基于颈椎三维有限元模型研究矫正“骨错缝”手法治疗颈椎病的生物力学机理

颈椎“椎间盘病因说”的有关手法作用机制的理论解释，已不能满足临床需要，并在一定程度上成为进一步提高临床疗效的理论障碍，而探索符合临床实际的手法诊治颈椎病的机制，和明确中医手法治疗颈椎病的有效靶点一直是中医临床难题。本项目在既往临床病例观察的基础上，通过颈椎三维有限元模型，证实手法诊治颈椎病的靶点是颈椎“骨错缝”，并进行了实验研究和理论论证。. 本研究通过对临床手法治疗有效病例从颅底至第一胸椎，以层厚1mm扫描获得CT片。选取颅底到第七颈椎数据，采用Mimics软件进行全颈椎各个骨性结构的三维几何重建。Mimics重建的STL模型导入Geomagic软件进行曲面重建，构建实体。构建好的骨骼在有限元前处理软件Hypermesh中完成重新装配，并根据解剖特征重新构建包括终板、椎间盘、各个韧带等软组织结构。其中，皮质骨以1mm层厚偏置表面网格获得，松质骨在其内部填充。脊柱韧带根据参考文献采用非线性弹簧模拟。胶原纤维用纤维增强的膜单元模拟。关节软骨用关节面网格偏置0.5mm得到。将骨表面网格导出成stl文件并导入cad软件NX7.5，参考断层解剖图谱，在NX 7.5中构建颈动脉和脊髓三维模型。构建好的模型导入hypermesh，与骨进行模型配比，完成颈椎三维有限元模型的构建。. 基于颈椎三维有限元模型的可视化研究证实，颈椎“骨错缝”的临床特性不仅包括“关节结构异常”，而且还包括“关节功能异常”，发生“骨错缝”的椎体不仅对相应节段椎间盘、关节突关节产生异常应力，而且对相应的颈神经根、脊髓、椎动脉产生异常的应力刺激，从而引发临床不同分型颈椎病的临床症状；而中医“骨错缝”矫正手法，通过对“错缝”关节进行有效的矫正后，一方面矫正了椎体序列的“关节结构异常”，重建颈椎序列的生物力学平衡；另一方面纠正了椎体序列的“功能异常”，使得“错缝椎体”对相应节段椎间盘、关节突关节产生异常应力得以纠正，恢复颈椎的正常屈伸、侧屈、旋转等生理功能，缓解或解除对相应的颈神经根、脊髓、椎动脉产生异常的应力刺激，恢复脊髓、神经、椎动脉的正常生理功能，从而达到临床对颈椎病的有效治疗。. 至结题，已发表标注核心期刊论文9篇，其中SCI收录1篇；研究成果获奖2项，其中上海市中医药学会科技奖1项，中华中医药学会科技奖1项；参编专著1部；培养博士3名，硕士4名；举办研究成果技术推广培训班3次。