旋提手法治疗神经根型颈椎病的应力及椎间孔形态学特征:三维有限元分析

背景:颈椎旋提手法治疗神经根型颈椎病的临床疗效确切,安全性较好,已广泛应用于临床中,但其对各节段颈椎椎体、椎间盘的生物力学及椎间孔面积的影响尚未系统阐明。目的:基于三维有限元分析技术开展相关研究,为旋提手法治疗神经根型颈椎病的效应机制提供数字化证据。方法:选择1例颈背部无异常疾患的志愿者,将其颈椎旋转至生理极限体位状态下的CT影像资料作为有限元模型材料。分别通过Mimics19.0、Geomagic Studio 2013、Hypermash 14.0及ANSYS Workbench 2020 R2软件完成对有限元模型的初步构建,基于文献完成颈椎各组织结构的弹性模量、弹性系数赋值,基于团队前期工作基础在模型上加载旋提手法的力学工况,分析颈椎旋提手法对C3-T1节段各椎体、椎间盘的力学参数及其对颈椎旋颈对侧椎间孔面积的影响。结果与结论:(1)旋提手法实施时,骨性结构的应力明显高于椎间盘等软组织;(2)手法操作时各颈椎椎体顶部椎板处应力高,底部椎板处应力低,关节突关节处及横突处应力较低;而各椎间盘顶部髓核处应力较低,底部与椎板连接处应力较高,但椎间盘应力最高点在顶部外侧纤维环处;(3)另外,加载提扳力后较之加载前,C6/C7节段椎间孔投影面积明显增大;(4)提示旋提手法操作具有改变颈椎本身应力结构的力学特征,并能扩大患者旋颈对侧的C6/7椎间孔面积,实现治疗神经根型颈椎病的目的。

颈椎旋提手法教学机器人用于旋提手法规范化培训的自身对照研究

目的:评价旋提手法教学机器人在颈椎旋提手法操作规范化培训中的效果。方法:选取已熟练掌握颈椎治疗手法且临床工作5 a以上的20名骨伤科医师,通过旋提手法教学机器人采集每位医师在体质量指数(BMI)设定为正常状态下的手法操作的关键力学参数(预牵引力、提扳力、最大作用力、提扳时间、旋转幅度、俯仰幅度)。然后通过旋提手法教学机器人对20名医师进行2周手法规范化培训,培训后再次使用该系统进行考核并采集数据。比较培训前和培训后总合格率、合格次数、变异系数(CV)等数据指标。结果:培训前总合格率为25%,合格次数为1.30(1,1.75);培训后总合格率为90%,合格次数为2.50(2,3),P值均<0.05,差异有统计学意义(χ2=17.289,Z=-3.510)。培训前预牵引力、提扳力、最大作用力合格率分别为73.30%、36.70%、26.70%,培训后分别为95.00%、91.70%、90.00%,P值均<0.05,差异有统计学意义;培训前后的提扳时间、旋转幅度、俯仰幅度合格率经检验P值分别为0.079、0.591、0.094,差异无统计学意义。培训前预牵引力(15.41±5.42)N、提扳力(9.75±4.77)N、最大作用力(19.15±6.72)N的变异系数分别为0.352、0.489、0.351,培训后预牵引力(16.46±1.44)N、提扳力(9.98±1.99)N、最大作用力(26.70±3.72)N的变异系数分别为0.087、0.199、0.139,培训后受力作用参数更加稳定。结论:旋提手法教学机器人用于颈椎旋提手法规范化培训的效果良好,经过培训可达到手法操作的标准统一化。