摘要:

摘要:

摘要:

摘要:推拿学历史悠久，源远流长，在中国传统医学中占有重要的地位。由于推拿手法治法简便，疗效独特，脊柱推拿手法对伤科疾患与疼痛病症有很好的疗效。虽然脊柱推拿临床应用广泛，但基础研究薄弱。本文从脊柱推拿手法作用的“力”本质及其与手法“形”关系、脊柱推拿所致咔哒声响、脊柱推拿时髓核内压力的实时监测、推拿对椎管内结构影响以及推拿时脊椎结构在空间位置上变化等方面的研究进行论述，这为更加科学地阐述脊柱推拿的作用机制提供坚实的实验依据和理论基础。

摘要:中国医药学（中医学）是在数千年医疗实践中逐步形成并发展起来的，而融合了生物力学的中医生物力学作为中医学研究的新方向正在迅速发展。中医生物力学包含了极为丰富的内涵，如经络血液动力学、阴阳五行物质输运、脉象血液动力学、舌诊热传导、伤骨科生物力学、针刺力学、灸热学、按摩推拿力学、中医治疗器械力学、生物力药理学等。本刊曾刊登了部分中医生物力学的论文，而本期通过设立中医生物力学专栏，集中刊登一批涉及按摩推拿、中医治疗骨折器械和太极拳三个方向的中医生物力学研究论文，以期引起读者的兴趣。

摘要:目的 通过对比太极拳初学者和太极拳运动员白鹤亮翅动作关节角度活动变化、压力中心（center of pressure, COP）变化和肌肉活动特点，分析运动员是如何通过肌肉活动控制其白鹤亮翅的姿势平衡。方法 太极拳运动员和初学者分两组各10人。记录太极白鹤亮翅动作时双下肢10块骨骼肌表面肌电图、双下肢3大关节的二维角运动和COP在侧方和前后的移位。每次试验8 s完成，重复5次。统计处理后，做肌电运动和平衡分析；其中肌电数据做标准化处理，并比较太极拳运动员和初学者的异同。结果 运动员组支撑腿胫骨前肌、股二头肌、臀中肌)的肌电活动表现为显著高于初学者同侧腿骨骼肌的肌电活动；运动员组虚步腿的腓肠肌和股直肌的肌电活动显著高于初学组同侧同名肌。运动员组下肢3大关节最大平均活动角度比初学组大，支撑腿髋关节显著高于初学组同侧同关节。运动员组COP前后方向位移显著小于初学组。结论 运动员可以通过肌肉活动的增强对抗COP的移位，保持姿势平衡稳定，而初学者COP前后移位失控时并没表现出积极的肌肉活动。初步解释了太极拳练习能提高人体下肢肌肉力量和平衡控制能力的原因。

摘要:目的 通过观察推拿手法对腰突症患者腰椎三维空间位移的影响，探讨推拿手法治疗腰突症“骨错缝”的干预机制。方法 选取10名腰突症患者，分为理筋手法组（5例，简称理筋组）和理筋手法加调整手法组（5例，简称理调组）进行治疗；正常志愿者5例为理筋手法（简称正常组）。应用ITK重建软件重建腰椎椎体并进行有限元分析，比较3组手法干预前后腰椎椎体三维位移变化情况。结果 3组腰突症患者推拿手法治疗后L1~5各椎体的空间位置发生了一定改变。理调组L3在X轴角位移为(1.77±0.46)°；L4在X、Y轴角位移分别为(1.78±0.53)°、(1.89±0.75)°，显著大于理筋组和正常组（P<0.05）；理调组L1~5在X轴三维角位移分别为(1.50±0.47)°、(1.55±0.57)°、(1.77±0.46)°、(1.78±0.53)°、(1.61±0.39)°，均显著大于正常组（P<0.05）；理调组L3在Y轴三维位移为（2.87±0.74） mm，L4在X轴三维位移为（1.68±0.64） mm，显著大于理筋组和正常组（P<0.05）；理调组L1、L4、L5在X轴三维位移分别为（1.28±0.21）、（1.68±0.64）、（1.30±0.51） mm，L1~3 在Y轴三维位移分别为(1.92±0.42)、(2.25±0.61)、(2.87±0.74) mm，均显著大于正常组（P<0.05）。理筋手法组L1~5各节段三维角位移和位移与正常组相比，均呈现大于正常组的趋势。结论 理调手法比理筋手法更能调整失稳或退变节段的空间位置，使腰椎椎体产生水平及旋转移位，而非上下移位，对纠正腰椎“骨错缝”产生重要作用。理筋手法对腰突症患者腰椎结构有一定的影响，但不显著。

摘要:目的 对脊柱微调手法的颈部操作进行力学特性分析，为该推拿手法的临床推广提供可参考的力学数据。方法 微调手法创始人、手法熟练者和手法初学者3位测试者用微调手法在健康人体颈椎两个节段上操作，采用FingerTPS Wireless System采集拇指力量大小的数据，分析在右手拇指力量最大时双手拇指力量大小的差异，以及拇指力量大小随时间变化的规律。结果 各测试者双手拇指力量最大值之间存在明显差异（P＜0.001）；不同的手法测试者在应用脊柱微调手法时，都存在作用力的加力过程（波谷至波峰的时间T1）比减力过程（由波峰至波谷的时间T2）略长，经统计学分析有明显差异（P＜0.001）。结论 微调手法操作上存在主力手和辅助手，微调手法操作是慢速加力和快速减力的过程。

摘要:目的 测量颈椎定点旋转手法作用下颈椎运动节段在亚生理区内的运动形式及各节段的亚生理区。 方法 取2具急性脑死亡的男性青年新鲜尸体的颈椎做标本，固定于MTS实验机上，模拟颈椎定点旋转手法，同时实时采集各运动节段三维坐标，计算出各节段在亚生理区内的运动形式。结果 在C4定点对抗牵引作用下，C1~2生理活动范围最大，左、右两侧分别为22.65°、17.68°，其余3个节段依次减小。C4~5亚生理区最小，左、右两侧分别为0.55°和0.84°，其他节段离C4定点区越远，亚生理区范围越大。颈椎在亚生理区内转动时，各运动节段都有后伸和向旋转对侧侧弯的耦合运动；在亚生理区内，除C1~2节段向下移动外，其余椎体均向上移动；而水平侧方和前后移位上，C2~3节段运动形式与其他节段相反。结论 颈椎各节段的亚生理区大小不同，离定点区越远的节段亚生理区越大，并且在亚生理区内各节段运动形式具有较大的差异。

摘要:目的 从关节力矩、肌电信号、平衡能力以及足底压力分布等指标入手，对踝关节局部运动疲劳后电刺激穴位按摩对姿势控制能力恢复的效果进行评价。方法 总共6人（12人次）在踝关节运动疲劳后正常休息或电刺激穴位按摩两种情况下，进行等速、肌电、足底压力测试。结果 经过电刺激穴位按摩后，①足底受力中心（COF）的前后移走显著降低，足底第1、第2和第4、5趾区的接触面积显著增加到（11.64±2.12）、（6.57±0.97）、（3.72±1.33） cm2。②踝关节90°/s等速运动时，跖屈、背屈总功显著提高到（56.71±13.26）和（19.75±3.79） J。③单脚站立时，胫骨前肌和腓肠肌外侧的肌群均方根（RMS）值下降具有显著性；踝关节90°/s等速运动时，腓肠肌内外侧的RMS值由 （48.95±13.50）和（33.67±6.41） μV显著上升到 （59.87±11.46）和（43.73±4.65） μV。结论 电刺激穴位按摩能够优化踝关节的发力模式，提高踝关节的稳定性，进而提高姿势控制能力，促进运动能力的恢复及避免运动损伤。

摘要:目的 观察不同手法力量下一指禅推法上肢肌电信号特征，找出手法操作关键技术上肢肌群协同运动方式。方法 采集专家组、熟练组和初学组手法肌电信号数据。每位测试者按手法力量分轻、中、重3种类型操作，选择连续稳定的数据采用MyoResearch软件进行分析。结果 上肢各测试肌群肌电积分（iEMG）比较有显著差异（P<0.05）；不同手法力量肌群iEMG比值比较，专家组和熟练组无显著差异（P>0.05），比值前3位为尺侧腕屈肌群、三角肌、桡侧伸肌群；手法核心主动肌群参与运动方式基本一致。初学组在不同手法力量下iEMG比值前3位肌肉群各不相同，差异较明显。专家组、熟练组和初学组之间协同收缩率比较差异均显著（P<0.01），初学组协同收缩率最大，专家组协同收缩率最小，且协同收缩率随手法力量增加逐渐下降。6 min 操作三角肌肉中位频率斜率比较，专家组测试者耐疲劳度较好。 结论 专家组和熟练组手法肌电信号有共同特征，存在手法操作的核心肌群。上肢核心肌群运动方式具有规律性，并且iEMG比值、中位频率斜率、协同收缩率等指标可作为评价手法持久性、均匀性，以及施力方式是否规范的参考标准。

摘要:目的 研究一指禅推法的频率、有效做功时间比。方法 选取该手法熟练掌握者1人、初学者9人，采用Novel Pliance Mobile System软件收集每人手法信息，整理并比较各受试者一指禅推法操作频率、有效做功期间时间比。结果 各受试者操作频率都在110次/min以下，熟练掌握者频率为78次/min。熟练掌握者“次做功期”和“主做功期”的时间比基本上小于初学者组。结论 一指禅推法频率应以78次/min左右为宜，“次做功期”和“主做功期”的时间比以略大于0.28为宜。

摘要:目的 研究穿针复位固定器治疗桡骨远端骨折过程中牵引力的变化规律。方法 利用自行设计的测力锁针器替代复位固定器远端2枚锁针器，对6例复位固定器治疗的不稳定桡骨远端骨折患者前臂的牵引力进行临床在体连续测试。分别于术后第1、5、14、21、28、35、42、49 d，记录静态牵引力值及握拳活动时牵引力增加值。结果 测得静态牵引力值最大9.93 kg ，最小2.26 kg，平均（4.93±1.79） kg； 握拳活动时牵引力最大增加10.40 kg，最小增加0.13 kg，平均（3.17±2.42） kg。结论 前臂肌肉张力及肌肉收缩活动可产生较大的轴向压应力，是桡骨远端不稳定骨折的不利因素。

摘要:目的 对椎间盘突出等腰椎病中医推拿斜扳疗法进行生物力学建模分析研究，比对脉冲激励的传统斜扳法和简谐激励的改良斜扳法两种不同手法的力学特性。方法 假设椎骨为刚体，椎间盘及周围韧带等软组织为黏弹性体，建立模拟L1~5的5自由度振动系统，对基本方程进行解析求解。结果简谐激励改良斜扳法的疗效与频率有关。在频率≤1的简谐激励改良斜扳法作用下，病变节段最大位移都大于脉冲激励传统斜扳法下的最大位移。随着病变位置下移，简谐激励改良斜扳法的损伤比相比脉冲激励传统斜扳法逐渐下降，安全性增高。 结论 使用频率≤1的简谐激励改良斜扳法，治疗效果优于脉冲激励传统斜扳法，且可控制损伤。

摘要:目的 针对老年不稳定型股骨转子间骨折，研制一套新型半髋假体系统——TC（Trochanteric Prosthesis System）半髋假体系统，以保存粗隆部骨量，达到早期功能锻炼的要求。方法 选择1名正常成年男性志愿者，对其双侧股骨进行CT薄层扫描，所得图像信息以DICOM格式储存，导入有限元建模软件建立股骨中上段三维模型。利用计算机Pro/E软件进行半髋假体的辅助设计，计算机数控快速成型技术制造半髋假体的金属模型，在尸体骨上反复验证和修改完善后，开模铸造正式假体。将所研制假体模拟植入人体股骨后进行三维有限元分析。选择1名老年男性的新鲜尸体股骨标本，制作A2.2型（AO分型）股骨转子间骨折模型，模拟手术植入装配所研制的半髋假体系统。按照国家行业标准YY0117和YY0118的要求进行材料的性能测试、假体头颈部疲劳测试、假体柄部疲劳测试以及模拟植入新鲜尸体股骨后的抗压、抗扭转等生物力学性能测试。结果 新型股骨转子间骨折半髋假体试样的头颈部、柄体部的疲劳性能测试结果500万次（8 Hz），假体未断裂或失效；植入新鲜尸体股骨后抗压达到2 kN，试样未失效，抗扭转最大扭矩达到15.5 N?m。有限元分析应力云图显示假体柄与股骨接触应力主要由股骨转子部以下的骨干部所承担，最大平均Von Mises应力值为17.6~26.4 MPa，而大、小转子处的应力水平较低，最大平均Von Mises应力值分别为2.7、4.9 MPa。结论本研究所研制的老年不稳定型股骨转子间骨折半髋假体系统具有操作简便、固定牢靠、充分保存转子部骨量的特点，并且能够达到早期功能锻炼的生物力学要求。

摘要:目的 研究上呼吸道模型内气流组织形式，深入认识上呼吸道内气流运动特性，为分析气溶胶在人体上呼吸道内的扩散、转捩以及沉积模式提供科学依据。方法 采用粒子图像测速（particle image velocimetry, PIV）技术对真实人体上呼吸道模型内流场进行了实验研究，并针对口腔、咽腔和气管等不同位置对气流状态进行了分析。结果 气流在舌苔上部和口腔中部速度较高，到咽部时，由于截面积的变小而导致气流速度增大，在声门处气流速度达到最大（10.24 m/s），且在气管内呈前高后低分布；而在涡量分布方面，气流在声门部位产生强烈的喷射，致使气管内部速度梯度增加，在声门的前后壁面形成两个涡量集中区，并导致气管前壁面的涡量值要明显高于后壁面。结论PIV是研究人体上呼吸道内气流组织形式的一种有效方法，对于探索有毒气溶胶对人体的危害和吸入药物气溶胶的治疗效果以及研究呼吸系统的发病机理有着重要的意义。

摘要:目的 建立全腰椎及骶椎的有限元模型，为分析L4~5之间纤维环易破裂的病理提供可靠的模型。方法 利用健康成人椎骨的CT影像，采用Mimics医学图像处理软件和Geomagic逆向工程软件建立L1~S1椎骨和椎间盘三维模型，再导入有限元软件Hypermesh中划分网格，并附加腰椎相关韧带，赋予材料属性，建立边界条件，构建腰椎加骶椎有限元模型；模拟腰椎受轴向压力、前弯、侧弯和后伸4种载荷下的生物力学反应。结果 模型在受到10 N?m载荷作用分别发生前屈、侧弯和后伸运动下的整体刚度分别为0.61、0.7和0.75 N?m/（°），与实验结果较为吻合；轴向施加力和弯矩时L4~5之间的纤维环应变较大；纤维环在各种载荷下均出现较明显的应力集中。结论 L4~5之间纤维环局部应力集中和应变较大是导致其易破裂的原因之一；所建立的L1~S1椎体三维有限元模型符合脊柱生物力学特性，可用于脊柱生物力学的进一步研究。

摘要:目的 比较骑车运动中以不同踩踏频率进行不同负荷强度运动时对于踩踏力量与下肢作用肌激发模式的影响。方法 12名健康成年男性在实验第1阶段以渐增负荷法测得各受试者的踏车运动最大稳定输出功率(power output at VO2max,POV)，实验第2阶段以平衡次序法进行3种不同运动强度(50%， 65%，80% POV)与3种踩踏频率(60，75，90 r/min)的踏车运动测验，并分别记录9种实验情境中踩踏力量与下肢肌电图的变化。结果 不同运动测验中，踩踏力量的负功随着踩踏频率的增加而上升，当曲柄角度在270°的位置时，踩踏合力随回转速的上升平均会增加1.84倍，且踩踏切线作用力峰值明显提前；整体而言，下肢肌群激活率会随踩踏频率的增加而上升。结论 在未受自行车训练者中，踩踏频率为影响踩踏力量以及肌电结果的主要因素，踩踏作用力的作用趋势会随着踩踏频率的增加而前移，亦会随着踩踏频率的增加使力量输出曲线平滑化，且3种运动强度的结果相近。以整体踩踏效益而言，未受训练者较佳的踩踏回转速为60 r/min。

摘要:目的 构建纳米羟基磷灰石（nHA）/α型半水硫酸钙（α-CSH）复合植骨材料并对其固化性能和机械强度进行观测。方法 测试不同液/固比、不同二水硫酸钙（CSD）促凝剂含量条件下复合植骨材料的固化时间和压缩强度，并进行X线衍射（XRD）和扫描电镜（ESM）观察。结果 复合骨水泥的固化时间随着nHA的增加而增加，随着CSD的增加而降低。含20%nHA、80%α-CSH的骨修复材料固化时间为(169±36) min；而含5%nHA、20%CSD、75%α-CSH的骨修复材料固化时间为(6±1.1) min。抗压强度随着nHA的增加而降低。纯α-CSH的平均压缩强度为(12.3±2.4) MPa，而含20%nHA、80%α-CSH的骨修复材料为(4.8±0.6) MPa。XRD检测显示固化后α-CSH转化为CSD，没有其他物质生成。ESM显示固化后nHA镶嵌在了CSD的晶体结构上，呈两相结构。结论 通过调节nHA、α-CSH和促凝剂CSD的含量可以控制复合骨水泥的固化时间和机械强度,为临床应用提供适宜条件。

摘要:目的 探讨内侧支撑螺钉在肱骨近端锁定钢板固定肱骨近端骨折中的生物力学性能。 方法 将３０个人工合成左侧肱骨随机分成3组，建立外科颈骨折模型,采用肱骨近端锁定钢板固定：A组，近端内侧骨皮质支撑，无内侧支撑螺钉；B组，3枚内侧支撑螺钉支撑，无内侧骨皮质支撑；C组，无内侧骨皮质和内侧支撑螺钉支撑。分别对3组标本进行轴向压缩、抗扭、剪切力压缩、模型失效测试。结果A、B、C 3组轴向压缩最大载荷为A组（(240.88±19.13) N)>B组（（169.04±19.26）N）> C组（(128.58±17.53) N），P<0.05)；抗压刚度为A组（(424.4±101.2) N/mm）>B组（(230.7±40.54) N/mm）> C组（(147.0±29.2) N/mm，P<0.05)；抗扭测试最大扭矩A组((8.92±0.25) N?m)、B组((9.09±0.31) N?m)>C组((7.57±0.53) N?m，P<0.05），抗扭刚度A组（(1.80±0.07) N?m/(°)）、B组（(1.86±0.07) N?m/(°)）>C组((1.53±0.10) N?m/(°)，P<0.05）；剪切力压缩测试最大载荷为A组（(444.71±20.87) N）>B组（(228.79±28.95) N）> C组（(188.73±26.15) N，P<0.05)，抗压刚度为A组((470.0± 54.4) N/mm)>B组((183.89±29.64) N/mm)> C组((140.2±32.1) N/mm，P<0.05)；模型失效载荷A组((2 949.76±355.08) N)>B组((2 448.13±402.39) N)、C组((2 222.55±336.41) N，P<0.05）。结论 肱骨近端内侧骨皮质支撑具有最佳的生物力学性能，采用3枚内侧支撑螺钉重建肱骨近端内侧柱支撑的生物力学性能较无内侧柱支撑时明显增强。通过内侧骨皮质支撑或内侧支撑螺钉重建肱骨近端内侧柱支撑值得临床运用，以预防术后内固定失败。

摘要:目的 研究流动剪应力对丹酚酸B抑制血小板聚集的影响及其可能的机制。方法 采用生物力药理学的研究方法，2×4析因设计分组，利用BioFlux 1000控剪应力微流培养系统，分别施以0.02、1.5 Pa剪应力并联合4个剂量的丹酚酸B对血管内皮细胞（HUVECs）进行预处理20 h，收集上清液，采用联酶免疫吸附法（ELISA）检测细胞上清液中6-keto-PGF1α和vWF含量；检测上清液对ADP诱导的血小板聚集的影响；免疫荧光法分析流动内皮细胞胞浆vWF含量。结果 与低剪应力流动条件相比，1.5 Pa剪应力联合100 μg/mL丹酚酸B能显著提高内皮细胞分泌6-keto-PGF1α的量（P<0.05）；细胞上清液明显抑制了血小板聚集（P<0.05）。剪应力的变化显著影响血管内皮细胞释放vWF（P<0.01），而丹酚酸B对血管内皮细胞释放vWF无明显影响。结论 丹酚酸B可能通过促进血管内皮细胞分泌PGI2发挥抗血小板聚集的效应。从血流/血管/血液相互作用的角度看，正常的流动剪应力是丹酚酸B发挥抗血小板聚集效应的有利条件之一。

摘要:目的 探讨周期性张应变诱导体外培养的膝关节骨关节炎（osteoarthritis, OA）患者软骨细胞发生凋亡过程中的活性氧(reactive oxygen species, ROS)的作用机制。方法 对受力组软骨细胞施加频率0.5 Hz、强度20％延伸率的周期性张应变。对照组细胞的培养条件与受力组细胞一致，但不受力。N-乙酰半胱氨酸(NAC)和丁胱亚磺酰亚胺（BSO）干预组的软骨细胞在受力前分别使用NAC和BSO进行预处理。流式细胞术检测细胞凋亡率，DCFH-DA为荧光探针检测细胞内ROS含量，分光光度法检测软骨细胞内caspase-9活性变化。结果 0.5 Hz、20％延伸率的周期性张应变可以刺激软骨细胞内ROS、caspase-9活性及细胞凋亡率显著升高(P<0.05)。使用NAC和BSO抑制及升高细胞内ROS含量后，可以明显抑制及促进周期性张应变诱导的软骨细胞的caspase-9活性及细胞凋亡率(P<0.05)。结论 周期性张应变通过促进ROS生成，进而激活caspase-9介导膝关节OA患者软骨细胞发生凋亡。抑制ROS的生成可以减轻周期性张应变导致的软骨细胞凋亡。

摘要:力学信号在骨组织的生长、重建和疾病治疗中发挥着重要的作用。近年来的研究发现雌激素受体（estrogen receptor, ER）能介导雌激素效应调节骨组织细胞的增殖、凋亡以及功能活性，从而影响骨形成和骨吸收，在骨组织生长、骨重建中发挥重要作用；同时参与骨组织及其细胞对力学刺激的响应过程。骨组织响应力学刺激的效应要受到ER数量和（或）功能活性的影响。这些研究提示了力学刺激和雌激素可能通过一些共同的信号通路来调节骨组织细胞的功能活性。本文着重关注ER在骨组织及其力学响应中的作用和机制。