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目的: 1.分析异常步态模式下LDH患者腰及下肢的肌群肌肉力及关节力变化,探讨LDH患者腰及下肢肌肉与关节失衡的规律。 2.分析主动肌肉力加载下LDH患者的腰椎骨盆有限元模型应力变化,探讨肌肉失衡对腰椎骨盆结构应力的影响。 3.比较手法干预前后LDH患者临床疗效、腰及下肢两侧肌群肌肉力及关节力变化,探讨手法干预对LDH肌肉失衡、骨关节失衡的作用,为临床工作的优化提供新的思路。 方法: 1.采集正常人和LDH患者的步态分析数据,获得地反力及身体运动时空参数,用以驱动AnyBody肌骨模型进行逆向动力学分析,得到腰、骨盆及下肢肌肉力和关节力。通过对正常人与LDH患者健患侧腰及下肢肌群肌肉力、关节力比较,以及步态周期中腰及下肢肌群活动时相的比较,分析LDH患者“筋骨失衡”模式的特点。 2.采集正常人和LDH患者腰椎骨盆的薄层CT扫描数据,建立腰椎-骨盆复合体的三维有限元模型,将AnyBody逆向运算得到的步态过程中肌肉力作为有限元模型加载条件,分别加载于患者自身的有限元模型,同时将患者肌肉力加载到正常者有限元模型上,得到腰椎骨盆的应力云图及应力-时间曲线,分析LDH肌肉失衡对腰椎骨盆结构应力的影响,以及结构变化对腰椎骨盆应力的影响。 3.对LDH患者进行手法干预,记录患者治疗前后的ODI、JOA、VAS评分,同时采集治疗前后的步态分析数据,进行AnyBody逆向运算得到腰及下肢肌群肌肉力及关节力数据,通过比较ODI、JOA、VAS评分评价临床疗效,比较治疗前后肌肉力、关节力变化分析手法治疗对LDH“筋骨失衡”模式的作用。 结果: 1.LDH组“筋骨失衡”模式特征 (1) LDH患者关节失衡特征:LDH组组内比较,LDH组患侧髋、膝、踝关节垂直轴、冠状轴关节力峰值有减小趋势,其中患侧踝关节矢状轴后向关节力峰值明显小于健侧,差异有统计学意义(P<0.05)。正常组组内比较,除右侧踝关节矢状轴前向关节力峰值小于左侧,差异有统计学意义(P<0.05),髋、膝、踝其余各方向两侧关节力峰值两侧均无统计学意义(P>0.05)。正常组与LDH组下肢关节力峰值比较,只LDH组踝关节矢状轴前向关节力峰值小于正常组(P<0.01),差异有统计学意义,其余均无统计学意义。正常组与LDH组下肢关节失衡指数比较:LDH组髋、膝、踝各方向关节失衡指数离散度较正常组明显增大,膝、踝关节垂直轴及冠状轴关节失衡指数有增大且大于0的趋势。 (2) LDH患者肌肉失衡特征:LDH组组内比较,LDH组患侧背侧线肌肉力峰值有减小趋势,其中患侧腓肠肌外侧、腓肠肌内侧、股二头肌短头、半膜肌肌肉力峰值明显小于健侧,差异有统计学意义(P均<0.05);除胫骨后肌肌肉力峰值小于健侧(P<0.05),外侧线、前表线和深层肌群肌肉健患侧峰值比较,差异均无统计学意义(P>0.05),患侧外侧线和前表线大部分肌肉肌肉力峰值有大于健侧的趋势。正常组组内比较,除右侧比目鱼肌外侧、比目鱼肌内侧肌肉力峰值小于左侧,具有统计学意义(P<0.05);其余肌肉左侧与右侧比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。正常组左右侧与LDH组健患侧比较,LDH组两侧股外侧肌、股内侧肌、股直肌肌肉力峰值有大于正常组趋势,LDH组患侧腰方肌肌肉力峰值有小于正常组趋势,具有统计学意义(P<0.05),其余肌肉均无统计学意义(P>0.05)。正常组与LDH组肌肉失衡程度比较:正常组肌肉失衡程度较小,LDH组肌肉失衡程度离散度均较大,且患侧背侧线肌群和胫骨后肌肌肉失衡程度有增大趋势;LDH组背阔肌和闭孔外肌肌肉失衡程度小于正常组,具有统计学意义(P<0.05)。 (3)步态周期肌肉活动时相图显示:正常者腰及下肢两侧肌肉在步态周期中活动时序基本一致;LDH患者腰、骨盆及下肢两侧大部分肌肉活动时序均存在明显差异。 2.腰椎骨盆有限元模型应力云图显示:自身加载后,正常腰椎骨盆模型步态过程中腰椎骨盆两侧应力对称,LDH患者腰椎骨盆两侧应力出现偏移,健侧应力较大,且健侧骶髂关节和髋臼部出现应力集中区域;L5/S1DH腰椎骨盆有限元模型中,Disc4、Disc5及SIJ两侧应力峰值差分别为0.55Mpa、4.05Mpa和0.96Mpa,L4/5DH腰椎骨盆有限元模型中,Disc4、Disc5及SIJ两侧应力峰值差分别为0.80Mpa、2.08Mpa和3.32Mpa。交叉加载后,L4/5DH患者肌肉载荷加载于正常腰椎骨盆有限元模型和L4/5DH腰椎骨盆有限元模型,Disc4、Disc5及SIJ两侧应力峰值差分别为-0.25Mpa、1.14Mpa和1.74Mpa,正常腰椎骨盆有限元模型两侧应力失衡减小。 3.治疗前后,临床疗效及肌肉功能失衡、关节力失衡比较: (1)临床疗效评价: LDH患者治疗后ODI、JOA、VAS评分改善均有统计学意义(P<0.01),治疗均有效,好转率100%。 (2)治疗前后下肢关节失衡指数比较:与治疗前比较,治疗后髋、膝、踝关节垂直轴和冠状轴关节力失衡指数均有减小趋势,其中膝、踝关节垂直轴和冠状轴关节力失衡指数明显小于治疗前,具有统计学意义(P<0.05)。 (3)治疗前后肌肉失衡程度比较:与治疗前比较,治疗后LDH患者患侧背侧线肌群肌肉失衡程度有减小趋势,其中腓肠肌外侧肌肉失衡程度较治疗前明显减小,具有统计学意义(P<0.05);外侧线与前表线肌群治疗后肌肉失衡程度较治疗前有增大趋势,其中腓骨短肌、臀小肌、臀中肌肌肉失衡程度大于治疗前,具有统计学意义(P<0.05)。深层肌群中胫骨后肌治疗后肌肉失衡程度较治疗前减小(P<0.05),差异有统计学意义;其余深层肌肉治疗前后肌肉失衡程度变化不大。 (4)治疗前后步态周期肌肉活动时相图显示:治疗后患者两侧腰及下肢肌肉在步态周期中活动时序发生变化,部分肌肉较治疗前有所改善,但两侧仍存在明显差异。 结论: 1)由于右利手影响和两下肢分工的不同,正常人两侧肢体肌肉功能及关节运动不完全平衡,但差异程度较小。 2) LDH患者两侧肢体存在肌肉失衡和关节失衡状态,以患侧背侧线肌群和胫后肌肌肉力减小、外侧线和前表线肌群肌肉力增大,患侧下肢关节力减小为特征。 3) LDH患者肌肉失衡导致腰椎骨盆应力失衡,以健侧应力较大为特征,腰椎骨盆结构失衡会加大应力失衡。 4)推拿手法治疗LDH有效,可改善肌肉和关节失衡状态,但肌肉失衡状态仍有待恢复。