腰部推拿手法的生物力學研究
下腰痛是十分常見的一類疾病，它是導致就醫、住院、手術和工作能力喪失的重要原因之一。在美國每年因下腰痛而支付的醫療費和喪失勞動能力的補償費用高達500億美元。腰椎間盤突出症及相關疾病乃是引起下腰痛的重要病症與來源，手術治療曾在幾十年間被推崇，但大多數病例只需非手術方法即可見效，而整骨推拿療法是非手術治療方法的重要組成部分。非手術療法大多沒有經過嚴格的實驗證明，治療效果有待提高，治療機制不甚清楚。為此本研究運用現代生物力學的手段對腰部推拿手法的治療機制進行研究。
本研究第一部分為應用生物力學的方法，模擬不同腰部推拿手法，比較其腰椎內部的變化。研究方法為標本固定于生物力學材料實驗機（MTS）應用電腦定量控制，類比斜扳手法、坐位旋轉手法和牽扳手法三種手法治療時的狀態。研究結果為斜扳手法和坐位旋轉手法髓核內壓力明顯升高，牽扳手法髓核內壓力降低和輕度升高；三種手法在神經根與椎間盤之間有一位移，腰椎小關節內應力低於關節內骨折的限度。
第二部分為應用三維有限元模型研究類比腰部推拿手法和腰椎牽引條件下腰椎內部結構變化。所採用的為方法使用ABAQUS6.1有限元軟體建立腰椎L4、5有限元模型。分別模擬斜扳手法、坐位旋轉和牽扳手法以及腰椎牽引的條件。所得的結果為模擬手法作用時椎間盤內髓核內壓力坐位旋轉手法最高，牽扳手法最低為負值。三種手法小關節合力無明顯差別；斜扳手法和坐位旋轉手法外層纖維環應力最大，牽扳手法內層纖維環應力最大，三種手法在椎間盤的後外側均有位移。對腰椎有限元模型載入不同的扭距，結果為隨著作用扭距的增大以及旋轉角度的加大，作用在小關節上的力量也加大。椎間盤內軸向有效應力加大，髓核內壓力，纖維環的應力和應變增加。牽引下腰椎有限元模型髓核內壓力下降；可將垂直位小關節應力解除；纖維環應力增加；椎間盤後外側邊緣和中點均有位移。
腰椎間盤突出症等腰腿痛疾病大多數可經非手術治療而好轉，其中推拿手法是非手術治療的重要治療手段，國內學者雖然進行了一些生物力學的研究，但並沒有完全闡明手法的作用機制。有關腰椎間盤突出壓迫神經根的機制主要有以下學說，牽張性機制：當椎間盤突出時，突出的椎間盤將神經根向後頂起，使得神經根的上下產生一定的張力，從而導致神經根病變，引起疼痛；壓迫性機制：突出的椎間盤將神經根頂到狹窄的側隱窩後壁上，產生擠壓性壓迫，造成患者的神經疼痛和神經症狀。對於椎間盤突出物對神經根的壓迫時的壓力，Takaha shi K.等進行了34例患者的術中測量，壓力範圍為7～256mmHg，平均為53mmHg。表明在椎間盤突出時活體的確有壓迫神經根的證據。
筆者模擬不同的腰部推拿手法時，發現椎間盤與相鄰的神經根有一個位移，出現位移後突出物不能將神經根向後頂起，去處了張力和對神經根的壓力，解除了突出物與神經根之間的粘連，從而解除了患者的症狀。對於有椎管狹窄的患者，由於有壓迫性機制的存在，手法治療時，神經根無緩衝的空間，這可解釋椎管狹窄的患者治療效果不理想。同時不同的旋轉方向位移的方向也不同，腰椎旋前時，椎間盤相對神經根向前外方向滑移，腰椎旋後時，椎間盤相對神經根向後內方向滑移，對臨床上不同類型的椎間盤突出選擇合適的旋轉方向和角度有一定的指導意義。三種手法的位移距離經統計分析沒有明顯的差異，在臨床上都有一定的效果。對腰椎核內壓的測量，國外學者在活體和屍體都進行了一定一些研究。但都是關於腰椎屈伸狀態或不同負荷的研究，沒有涉及的腰椎的旋轉狀態。從本實驗的結果看，模擬斜扳手法和坐位旋轉手法時，椎間盤髓核內壓力均升高，不支援髓核還納的觀點，在應用這兩種手法時，應選擇好適應症，防止出現意外。三種手法中，牽扳手法由於有縱向的牽引力，模擬此手法作用時，髓核內壓略有下降或不變，從本實驗的結果來看，牽扳手法治療腰間盤突出症時，較為安全。
關於腰椎旋轉時小關節的作用的研究，Ueno K和Liu YK應用三維有限元模型，類比腰椎軸向旋轉。當腰椎小關節完整時，施加的扭力距10%~40%通過小關節傳送，並且角位移較小，扭轉時旋轉軸心後移，小關節有減輕椎間後部纖維環應力的作用。當上位椎體按順時針方向扭轉時，只是從下椎體到上椎體順時針走向的纖維處於張力下，抗扭轉的環狀纖維只有50%，纖維環應力在外層側最易受損，這與臨床顯然不符，因此在無小關節損傷時，扭轉未必是椎間盤突出的原因。至於小關節損傷後，附著在脊椎後部結構上的韌帶可能在抗扭轉中起更大的作用。Kerin AJ等應用生物力學的方法，觀測關節軟骨骨折的限度，發現關節軟骨表層骨折開始應力範圍為14~59Mpa，平均為35.7Mpa。在本實驗的條件下，應用壓敏片測量小關節內的應力，模擬不同手法時，各個對應腰椎小關節內最大應力和平均應力差異無顯著性，但其最大應力小於14Mpa，腰椎小關節不會發生小關節內骨折，在此旋轉角度下，手法是安全的。應用三維有限元模型可以很好的類比各種腰部推拿手法的狀態，並可以得到與生物力學實驗基本一致的結果。三維有限元分析也可以用於研究腰椎牽引的研究，以驗證生物力學的研究並彌補其不足。經系統類比不同腰部手法的生物力學實驗，發現椎間盤與相鄰神經根之間有一相對位移，但由於活體的實際情況更為複雜，例如還應考慮炎症的因素，這只可能是推拿手法治療腰椎間盤突出症等腰腿痛疾病治療機制的一種有實際證據的解釋，有的手法作用時髓核內壓升高，應注意其安全性。
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