| 四、脊柱推拿手法生物力学和动力学研究 脊柱推拿是治疗颈腰腿痛的关键疗法之一。手法操作无不涉及生物力学问题，对生物力学的研究有利于进一步提高手法疗效，预防手法不当导致的医源性损伤。手法的生物力学研究多采用尸体的新鲜脊柱标本或在体模拟各种手法进行相关研究。脊柱推拿手法生物力学研究是以颈椎和腰椎的拔伸、旋转和扳法为主。分在体实验、离体实验、数学模型以及三维重建和有限元分析等，分别针对手法作用下的椎间盘、小关节、神经根及神经根管和椎间孔等组织结构进行相应的研究。 运用MTS研究颈椎部不同手法组合对髓核内压力的影响，发现在旋转手法作用下，髓核内压力升高；但在牵引下旋转，髓核内压力略有下降。近年来，对颈椎旋转手法的亚生理区进行了研究。“喀哒”声是脊柱推拿手法成功的标志之一。有研究发现，颈椎旋转手法作用时旋转侧出现的“喀哒”声响要明显多于旋转的对侧。端提手法作用节段较多，而定点旋转手法的作用节段较少。采用加速度传感器测量不同模拟加载的加速度，观察多节段颈椎间盘髓核内压力的变化情况，发现牵引可有效降低颈椎髓核内压力，但快速提扳超过一定加载可对颈椎造成损伤。研究发现，旋转手法可降低颈椎间盘的蠕变与应力松弛速率，调整颈椎间盘的黏弹性与应力分布，椎间盘蠕变趋向平衡的时间一般为10～15分钟并达到饱和。因此，手法可提高颈椎的稳定性，理筋手法时间可掌握在15分钟左右。旋转手法对椎管内截面积、椎管矢状径、神经根袖等具有较明显的作用。旋转时，对侧神经根袖位移明显，这有助于解除神经根袖处的某些粘连。旋转时，突出的髓核无明显增大。突出的髓核随颈椎的旋转而位移，这从另一侧面说明旋转手法的治疗机制可能是使突出的髓核移位，减少对神经根的刺激，从而达到治疗目的。相对颈椎和腰椎来讲，胸椎脊柱推拿手法的研究相对较少，有研究比较了3种呼吸状态对胸椎掌压法施力的影响，并建立了人体及胸廓的三维有限元模型，用于分析胸椎脊柱推拿手法的作用力。 一直以来，对斜扳法治疗腰椎间盘突出症的治疗机制，存在回纳学说和髓核与神经根相对位置改变学说的争论。研究显示，斜扳是一种复杂的包括腰椎旋转及前屈和侧弯的运动，是三维六自由运动的手法，是脊柱几个方向上联合作用的结果。斜扳手法使椎间盘与相邻神经根之间有一相对位移，这可能是其治疗的机制。腰椎斜扳手法中，由于小关节突定向位移及对后关节囊、黄韧带的牵拉，使得对侧的神经根管扩大，从而改善受压神经根的内环境。扳法临床应用得当，可解除肌肉的痉挛，并使髓核发生位移，改变了神经根和突出物的位置关系；也可调节神经根管容积，松动上、下关节突，松解神经根管和小关节处的粘连，减轻神经根受压或刺激，改善局部循环，有利于症状缓解。 腰椎旋转手法使后纵韧带紧张，给突出的髓核一种挤压力，促使其回纳。但有研究者在尸体上动态测量了手法过程中髓核内压的变化，发现单纯旋转手法使髓核内压力增高，且在手法成功时髓核内压最高，研究不支持回纳学说。研究表明，斜扳手法和坐位旋转手法时腰椎髓核内压明显升高，牵扳手法髓核内压降低或轻度升高，神经根与椎间盘之间有一位移。研究发现，腰椎向左侧旋转，椎间盘左后外侧内压增高，同时右后外侧压力减低，右旋时反之。在手法结束瞬间，出现负压。这种正负压的多次反复变化，可使突出的髓核变形变位。旋转手法有可能使一部分外层纤维环完整、髓核尚未退化的突出髓核还纳或部分还纳，但由于手法治疗结束后脊柱又回到原来的形态，这样一来，腰椎小关节突的反复活动、关节囊的伸缩改变了椎间孔的形态和大小，可松解神经根周围的粘连。利用腰椎有限元模型分析，及时显示手法作用时椎间盘的位移和内在应力的变化，发现行坐位腰椎旋转手法时，椎间盘在旋转侧的前部为应力主要集中区，同时，在旋转对侧的后部为张力集中区，椎间盘的最大位移在旋转侧的前部上缘，旋转对侧的后部受到张力时也相应地出现拉伸。坐位旋转时退变腰椎最大应力集中点分布于峡部、椎弓根、上位椎体、小关节面的下端；椎间盘的应力集中分布于纤维环前外侧部，最大位移出现在上位椎体的上关节。 椎间孔的截面积在屈曲时增大，背伸时减小。侧屈时，凹侧椎间孔高度、宽度都相应减小，而对侧椎间孔的高度、宽度都增大。轴向转动中，椎间孔的形态改变机制相对来说比较复杂。在主动侧，椎间孔前壁的上部缩小；同时，椎间孔后壁的上半部分向后移动，最终使椎间孔的截面积减少。在对侧则发生相反的变化。研究证实，腰椎退变的节段比无退变的节段在运动时有更大的活动范围，椎间孔面积也有更大的变化。有研究模拟踩蹻加压时腰部解剖结构的变化情况，分析踩蹻对椎间孔及椎管的力学效应。结果显示，应力大小对L4～L5双侧椎间孔最大横径变化有显著影响，对侧面和高度影响不显著，对椎管容积有影响。腰椎在前屈30°时，椎间盘组织的位移应变和应力变化最明显。腰椎牵引力与髓核应力之间变化关系的数学模型研究表明，以体重的30%～80%牵引是相对安全的牵引范围。牵引时，突出椎间盘各部，特别是后部受到应力的牵拉而发生应变。根据应力应变关系，若椎间盘所受拉力增加，则发生的形变大，椎间隙则增宽，产生负压，有利于髓核的回纳。 在体研究显示，手法能使椎体瞬间移动，可刺激脊神经根，脊旁肌梭对速度的敏感性强于手法作用时间。腰椎小关节完整时，施加扭力的10％～40％通过小关节传送。腰椎退变后，腰椎小关节的承载大大增加，特别是在前屈和旋转状态下，小关节面上各点的应力值增长迅速。在这种情况下，旋转时就要避免大力和暴力，以减少小关节损伤的概率。腰椎小关节内压力在手法过程中呈波状变化，其下关节突出现全方位移动。 五、存在的问题 目前，研究手法刺激量参数的规律只局限于少数几种手法，所采集的数据和分析处理的结果，并不能十分全面地说明问题；无论是对推拿手法基本要求的电信号解释，还是以波形图谱的方式对手法的各要素进行的综合测评，至今都没有一个统一、权威的标准电信号和波形图谱。今后，推拿手法参数规范化的研究要弥补以上的缺陷与不足，从对单个手法的研究扩展到对多个手法的研究。制定出各个手法统一、标准的电信号和波形图谱，从而探索建立可量化和规范化的推拿手法。 脊柱推拿的生物力学研究有3种模型：动物模型、物理模型和尸体模型。每一种模型都与人体脊柱结构近似，但都存在一定的局限性。比如，动物模型可监测生理反应，但多为四足动物，结构功能与人类不同；物理模型缺乏几何和材料的生物逼真性，只限于能够应用此法的研究种类，且结果往往欠缺说服力；尸体模型在几何、结构和材料特性方面虽具有优势，但大量的实验致模型生物学易变和标本来源较难，且损伤模型分析均未考虑肌肉作用。因此，对脊柱模型及损伤仿真模型的建立仍需进一步研究。 随着生物力学现代学科和科学思维方法的发展及新型电子传感材料、仪器设备、测试手段的不断更新及完善，从离体实验到在活体上进行更加精细的、无损伤性的实时监测研究将会有所突破，将会使脊柱推拿走向规范化和科学化的难题迎刃而解。 |
