腰椎生物力学与推拿应用

脊柱生物力学与临床应用

BiomechanicsofBackpainand

Spine-relateddisease

LumbarDiscHerniation腰椎间盘突出症

一、定义：由于腰椎间盘退变与损伤，导致脊柱内外力学平衡失调，使椎间盘的髓核自破裂口突出，压迫和刺激腰脊神经根而引起腰腿痛的临床疾患。基本资料

约占腰腿痛门诊的15－20％好发年龄、性别：20－40岁体力劳动者；男＞女;年轻化趋势明显好发部位：L4-5L5

－S1流行病学资料▲从年龄上讲：腰椎间盘突出症好发于青壮年▲从性别上讲：腰椎间盘突出症多见于男性男性的发病率高于女性▲从体型上讲：一般过于肥胖或过于瘦弱的人易致腰椎间盘突出▲从职业上讲：以劳动强度较大的产业工人多见，但目前来看脑力劳动者的发病率也并不很低▲从姿势上讲：工作姿势不良，伏案工作人员及经常站立的售货员，纺织工人等较多见▲从生活和工作环境上讲：经常处于寒冷或潮湿的环境，都在一定程度上成为诱发腰椎间盘突出的条件▲从女性的不同时期讲：产前产后及更年期为女性腰椎间盘突出的危险期▲先天性腰椎发育不良或畸形的人，甚至精神过于紧张的人易患腰腿痛，吸烟的人可能与咳嗽会引起椎间盘内压及椎管内的压力增高，使其易于发生退行性改变有关。三、历史沿革对本症的认识经历了近百年的探索逐渐获得的。1857年Virchow用自己的名字命名因椎间盘破裂突到椎管中的组织为Virchow肿瘤；1896年Kocher男性工人自30m高处直立坠地出现L12椎间盘后凸；1911年Middletom和Kocher首次报道了38岁男性工人在搬运货物时，突然出现腰痛截瘫患者，尸检证实T12－L1椎间盘突出；1933年Mixter与Barr在新英格兰外科学会年会上阐明椎管内的突出物是椎间盘组织，而非肿瘤，需用外科手术治疗，此问题才真正明确。病因病理（一）病因1、椎间盘退变（主因）：

成人椎间盘无血液供应（纤维环表层有少量血供）营养靠淋巴渗透髓核、纤维环含水量（90％、80％随年龄逐渐递减）髓核蛋白多糖↓髓核胶原纤维

↑弹性（张力）↓

H2O↓

纤维环玻璃样变纤维环与软骨板、椎体缘附着处松弛、囊样变退变摩擦正常腰椎间盘是由纤维环、髓核及软骨板构成。人体椎间盘髓核是一个高度含水的组织，水分占80～90；干性成分中，蛋白多糖占65，胶原约占25，胶原纤维无定向排列成一疏松的立体网络。纤维环中水分占60～70；干性成分中，蛋白多糖占20，胶原占60。椎间盘内主要含有I型和Ⅱ型胶原分子，从纤维环的外层到内层，胶原构成由I型逐渐变为Ⅱ型。I型胶原提供纤维环的张力强度，Ⅱ型胶原提供承受压力强度。2.累积性损伤（促椎间盘退变的主因，也是椎间盘破裂突出的诱因）约1/3椎间盘突出患者无明显外伤史即使有外伤史，也往往是累积性劳损基础上最后一次外力所致；循环疲劳椎间盘退变年龄

挤压牵拉扭转应力椎间盘压力测定椎间盘突出的病理分型：

凸起型破裂型游离型一、椎间盘正常椎间盘无退变，所有椎间盘组织均在椎间盘内。二、椎间盘膨出（bulging）椎间盘纤维环环状均匀性超出椎间隙范围，椎间盘组织没有呈局限性突出。三、椎间盘突出（protruded）椎间盘组织局限性移位超过椎间隙。移位椎间盘组织尚与原椎间盘组织相连，其基底连续部直径大于超出椎间隙的移位椎间盘部分。四、椎间盘脱出(extruded)移位椎间盘组织的直径大于基底连续部，并移向于椎间隙之外。脱出的椎间盘组织块大于破裂的椎间盘间隙，并通过此裂隙位于椎管内。各型与推拿治疗的关系凸起型纤维环不完全破裂，外层保持完整，在受压情况下向破裂部分突出若椎间盘所受压力较大，纤维环破裂多，则病情可发展此时若能按医嘱休息或及时治疗，髓核可还纳，纤维环可修复突出型

纤维环间隙较大，但不完全外层尚保持完整髓核从破裂的纤维环间隙向外突出手法治疗可回纳游离型破裂突出的椎间盘组织或碎片，离开突出位置游离到椎管中，可压迫马尾神经导致突出平面以下感觉运动丧失。推拿治疗无效临床症状1.腰部疼痛腰痛是大多数本症患者最先出现的症状，发生率约91%。少数病人只有腿痛而无腰痛，所以说并不是每一个患者一定会发生腰痛。还有一些患者先出现腰痛，一段时间后出现腿痛，同时腰痛自行减轻或消失，来就诊时仅主诉腿痛。痛多为刺痛，常伴有麻木、酸胀的感觉。2.下肢放射痛腰腿痛在外伤、劳累和受寒后容易发作，每次时间约2～3周，可以逐渐缓解。在发作时如卧床休息，疼痛往往减轻。从事重体力劳动尤其是反复弯腰活动者发生腰腿痛几率高。还有缺乏锻炼的人，腰背部肌力差，即使偶尔弯腰抬重物或腰部扭伤，也易诱发腰腿痛。任何使腹压增加的因素如咳嗽、用力排便、大笑、喷嚏、抬举重物、慢性咳嗽等，都容易诱发腰腿痛，或使已发生的腰腿痛加重。

3.腰部活动受限腰椎间盘突出症患者腰椎的前屈后伸活动与椎间盘突出的程度密切相关。如纤维环未完全破裂，腰椎取前屈位置，后伸受限。原因在于腰椎前屈时，椎板间的黄韧带紧张，增加了椎管容积和椎间隙后方空间，相应的后纵韧带紧张度增加使突出的髓核部分还纳，从而减轻了神经根压迫的症状。

4.脊柱侧凸这是腰椎间盘突出症患者为减轻疼痛所采取的姿势性代偿畸形。表现是腰椎在向左侧或右侧弯曲，在背部触摸正中位置的棘突可以发现棘突偏歪，但这并不是腰椎间盘突出症的特有体征，约50%的正常人也有脊柱棘突偏歪5.跛行腰椎间盘突出症发生的跛行多为间歇性，即行走一段距离路程后出现下肢疼痛，无力，弯腰或蹲下休息后症状可缓解，仍能继续行走。随着时间的推移，症状逐渐缓慢加重，出现上述症状之前的站立时间或者行走距离逐渐缩短行走距离越短，病情越重。

6.感觉麻木腰椎间盘突出症的病人中,有一部分不会出现下肢的疼痛,而仅出现肢体的麻木感,这多数是因为椎间盘组织压迫神经的本体感觉和触觉纤维引起的。大腿外侧是常见的麻木区域,当穿衣裤接触时可以有烧灼感,长时间站立可加重麻木感。大腿外侧感觉障碍的原因多为纤维环膨出或关节退变,而并非由于椎间盘突出正、侧位X光片表现：脊柱侧弯椎间隙变窄椎体边缘唇样增生！X光片不能作为本症唯一影像学诊断依据确诊需CT、MRI、神经电生理学等支持治疗-思路腰腿疼痛功能障碍化学性刺激机械性压迫肌紧张舒筋解痉滑利关节活血镇痛放射性麻木理筋整复治法治则治则治疗目的

增加局部组织痛阈，改善腰肌高张力状态（舒筋解痉）

降低椎间盘内压力，增加盘外压力，促使突出物还纳，为纤维环的修复创造条件（理筋整复）改变突出物位置，缓解神经根受压状态（滑利关节）促进局部循环，消除炎性产物（活血镇痛）牵引治疗机理示意动画牵引（拔伸）牵引+按压结合（降低盘内压，增加盘外压）手法运用解析

1.解除肌肉痉挛（舒筋解痉）：滚、揉、拿2.拉宽椎间隙，降低盘内压力（整复）：牵引（拔伸）3.增加盘外压力（整复）：掌按法（踩跷）4.调整后关节，松解粘连（滑利关节）：摇法、扳法5.提高痛阈，促进局部循环，消除炎性产物（活血镇痛）：滚、揉、拿、抖、拍、擦、点穴Explosion1纤维环能否修复胶原纤维结构（营养供给）纤维环仅有有限的愈合能力[P59]

较大的纤维束重建困难椎间盘代谢缓慢（metabolism）椎间盘退变椎间盘压力椎间盘锻炼LackofNutrition在椎间盘的退变过程中，最关键的因素为营养供应减少。成人椎间盘是人体最大的无血管组织，其营养供应主要依靠渗透作用，主要通过途径有：①软骨终板途径即椎体内血管的营养物质通过骨髓腔——血窦——软骨终板界面扩散到椎间盘，营养髓核与纤维环内层；②纤维环途径即表面血管营养外周纤维环。MuchPressure侧卧0.12MPa站立0.5MPa坐位0.46MPa侧卧位与坐位侧卧0.12MPa压力为1.22365Kg/cm2

（1Kgf/cm2=105Pa）参考值：已经损伤椎间盘3.5kgf/cm2时即可发生破裂。站立位站立0.5MPa压力为5.09858Kg/cm2

坐位0.46MPa压力为4.69069Kg/cm2椎间盘压力与锻炼过高的压力或过低的压力不利于椎间盘纤维环的修复超过3MPa的压力（中等体力劳动）可以增加基质降解酶的合成（循环劳损）椎间盘可以因力学复合增加而加强Explosion2髓核能不能复位蛋白多糖、胶原、水分自然转归外加压力（按）（1MPa相当于10kg重量作用于指甲大小的面积）下压力量（上半身）36kgf（体重60kg，系数0.6）约相当于3.6MPa俯卧位0.1MPa的椎间盘内压力准？其他因素？解剖？骨性结构分担了压力。（现有资料）髓核复位的可能性足够的卧床休息轴向减压（利与弊）Explosion3牵引的应用

VertebralAxialDecompression现有文献

Toourknowledge,thisisthefirstreportedcomplicationofVAX-Dtherapy.ThiscaseshowsthatVAX-Dtherapyhasthepotentialtocausesuddendeteriorationrequiringurgentsurgicalintervention.SuddenProgressionofLumbarDiskProtrusionDuringVertebralAxialDecompressionTractionTherapyVolume78,Issue12,Pages1554-1556,December2003MayoClinicProceedings

梅奥诊所学报efficacyofmotorizednonsurgicalspinaldecompressionfordiscogeniclumbosacralbackpainremainsuncleartractionisprobablynoteffective,andtractionassingletreatmentforLBPisnotsupportedbytheRCTstractionisnotapprovedasastandalonetherapyforLBPwithorwithoutsciatica.VertebralAxialDecompressionforLowBackPain（Report）WorkSafeBCEvidence-BasedPracticeGroupDr.CraigW.Martin,SeniorMedicalAdvisorJuly2012牵引的影响仰卧位：髋关节屈曲和骨盆牵引带从臀下牵拉——降低腰椎前凸角度骨盆牵引带从两侧牵拉——保持较大腰椎前凸角度俯卧位：腰椎屈曲大小可被骨盆下垫枕控制（1）牵引重量：至少＞25%体重，常用重量是31.78～68.1kg（2）时间和频率：一般为20～30min，频率为5～6次/周腰椎牵引技术轴向牵引力使椎间盘压力下降椎间盘压力的重要性（对抗外来的压力）Explosion3摇法的选择前屈位后伸位思考题：腰椎摇法的选择？（改变突出物的位置）腰椎仰卧位摇法（推拿临床常用）腰椎俯卧位摇法前屈位弯曲力矩上升到50-80Nm后侧纤维环的外层正常椎间盘，可以抵抗15-50KN的力矩，这个前屈角度为18导致椎间盘突出的压力平均是5.4KN，前屈角度为15.8前屈位摇法与站立前屈位摇法相对安全推荐后伸位摇法Explosion4扳法的应用？能用么？扭转会增加椎间盘内压力侧躺椎间盘压力0.1MPa10Nm扭矩作用于椎间盘，增加0.16MPa的内压（P110）增加0.16MPa，0.28MPa（2.8552kfg/cm2）扳法：腰部肌肉厚度6-8cm厚，（平均力臂7.5cm）施与力18kg-20kg11.76NM扳法：杠杆原理6NM-8NM左右有限元分析也认为在单纯轴向旋转下是不可能发生腰椎间盘损伤的有限元分析扳法安全？关节突关节被切除；轴向旋转1-20度可以损伤椎间盘，终板损伤在11-32度发生3度的扭转刚度出现椎间盘的为损伤扭转多半造成关节突关节的撞击和前侧纤维环的撕裂。前侧纤维环只能抵抗700N的强度下腰椎伸肌的平均力臂7.5cm椎间盘出现损伤可能不大。T12-L1的椎间盘旋转达到10度没有明显损伤。当施加的扭矩增加到约10-30NM的时候，关节突关节出现损伤（250-500N）长久影响有待评估以及进一步研究关节突关节颈椎斜扳手法的生物力学实验研究_史继祥；医用生物力学，1998年13卷2期Explosion2哪些行为不能做搬取重物弯腰扭转腰部（不要达到极限）避免外伤避免外伤摔倒损伤人的下身高度0.9MF=ma加速度（0.9）9.840-50%由椎间盘吸收，57.4kgf，由髓核受到压力为外力1.5；86.1kgf；17.22kgf/cm2弯腰行为70kg腰椎间盘与水平面成30度角作用于椎间盘的压力为335N，剪切力为190Ｎ搬取重物？3.5kfg/cm217.511.6kfg29kfg36.25kfg（50KG体重的人，自身重力30Kg）严禁搬取重物生物力学的应用治疗方法①卧床休息（基础治疗）；②针灸推拿结合治疗；③消炎镇痛药物的治疗，主要有：阿司匹林、对乙酰氨基酚、吲哚美辛、萘普生、萘普酮、双氯芬酸、布洛芬、尼美舒利等，此类药物适合于大多数病人，但有消化道溃疡的病人慎用或禁用；④减轻神经根水肿药物的应用，如甘露醇等，这类药物的消炎镇痛作用非常突出，在腰椎间盘突出症的急性发作期尤其明显，但甘露醇对肾功能不全者慎用，激素在停止用药容易出现症状反跳现象；⑤外用或口服中药/药物薰蒸⑥手术治疗日常注意知识链接脊柱屈伸、侧弯时，椎间盘一部分受到牵拉张力，另一部份受到挤压。当躯干在骨盆上扭转时，椎间盘还会受到剪力，所以脊柱屈曲加旋转时，可使腰椎间盘同时受到张力、压力和剪力的作用。当手持20kg重物站立时，椎间盘承受的压力约三倍于此人的体重；当重物减到1/2时（即10kg），而腰向前屈曲，其椎间盘所受压力增加到19倍于体重