P＞0.05)。
　　3.兩種手法過程中關節(jié)突關節(jié)壓力比較
　　3.1 關節(jié)突關節(jié)壓力的時間分布特征比較:兩種手法過程中，腰椎向一側旋轉時，旋轉側關節(jié)壓力逐漸減小到0，對側關節(jié)壓力逐漸增大至峰值。腰椎向中立位回復時，旋轉側關節(jié)壓力逐漸增大至手法前狀態(tài)，對側關節(jié)壓力逐漸減小至手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法沖擊相對

14、側關節(jié)壓力到達峰值速度更快。
　　兩組內L4-5和L5-S1旋轉側關節(jié)最小壓力均小于初始壓力和結束壓力(P＜0.01)，初始壓力與結束壓力均沒有顯著差異(P＞0.05)。L4-5和L5-S1對側關節(jié)最大壓力均大于初始壓力和結束壓力(P＜0.01)，初始壓力與結束壓力均無顯著差異(P＞0.05)。
　　3.2 手法組間關節(jié)突關節(jié)壓力比較:兩組間無論L4-5，還是L5-S1旋轉側關節(jié)壓力均無顯著差異(P＞0.05)。但沖擊手法組

15、L4-5和L5-S1對側關節(jié)最大壓力都大于松動手法組(P＜0.05)。
　　4.兩種手法過程中椎間盤與關節(jié)突關節(jié)壓力變化的時序特征:兩種手法過程中，腰椎向一側旋轉，椎間盤壓力緩慢上升至峰值，旋轉側峰值壓力高于對側，旋轉側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸下降至0，對側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸上升至峰值。腰椎向中立位回復，椎間盤壓力緩慢下降至手法前狀態(tài)，旋轉側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸上升至手法前狀態(tài)，而對側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸下降至手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法

16、沖擊相椎間盤壓力上升速度更快，對側關節(jié)壓力上升速度更快，旋轉側關節(jié)壓力下降速度更快。
　　結論：
　　1.松動手法和沖擊手法過程中，腰椎向一側旋轉，椎間盤和兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變均逐漸增大，腰椎向中立位回復，椎間盤和兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變逐漸減小至手法前狀態(tài)。不同的是，沖擊手法沖擊相椎間盤和兩側關節(jié)突關節(jié)囊應變增大速度更快。
　　2.松動手法和沖擊手法過程中椎間盤最大應變無明顯差異。每種手法過程中不同椎間盤最大應變無明顯差

17、異。
　　3.沖擊手法關節(jié)突關節(jié)囊最大應變比松動手法大。每種手法過程中左右兩側關節(jié)囊最大應變無明顯差異，不同節(jié)段關節(jié)囊最大應變無明顯差異。
　　4.松動手法和沖擊手法過程中，腰椎向一側旋轉，椎間盤壓力逐漸上升，旋轉側壓力峰值高于對側，旋轉側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸下降，對側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸上升。腰椎向中立位回復，椎間盤壓力逐漸下降至手法前水平，旋轉側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸上升至手法前水平，對側關節(jié)突關節(jié)壓力逐漸下降至手法前水平。不同

18、的是，沖擊手法沖擊相椎間盤壓力上升速度更快，旋轉側關節(jié)突關節(jié)壓力下降速度更快，對側關節(jié)突關節(jié)壓力上升速度更快。
　　5.松動手法和沖擊手法過程中椎間盤最大壓力無明顯差異。每種手法過程中同一椎間盤旋轉側最大壓力高于對側，不同椎間盤最大壓力無明顯差異。
　　6.沖擊手法旋轉對側關節(jié)突關節(jié)最大壓力比松動手法大。每種手法過程中不同節(jié)段關節(jié)最大壓力無明顯差異。
　　7.綜合以上幾點，沖擊手法比松動手法造成椎間盤和關節(jié)突關節(jié)損傷的