针刀配合手法治疗腰椎退变的大鼠实验研究及生物力学分析

论文摘要

随着人类长期从事伏案工作等原因,腰椎病成为一种常见病和多发病,引起腰痛,甚至下肢麻木,威胁到人类的生活质量。目前临床上多采用保守治疗方法和手术治疗方法。根据综述可知,针刀具有显著的治疗效果,治疗机制中生物力学因素起到相当重要的作用。对腰椎的力学分析,挖掘应力对腰椎的影响,可以更好的指导临床。本研究通过大鼠爬行体位、直立体位、针刀配合手法治疗及恢复爬行体位,结合形态学观察、影像学观察,为针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的疗效提供实验依据。在数值分析中,基于所建的正常大鼠、直立大鼠的有限元模型的基础上通过减掉韧带、缩小椎间隙、减小杨氏模量,具体分析针刀配合手法治疗、恢复体位后,静载荷下的应力场、应变场以及位移场的分布变化。首先,使用X线腰椎侧位片观察方法,发现仅截肢因素对腰椎影响不大,长期直立状态对腰椎的影响比较大,说明该模型较适合本研究。结合组织形态学的观察,直立大鼠出现腰椎曲度变直、椎间隙变窄,骨赘的形成、椎间盘退变、软骨终板钙化、胶原纤维结构排列较疏散、扭曲,染色变淡,并伴有断裂、挛缩现象。经过针刀配合手法、恢复体位后发生不同程度的好转。证明针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的明确疗效。其次,基于拉伸压缩试验,首次获得大鼠的杨氏模量,采用Micro-CT扫描以及Mimics软件构建了正常大鼠、直立大鼠第3-6腰椎段的三维数字模型。根据动物实验,针对第4-5腰椎功能单元,进一步模拟针刀组、恢复体位组,分析二种治疗方法的综合效果。同时观察随着退变的发生,韧带应力、椎间盘应变、位移最大值变化规律,将力学分析结果对应于实验结果,挖掘生理病理意义,明确针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的力学机制。最后,根据动物实验和力学分析的结果比较可知,针刀配合手法和恢复体位的方法有效地恢复了力学环境,治疗大鼠腰椎退变具有明确的治疗作用。说明针刀、手法配合整复、牵引等恢复体位的方法可以有效地治疗腰椎退变引起的相关疾病。将上述研究结果应用于临床可知,棘上韧带要承受更大的应力,所以施术于棘上韧带的效果高于棘间韧带。由于力学分析结果可知,经治疗后应力值改变最大的地方为棘上和棘间韧带交界与棘突的附着处,所以治疗的时候针刀松解异常应力就应该着重于此部位,这样效果最好。本研究通过动物实验,验证了针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的治疗作用。同时,建立了相应的有限元模型,进行数值模拟,将生物力学和针刀基础研究结合起来。一方面动物实验验证了所建有限元模型的合理性。另一方面通过数值模拟,认识治疗方法的力学机制,进行定量的分析,结果可应用于临床操作方法的改善。最后,将大鼠直立模型的研究应用于中医理论的研究,进一步发展了传统医学的研究方法,认识到生物力学在腰椎病研究中的重要作用,为治疗肾脏病提供新的思路。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 主要词表
• 图表索引
• 第一章 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 大鼠腰椎的解剖和功能概述
• 1.3 腰椎退变的临床表现及治疗
• 1.4 针刀疗法的介绍
• 1.5 大鼠直立模型
• 1.6 生物力学在腰椎退变机制研究中的应用
• 1.7 问题的提出
• 1.8 本文的主要内容与创新点
• 第二章 针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的动物实验研究
• 2.1 针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的影像学研究
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 结果
• 2.2 针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的组织形态学研究
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果
• 2.3 讨论
• 第三章 针刀配合手法治疗大鼠腰椎退变的生物力学分析
• 3.1 基于拉伸压缩实验分析相关椎间盘、韧带的弹性等力学性质
• 3.1.1 材料与方法
• 3.1.2 结果
• 3.1.3 结论
• 3.2 大鼠第3-6腰椎段的建模
• 3.2.1 前言
• 3.2.2 基于Micro-CT成像技术构建腰椎几何模型
• 3.2.3 基于Micro-CT成像技术构建腰椎有限元模型
• 3.3 大鼠第4-5腰椎功能单元力学行为的数值模拟
• 3.3.1 不同组别的有限元模型
• 3.3.2 结果
• 3.4 讨论
• 第四章 大鼠直立模型在中医理论研究中的应用举例——"腰为肾之府"中医理论的现代实验研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料和方法
• 4.3 结果
• 4.4 讨论
• 全文结论与展望
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 攻读博士学位期间成果
• 致谢