旋转复位法力矩改变对不同区域和多相材料突出腰椎间盘影响的有限元分析

Rotational manipulation is the common treatment of lumbar disc herniation. It therapeutic effect is related to the moment, protrusion position and property. However, the interaction mechanism is unclear. The purpose of this project was to clarify the effects of moment change in rotational reduction on lumbar disc protrusion of different regions and heterogeneous material.1)The protrusion region was constructed using the three-dimensional finite element technique. The region was “layer I region 1-2/2 domain A-B”, lumbar 4/5 active section with heterogeneous material protrusion; 2) The data analysis of rotational reduction was performed using pressure sensor detecting system and motion capture system; (3) The rotational reduction was applied in the finite element model of lumbar vertebra and evaluated. The curative effect of rotational reduction with different moments on lumbar disc protrusion was evaluated using heterogeneous material.

旋转复位手法是治疗腰椎间盘突出症常用的手法，其治疗效果和手法力矩、突出物所在区域及突出物性质有关，但是相互间影响机制尚不明确。本项目拟阐明旋转复位法力矩改变时对不同区域腰椎间盘突出和多相材料椎间盘的影响。①运用三维有限元技术建立突出区域，区域为“I层 1-2/2区 a-b域”、具有多相材料性质突出物的腰4/5活动节段；②利用压力传感器检测系统、动作捕捉系统将不同力矩的旋转复位法进行数据化分析；③在腰椎有限元模型中加载旋转复位手法，观察手法所产生的影响。项目将评价不同力矩旋转复位法对多相材料腰椎间盘突出症的疗效。

腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation, LDH）是中医骨伤科临床常见病和多发病，其高好发率严重影响人民健康和国民经济的发展。旋转复位手法是中医骨伤科治疗LDH的常用手段，但其手法的操作角度有所差异。同时，LDH突出物具有不同的突出区域和突出性质，不同旋转复位手法力矩对不同突出类型的LDH作用值得深入研究。本课题选取 4 种胡有谷分型的腰 4/5椎间盘突出类型，分别为 I 层 1 区 a 域、I 层 1 区 b 域、I 层 1-2 区 a 域、I 层 1-2 区 b 域，突出部分髓核成分分别为胶质、纤维化、骨化、半胶 质半纤维化、半纤维化半骨化共20名患者，运 用 CT 扫描技术、三维重建软件 Mimics 建立腰椎三维计算机模型，再经过 Geomagic 软件进行光顺处理，并使用 Hypermesh 对模型进行网格划分，建立所需腰椎有限元模型。运用动作捕捉系统和压力传感系统收集旋转复位手法旋提和平拉两组力学数据。将两种不同的力学数据在ABAQUS中分别加载到20个腰椎有限元模型中，获取并分析其应力和位移情况。结果显示：①在I-1-a纤维化模型中，两种旋转复位手法力矩产生的最大位移相似，但旋提型旋转复位手法产生最大应力明显较小，可认为旋提型旋转复位手法更适用于I-1-a纤维化椎间盘突出；②在I-2-a各个模型中，两种旋转复位手法力矩产生的最大位移相似，但平拉型旋转复位手法产生最大应力明显较小，可认为平拉型旋转复位手法更适用于I-2-a各类型椎间盘突出；③在I-2-b纤维化-骨化模型中，平拉型旋转复位手法以明显小的最大应力获得了明显大的位移，可以认为平拉型旋转复位手法更适用于I-2-b纤维化-骨化椎间盘突出。.本研究初步进行了不同旋转复位手法力矩作用下不同LDH突出区域和性质的手法作用，分析出了部分突出类型的最适用旋转复位手法力矩，这对该手法的临床推广提供了力学依据，有利于进一步规范临床手法操作以获得更好的临床疗效，有助于中医药事业的发展。