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目的利用三维有限元方法分析南少林倒盖金被手法分别作用于L4、L5棘突,在不同牵伸时长、椎体移动高度不同的情况下观察中度退变椎间盘及椎间关节、脊髓神经根的应力变化情况,分析南少林倒盖金被手法治疗腰椎间盘中度退变的生物力学变化情况,为临床改良手法提供理论依据。方法1.前期建立模型的方法:扫描1名健康志愿者全腰椎CT图像和MRI图像,将影像资料导入专用软件,建立正常全腰椎三维有限元模型及脊髓神经根模型,通过有限元网格划分,进行材料参数的设定,对边界条件进行假定,对模型进行有效性验证后,进行模型参数调整的方法获得中度腰椎间盘退变及脊髓神经根的全腰椎三维有限元模型。2.模型有效性验证:对L1-S1全腰椎模型L1终板上表面加载竖直载荷400N及运动附加力矩10N·M,来模拟前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转这六种不同运动状态下的腰椎结构组织生物力学特性,验证模型时边界约束条件,将数据与以往研究结果进行对比,对腰椎模型的有效性与准确性进行验证。3.确定作用应力范围值:利用DR摄片机分别拍摄倒盖金被手法作用L4、L5棘突前后的腰椎侧切片,测量L4、L5棘突的安全移动范围为10cm。牵伸压力随着椎体移动高度的增加而增大,借助压力传感器测量腰椎后伸扳法正常操作时医生手掌对于受试者腰部的压力范围为3.6～9.9kg,最大压力为99N,约100N。故牵伸力度为35N～100N,并且以5N为步长进行作用。4.确定牵伸时长范围值:综合考虑受试者的耐受程度及施术者的体力情况,南少林倒盖金被手法的操作时长一般不超过30s,团队前期已研究在30s内腰椎内部的应力情况。本课题在团队前期研究的基础上继续进行研究,分析不同持续牵伸时长下的有限元仿真及生物力学分析（同一力度下分别作用于L4、L5棘突时,在5s、10s、30s时腰椎内部的应力变化情况）。5.分析牵伸后的腰椎应力应变情况:根据南少林倒盖金被手法分别作用L4、L5棘突时,观察并计算在不同牵伸时长、椎体移动高度不同情况下L3-L4、L4-L5、L5-S1椎间盘、椎间关节、脊髓神经根、椎间盘与脊髓神经根相对位移的应力变化情况。结果1.作用力于不同棘突时椎间盘的应力变化:在L4、L5棘突分别施加不用作用力,椎体移动高度不同,L3-L4、L4-L5、L5-S1椎间盘的受力随着作用力即椎体移动高度逐渐增加,且各椎间盘应力也逐渐增大。作用力于L4棘突导致的L3-L4椎间盘应力降幅约-36%～-15%,L4-L5椎间盘应力降幅约-71%～-12%,L5-S1椎间盘应力降幅约-64%～-16%;作用力于L5棘突时导致的L3-L4椎间盘应力降幅约-73%～-20%,L4-L5椎间盘应力稍增大,增幅不明显,L5-S1椎间盘应力降幅约-80%～-54%;2.作用力于不同棘突时椎间关节变化:当L4-L5、L5-S1椎间盘发生中度退变后,作用力于L4或L5棘突时,L1-S1椎间关节应力峰值均有增加,作用于L4、L5棘突导致的L1-S1椎间关节应力增幅约39%～153%和41%～102%,L4-L5椎间盘中度退变与L5-S1椎间盘中度退变之间的差异不太明显;3.作用力于不同棘突时脊髓神经根的变化:作用力于L4、L5棘突时,脊髓神经根结构的受力随着椎体移动高度的增大逐渐增加,且应力峰值也呈现不同程度的增大。当L4-L5、L5-S1椎间盘发生中度退变后,作用力于L4棘突时脊髓神经根应力峰值均有不同程度增加,作用力于L5棘突时脊髓神经根应力峰值有所降低,且均以L4-L5椎间盘中度退变组对脊髓神经根应力变化较显著;4.作用力于不同棘突时脊髓神经根与椎间盘的变形差异:作用力于L4、L5棘突时,脊髓神经根与椎间盘之间的相对位移随着椎体移动高度的增大而逐渐增大。当L4-L5、L5-S1椎间盘发生中度退变后,作用力于L4棘突时脊髓神经根与椎间盘的变形差均有不同程度降低,作用力于L5棘突时脊髓神经根与椎间盘的变形差相对正常有所增大。5.不同作用时长时腰椎应力变化:从整体受力变化趋势来看,随着牵伸时长增加,椎间盘、椎间关节、脊髓神经根呈现先增加后趋于稳定的趋势,在15s-25s内达到应力峰值,后缓慢降低至应力稳定状态。中度椎间盘发生退变与正常组相比,大概相差5s-10s左右。结论1.南少林倒盖金被手法分别作用于L4、L5棘突时,随着椎体移动高度的增大,中度腰椎间盘退变模型的椎间盘、椎间关节、脊髓神经根的应力不同程度的增大且无应力集中表现,说明该手法分别作用L4、L5棘突时,对中度腰椎间盘退变具有一定的疗效;2.南少林倒盖金被手法分别作用于L4、L5棘突时,随着牵伸时长逐渐增加,腰椎椎间盘、椎间关节、脊髓神经根在15s-25s内达到应力峰值后其应力峰值缓慢降低至稳定,建议临床行该手法治疗时的作用时长范围在15s-25s内;3.在L5-S1椎间盘中度退变模型中,作用力于L5棘突时对脊髓神经根与椎间盘的相对位移较明显,提示该手法会增加神经根与椎间盘之间的间距,减小对神经根的刺激,改善患者的神经根症状。