脊柱定位周期牽引系統(tǒng)對(duì)椎間盤(pán)髓核壓力的影響--實(shí)驗(yàn)測(cè)試報(bào)告

張寅 張新民 李洪濤 申彥魁 鐘紅剛 李豫 王勤儉

摘要：目的：探討鄭州飛龍醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)和生產(chǎn)的脊柱定位周期牽引系統(tǒng)在治療脊柱椎間盤(pán)突出、膨出等退行性病變過(guò)程中，能在椎間盤(pán)髓核內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，使其吸納周?chē)?、氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)該病變部位的恢復(fù)。

關(guān)鍵詞：脊柱減壓治療、牽引治療、脊柱非手術(shù)治療、椎間盤(pán)減壓、髓核負(fù)壓、脊柱無(wú)創(chuàng)治療

一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸u(píng)價(jià)鄭州飛龍醫(yī)療設(shè)備有限公司研發(fā)和生產(chǎn)的脊柱定位周期牽引系統(tǒng)對(duì)椎間盤(pán)和髓核的生物力學(xué)作用。

二 實(shí)驗(yàn)原理

粘彈性的髓核處在密閉的椎間盤(pán)纖維環(huán)中心?？捎妹荛]液體壓強(qiáng)來(lái)近似描述髓核受力狀況。文獻(xiàn)[1]報(bào)道，通過(guò)椎體縱向加壓，椎間盤(pán)髓核壓強(qiáng)增大，并在一定范圍內(nèi)與壓力成正比。文獻(xiàn)[2]報(bào)道減壓治療中髓核內(nèi)壓強(qiáng)減小。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)應(yīng)用鄭州飛龍醫(yī)療設(shè)備有限公司脊柱定位周期牽引系統(tǒng)，對(duì)羊脊柱進(jìn)行縱向拉伸，通過(guò)差壓傳感器測(cè)量椎間盤(pán)髓核內(nèi)的壓強(qiáng)變化。

三 實(shí)驗(yàn)儀器和材料

1 ?鄭州飛龍醫(yī)療設(shè)備有限公司脊柱定位周期牽引系統(tǒng)一臺(tái);

2 ?MPXxxxxDP差壓傳感器及相關(guān)穿刺針頭（外徑0.7mm，內(nèi)徑0.3mm，長(zhǎng)度25mm）、注射器和三通管2套;

3 計(jì)算機(jī)多導(dǎo)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1套及專(zhuān)用采集和數(shù)據(jù)處理程序。

4 液體石蠟100ml ;

5 應(yīng)變式力傳感器一套;

6 市售新鮮完整羊脊柱3條;

7 解剖與穿針器械1套;

8 不銹鋼骨圓針 （直徑4 mm ） 2枚，減壓弓及鎖針器2套。

四 實(shí)驗(yàn)步驟

1 標(biāo)定差壓傳感器;

2 解剖新鮮羊脊柱，去掉椎體前縱韌帶前附著的其他軟組織。順著椎間盤(pán)平面切斷橫突間軟組織;保持前縱韌帶，椎間盤(pán)，后縱韌帶，脊髓，黃韌帶，小關(guān)節(jié)，棘間韌帶和棘上韌帶相對(duì)完整。

3 截取部分胸-腰-骶段用于測(cè)試，在最上一個(gè)椎體和髂骨下部水平各穿一根直徑4mm骨圓針，分別安裝減壓弓。

4 墊好防水墊，將羊脊柱水平放置在減壓床上，尾端減壓弓直接連接到減壓帶鉤;頭端減壓弓先連接一個(gè)應(yīng)變式力傳感器，傳感器另一端連接到頭側(cè)的減壓帶鉤;

5 將力傳感器和2個(gè)差壓傳感器信號(hào)輸出線(xiàn)連接到計(jì)算機(jī)多導(dǎo)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的接線(xiàn)端子板;

6 穿刺測(cè)量

1） 通過(guò)三通轉(zhuǎn)換，輕推注射器將針頭充滿(mǎn)液體石蠟;

2） 減壓床載荷卸零;

3） 從側(cè)面將一個(gè)測(cè)試針頭扎入選定的椎間盤(pán)髓核;將另一個(gè)針頭從側(cè)面扎入椎間盤(pán)前部纖維環(huán)內(nèi);數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)零點(diǎn);

4） 治療床啟動(dòng)，開(kāi)始減壓加載;同時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)始采集數(shù)據(jù);采集頻率約60Hz，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)8通道數(shù)據(jù) （本次實(shí)驗(yàn)使用其中3個(gè)通道） ，采集時(shí)間90秒;

5） 測(cè)試結(jié)束后，停止加載。然后卸載，準(zhǔn)備下一次測(cè)試;

6） 重復(fù)1）-5） 進(jìn)行下一個(gè)椎間盤(pán)測(cè)試;

五 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1測(cè)試過(guò)程照片：

2 測(cè)試程序界面

測(cè)試程序界面（黑色曲線(xiàn)縱軸為髓核內(nèi)壓強(qiáng)，綠色曲線(xiàn)縱軸為纖維環(huán)內(nèi)壓強(qiáng)，亮蘭色為拉伸力，橫軸為時(shí)間; 小圖中為相關(guān)曲線(xiàn)斜率計(jì)算，橫軸為減壓力，縱軸為壓強(qiáng)）

3 結(jié)果數(shù)表

4 結(jié)果處理與分析

從表中數(shù)據(jù)可得

1）纖維環(huán)中的液壓壓強(qiáng)接近零值，相關(guān)曲線(xiàn)斜率K_纖維環(huán)平均值 -0.055±0.098 （KPa/Kg）。說(shuō)明基本不受減壓力影響;

2）髓核中的壓強(qiáng)隨減壓力變化。相對(duì)于零減壓力狀態(tài)為負(fù)壓。相關(guān)曲線(xiàn)斜率K_髓核平均值-3.45±2.06 （KPa/Kg）;

3）本次實(shí)驗(yàn)中，減壓力10 Kg時(shí)，各次髓核內(nèi)壓強(qiáng)極值相對(duì)于零減壓力狀態(tài)的平均值 -18.73±3.88 （KPa），其中最大負(fù)壓值為-23.439（KPa）;減壓力15 Kg時(shí)，各次髓核內(nèi)壓強(qiáng)極值相對(duì)于零減壓力狀態(tài)平均值 -31.99±19.26 （KPa），其中最大負(fù)壓值為-56.295（KPa）。

六 結(jié)論

1 拉伸減壓條件下，髓核內(nèi)液壓相對(duì)于零減壓力狀態(tài)為負(fù)壓，絕對(duì)值隨著拉伸力成比例增長(zhǎng)，本次實(shí)驗(yàn)獲得的比例值為平均 -3.45±2.06 （KPa/Kg）。即減壓力每增加1Kg，髓核內(nèi)負(fù)壓增加3.45（KPa）;

2 因此，脊柱定位周期牽引系統(tǒng)的減壓力可能對(duì)髓核膨出產(chǎn)生一定的負(fù)壓抽吸，產(chǎn)生還納作用;

3 減壓過(guò)程中，纖維環(huán)內(nèi)基本沒(méi)有檢測(cè)到液壓變化。這與髓核內(nèi)明顯不同。

參考文獻(xiàn)：

1 楊國(guó)標(biāo)，方如華，丁祖權(quán)，歐陽(yáng)躍平 頸椎椎間盤(pán)髓核內(nèi)壓力測(cè)試分析研究[J] 醫(yī)用生物力學(xué) 2000，15（1）：24-27

2李義凱，朱青安，鐘世鎮(zhèn) 旋轉(zhuǎn)手法對(duì)頸椎髓核內(nèi)壓力影響的比較研究[J] 中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，1997，9：193-197

3單冶，腰椎間盤(pán)核磁共振表現(xiàn)與纖維環(huán)抗拉伸性能之間的關(guān)系[M] 浙江大學(xué)碩士論文，2014.1