余丹丹[1]2000年在《气垫枕恢复颈椎曲度生物力学实验》文中研究说明本课题采用二维平面有限元计算的实验方法，研究了颈椎曲度减少、变直、反弓3种曲度变化应用气垫枕及头部自身重力的牵引作用，在9种垫抗体位及2种气垫充气状态的情况下，颈脊柱内部的应力分布规律，并从应力与应变关系的角度，探讨气垫枕恢复颈椎曲度的机理，同时提出合宜的垫抗体位。 实验中，按椎体、附件，关节、韧带，椎间盘不同结构的不同材料参数，将颈椎曲度减少，变直，反弓3种曲度变化情况进行电子计算机内的图形建模。计算机按有限离散的原则，以力传导的最近距离自动把3个实验模型的节点与单元进行最佳的划分与排序。将不同垫枕体位及不同气垫充气状态下的具体受力情况移植于机内模型上，并通过Super SAP新加版具体的计算程序，分别得出颈椎曲度减少、变直、反弓3种颈脊柱内部有关部位的应力与位移情况。 结果显示： 1．3种曲度变化下，椎体与椎间盘前后缘均受纵向拉应力，前缘明显大于后缘，椎体与椎间盘后缘及小关节中点还受前压力，水平0~0垫枕位恢复颈曲有效应力最大，应力值均集中于颈脊柱中下段，证实了气垫枕确有恢复颈椎 曲度，辅助治炎颈擒病的作用，水平0’位垫气枕最适宜。 L3种曲度变化下气垫枕恢复颈椎曲度有效应力比为： 颈曲减少＞变直＞反弓，说明颈曲减少恢复较容易，反弓则 较难。 土 气垫全充气状态下恢复颈曲有效应力略大于半充气 状态， 但后者应力较平均分布于颈脊柱中下段，说明全充 气状态较适宜颈脊柱中段局限性颈曲变化的情况，而半充 气状态更适宜颈脊柱中下段多个节段参与颈曲变化的情 况。 本实验·结论为气垫枕设计及临床用气垫枕防治颈椎病 提供了较客观的实验依据，为推广气垫枕疗法，改善颈椎 应力分布状况，恢复颈椎生理曲度，提高颈椎病疗效，降 低颈椎病复发率；具有重要意义。
余丹丹, 陈日齐, 张爱平, 王和鸣[2]2006年在《气垫枕恢复颈椎曲度有限元分析》文中进行了进一步梳理为探讨气垫枕恢复颈椎曲度的机理,提出合适的垫枕体位,采用二维有限元颈脊柱模型,对颈椎曲度减少、变直、反弓3种曲度变化,在9种垫枕体位及2种气垫充气状态下的应力应变规律进行分析,结果显示:3 种曲度变化下,椎体与椎间盘前后缘均受纵向拉应力,前缘明显大于后缘,椎体与椎间盘后缘及小关节中点还受前压力,水平0°垫枕住恢复颈曲有效应力最大,应力值均集中于颈脊柱中下段。说明气垫枕确有恢复颈椎曲度,辅助治疗颈椎病的作用,水平0°位垫气枕最适宜。
刘海瑜, 宋传彬, 王爱玲, 孙晓辉, 刘翠香[3]2014年在《颈椎曲度异常的临床治疗研究进展》文中研究指明本文就近十年来国内发表的有关颈椎曲度异常治疗方面的文献报道进行了综述,包括手法、牵引、针刺、手术及其他疗法等治疗方法,以分析治疗颈椎曲度异常的最佳方法,为临床治疗提供指导。
邢勇丽[4]2014年在《颈椎枕产品设计及评价》文中提出颈椎枕产品是为人体颈椎健康服务的一类生活用品,介绍了国内外颈椎枕产品现状,综述了颈椎枕产品外观、功能设计和评价方法,以及存在问题和应有发展方向。
周毅强[5]2011年在《仰卧位枕高与颈椎病发病关系的临床及有限元研究》文中研究指明目的：通过比较颈椎病与非颈椎病患者仰卧位习惯枕高,探寻其与颈椎病发病的关系,并通过三维有限元法验证,以期为指导正常人合理用枕提供理论依据。方法：从2010年1月到2010年12月厦门市中医院骨一科所有门诊及住院病人中,随机收集平时惯用仰卧位睡姿的病人120例,其中颈椎病患者60例作为实验组,非颈椎病患者60例作为对照组,对每一个病例分别测量或记录其性别、垫枕位置、年龄、身高、枕高、肩宽、颈长等多个观察参数,使用SPSS 16.0统计软件建立数据库并将上述数据录入后,进行统计学分析,探寻仰卧位枕高与颈椎病发病的关系。然后选取正常男性志愿者一名,通过薄层CT扫描,得到颈椎的连续断层数据图片,通过医学三维图像重建软件Mimics10.01建立三维模型及而网格有限元模型,以Mimics自带的Magic9.9软件对面网格模型进行处理,得到较理想的面网格模型后,导入有限元软件MSC.Patran 2004 r2,再使用逆向工程软件Geomagic Studio 10建立椎骨几何模型,根据相关解剖知识对椎间盘及相关韧带进行建模,得到完整的有限元模型。然后赋予材料属性并确定单元类型,设定边界条件后根据不同工况对模型施加位移载荷,建立分析模型后提交至Nastran 2004进行计计算分析,将结果回导入MSC. Patran 2004 r2,得到各椎间盘的von-mises应力云图,最后分析仰卧位不同枕高时颈椎间盘的应力分布差异,与临床研究结果互相验证。结果：1共收集临床资料120例,实验过程中脱落3例,实验组完成实验58例,对照组完成实验59例；2实验组与对照组在性别、垫枕位置、年龄、身高、肩宽、颈长等数据上均无显著性差异(P>0.05),两组病例之间有可比性；3实验组枕高均数10.48±5.509cm,对照组枕高均数9.41±2.93cm,两组间枕高存在显著性差异(P<0.05),而实验组高枕及低枕频数明显高于对照组；4建立了正常人的全颈椎三维有限元模型,由7块椎骨、5个椎间盘及相关韧带组成,包含44526个节点,248348个单元。并模拟了仰卧位去枕及5cm、10cm、15cm、20cm枕高等五种不同工况,得到了五种不同工况下颈椎间盘的von-mises J应力云图：5去枕平卧工况下,模型最高应力值为18.1MPa,出现在C5-C6椎间盘；最低应力值为0.218MPa,出现在C2-C3椎间盘。整个模型应力主要集中在C5-C6椎间盘,应力值范围4.98-18.1MPa：6 5cm枕高工况下,模型最高应力值为9.33MPa,出现在C5-C6椎间盘；最低应力值为0.166MPa,出现在C3-C4椎间盘。整个模型应力主要集中在C5-C6椎间盘,应力值范围2.61-9.33MPa：7 10cm枕高工况下,模型最高应力值为6.50MPa,出现在C5-C6椎间盘；最低应力值为0.0888MPa,出现在C3-C4椎间盘。整个模型应力主要集中在C5-C6椎间盘,应力值范围1.80-6.50MPa：8 15cm枕高工况下,模型最高应力值为13.2MPa,出现在C5-C6椎间盘；最低应力值为0.221MPa,出现在C2-C3椎间盘。整个模型应力主要集中在C5-C6椎间盘,应力值范围2.82-13.2MPa；9 20cm枕高工况下,模型最高应力值为25.3MPa,出现在C5-C6椎间盘；最低应力值为0.225MPa,出现在C2 C3椎间盘。整个模型应力主要集中在C5-C6椎间盘,应力值范围3.57-25.3MPa。结论：1枕高与颈椎病发病存在显著相关性,而长期采用仰卧位睡姿的颈椎病患者有非常明显的惯用高枕或低枕的倾向；2过高或过低的枕头高度均易引起椎间盘应力分布的异常,加快颈椎间盘的退变速度、加重退变的程度；3中下段颈椎间盘始终处于高应力状态,提示其是颈椎病的病理改变中心；4身高170cm的成年男性仰卧位合理的枕高是10cm左右,每个人都可以通过三维有限元法探寻最适合自己的枕高。
洪建楠[6]2011年在《侧卧位不同枕高对颈椎间盘应力分布差异的三维有限元分析及30例临床应用观察》文中研究说明目的：①通过三维有限元分析正常人侧卧位不同枕高对颈椎间盘应力分布差异,期望得出颈椎间盘内应力分布较合理的枕头高度；②将实验得出的较合理的枕高应用于对颈型颈椎病的治疗,通过对颈型颈椎病治疗前后的临床症状及疗效的观察研究,评价该高度的枕头治疗颈型颈椎病的临床疗效。方法：①选取一名健康成年男性志愿者(身高为170cm,体重为60kg),行影像放射学检查和临床查体排除颈椎疾患。患者取侧卧位垫枕,用GE64排螺旋CT,进行颈部均匀扫描,扫描层厚0.625mm,得到的连续断层数据图片以DICOM格式刻盘储存,导入医学三维重建软件mimiCS,通过编辑工具提取全颈椎边界的坐标生成表面三维图像。利用magiCS划分网格,并进行网格优化、缩减后,以OUT、格式输出,将其导入Patran中,生成颈椎表面网格模型。经光滑处理过的颈椎三维模型,以STL格式输出后导入geomagi c形成NURBS曲面,然后以IGES格式输出后再导入Patran中,在patran中构建颈椎间盘(包括终板、纤维环、髓核)有限元网格模型。在Patran中添加主要韧带,录入各结构的材料力学特性,构建出全颈椎的三维有限元模型。以模型此位置为基础,设定边界条件固定C7后,于颈椎冠状面上施加载荷分别模拟左侧卧位时枕高10cm,14cm,18cm,22cm,26cm五种工况。分析五种工况颈椎间盘的应力分布差异。结果以应力云图直观显示；②依据病例纳入标准,选择2009年9月到2011年1月我院骨科门诊中的病人,诊断为颈型颈椎病病人30例。按照随机、单盲的方法按就诊顺序将患者分为治疗组和对照组各15人,治疗组采用针刺联合调整患者睡眠时的枕头高度治疗(即以18cm枕高代替患者平时睡觉时的枕高),对照组单纯以针刺治疗。观察治疗前后症状及疗效情况。使用统计软件SPSS 16.0 for windows对所得数据进行统计分析。结果：1.左侧卧枕头高度为10cm时,应力较集中节段主要是C3/4、C4/5、C6/7,最大应力值为9.14Mpa,最小应力值为0.218MPa,应力集中的椎间盘应力值范围为：0.629-9.14MPa；2.左侧卧枕头高度为14cm时,应力较集中节段主要是C3/4、C4/5、C5/6,最大应力值为3.86Mpa,最小应力值为0.071MPa,应力集中的椎间盘应力值范围为：0.264-3.86MPa；3.左侧卧枕头高度为18cm时,应力较集中节段主要是C4/5、C5/6、C6/7,最大应力值为1.94Mpa,最小应力值为0.043MPa,应力集中的椎间盘应力值范围为：0.1291.94MPa；4.左侧卧枕头高度为22cm时,应力较集中节段主要是C3/4、C4/5、C6/7,最大应力值为11.3Mpa,最小应力值为0.34MPa,应力集中的椎间盘应力值范围为：0.783-11.3MPa；5.左侧卧枕头高度为26cm时,应力较集中节段主要是C3/4、C4/5、C6/7,最大应力值为18.3Mpa,最小应力值为0.411MPa,应力集中的椎间盘应力值范围为：1.26-18.3MPa；6.枕高从lOcm到14cm再到18cm,椎间盘最大应力值、最小应力值及应力集中椎间盘的应力值范围均从大到小变化,当枕高从18cm到22cm再到26cm时,椎间盘最大应力值、最小应力值及应力集中椎间盘的应力值范围均从小到大变化。7.治疗组与对照组疗效比较,差别具有显著统计学意义(P<0.01)；治疗组和对照组治疗后症状积分对比,差别具有统计学意义(P<0.05)；两组组内治疗前后症状积分比较,差别具有统计学意义(P<0.05)。结论：1.身高为170cm且肩宽为18cm左右的人,侧卧位时枕高为18cm左右时颈椎间盘内应力分布应最合理。2.当枕高为10cm,22cm,26cm时,应力分布较高的节段为C3/4、C4/5、C6/7椎间盘；当枕高为14cm时,应力分布较高的节段为C3/4、C4/5、C5/6椎间盘；当枕高为18cm时,应力分布较高的节段为C4/5、C5/6、C6/7椎间盘。高应力加速了椎间盘退化,提示椎间盘病理改变的中心在应力集中的椎间盘。3.平时睡觉惯用侧卧睡姿,且身高为170cm左右,肩宽为18±0.5cm的颈型颈椎病的病人,18cm左右的侧卧位枕高具有辅助治疗、提高临床疗效的作用。
陈平[7]2008年在《中老年颈椎曲度与颈椎病发病相关性研究》文中指出研究背景侧面观察脊柱,在颈椎中段有一向前凸出的弧度,这一向前的弧形凸起,即为颈椎曲度(Cervical Curvature)。颈椎曲度是观察、衡量颈椎形态的一个尺度。在X线片上,颈曲异常出现早、变化明显、易观测,是各型颈椎病早期最常见的x线表现,而且可以贯穿颈椎病的整个发病过程中。在中老年人,因颈椎退化的产生,其颈椎曲度应有自有的特征,而其与颈椎病的发病关系如何目前临床研究尚不确切。目的1.研究广州地区中老年颈椎曲度的特点;2..研究中老年颈椎曲度与颈椎病发病之间的关系。方法1.收集294份照于2007年2月至2008年2月、来自广东省住院部及体检中心的中老年人(年龄≥45岁)的颈椎正侧位X线检查图像,在阅片灯上借助直角尺测量颈椎曲度值、顶点所在椎体并绘图描述颈曲形态,研究中老年颈椎曲度的特点;2.结合临床,根据患者有无颈痛症状,将上述病例重新分组,分为正常组及颈痛组,比较两组颈椎曲度及形态的改变;分为中年组及老年组,比较两组间颈椎曲度的差异;3.对已确诊的颈型颈椎病37例,根型颈椎病45例,收集其颈椎曲度相关数据,研究中老年颈椎曲度与颈椎病发病的关系。结果1.中老年病人正常组颈椎曲度为8.22±5.63mm,与文献报导数据12±5mm比较,有显著的统计学差异(P＜0.05)。2.中年组与老年组颈椎曲度比较,差异无统计学意义(P＞0.05);年龄、性别与颈椎曲度相关性分析P＞0.05,无统计学意义。3.颈痛组为5.66±5.20mm,与正常组比较,有非常显著性差异(P＜0.01);颈曲分型与颈椎病发病有无具有显著相关性,两组颈曲分型以前曲为主,变直、反曲比例在颈痛组明显增高,在颈型组、根型组进一步增高。结论1.中老年正常颈椎曲度较文献报道正常人的颈椎曲度减小。2.中年颈椎曲度与老年相比,差异无统计学意义;年龄、性别与颈椎曲度相关性不显著。3.颈痛及颈椎病患者患者颈椎曲度与正常病人比较,其颈曲值明显减小,分型以前曲为主,变直、反曲比例增高。
郭子豪[8]2016年在《基于LabVIEW和CAN总线的多功能颈椎牵引床控制系统设计》文中认为随着人们工作压力的增加,颈椎病患者人数逐年增加,且年轻患者群体也在逐年增多。治疗颈椎病最有效的方法就是理疗的方式,传统颈椎牵引设备牵引方式单一,不能满足病患不同的症状治疗。我们特此设计了多功能的颈椎牵引设备,可以模拟理疗师的复合式牵引手法,对不同病患治疗效果显著。现今计算机通信技术飞速发展并应用于越来越多的领域。总线技术尤其是CAN总线技术越来越多的应用到更多的领域中,在如今发展潜力巨大的医疗器械领域,也开始逐渐被使用。本文设计了多种执行机构联合执行以实现复合式牵引的多功能颈椎牵引床。搭建了以分布式控制系统为框架的控制系统。围绕单片机为核心构建CAN通信节点,通过CAN总线实现各节点的数据通信。对CAN总线报文识别的标识符进行分配,并对后续的数据字节进行定义,按需求制定通信数据帧的格式。使用以匹配滤波器来识别报文类型的方式作为报文接收的方式,更快速、直观、高效。CAN网络与上位机之间通过串口进行通信,上位机使用LabVIEW软件来制作人机界面,并编写程序框图,实现串口通信数据帧的发送、接收和显示要求。对LabVIEW程序进行了串口通信仿真,对系统硬件进行实物搭建,以实验的方式验证了CAN网络与PC机间的数据通信情况。
钟进军[9]2012年在《第3腰椎横突的测量及其内固定器研制的初步实验研究》文中认为目的：(1)获得第3腰椎(L3)横突详尽的解剖学数据。(2)设计并制作出经椎弓根L3横突内固定器。(3)模拟L3横突骨折应用该内固定器予以固定并进行生物力学测试及三维有限元分析,为进一步临床应用提供理论及实验依据。方法：(1)选取20套成人完整腰椎干标本(男女性别、年龄、生前健康状况不详)并编号,选L3横突作为研究对象,用影像学和解剖学两种方法分别测量各标本双侧腰椎横突长度、高度、厚度、水平面角及冠状面角相关数据。(2)根据以上测量结果设计出针对腰椎横突体部骨折的内固定器,绘图并制作出Ls横突内固定器。(3)随机抽取10套L3干标本,随机分为两组,将L3左侧横突体部用钢锯横形锯断,制成骨折模型,使用内固定器固定,L3右侧横突作正常对照,将腰椎横突两侧分别进行非破坏性和破坏性轴向压缩试验、扭转试验,记录数据。(4)获取健康成年男性的腰椎CT扫描的计算机数字图像数据,将CT图像导入E-feature Biomedical Modeler建模软件,先进行精确三维分割与模型重建,然后利用自适应动态生物力学有限元网格划分器从三维实体模型直接划分生成高质量的腰椎有限元模型。将有限元模型导入ANSYS软件,并确定模型加载的边界条件和加载方式,模拟三个主方向的载荷加载,了解L3正常横突模型和经椎弓根内固定横突骨折模型的受力情况。结果：(1)L3横突相关区域的测量值结果如下：腰椎横突的长度(L)为21.90±2.26mm；横突的高度(H)为8.26±1.78mm；横突的厚度(T)为3.64±0.42mm；横突水平面角(B)为2.95±0.686°；横突冠状面角(Q)为10.5±1.23。,且影像学和解剖学两种测量方法测量的结果无显著统计学差异。(2)根据测量结果,设计出腰椎横突骨折内固定器,该内固定器包括横突爪型钢板和经椎弓根螺钉,其中横突内固定器形状与腰椎横突解剖结构相符,体部两侧及尖部设有3个钩,基底部设有与椎弓根螺钉相符的螺钉孔。绘图并选用304不锈钢制作出腰椎横突内固定器。(3)生物力学测试结果如下：最大抗轴向压缩力：实验组94.97±2.26N,对照组98.08±2.19N；最大抗扭转力：实验组1.90±0.13N-m,对照组1.58±0.14N-m。(4)腰椎正常侧横突与经椎弓根内固定骨折侧横突在加载载荷时位移大小无明显差异；通过经椎弓根内固定骨折模型的仿真分析结果可以看出,正常侧与经椎弓根内固定骨折侧等效应力无明显差异。结论：第3腰椎横突内固定器械能满足生物力学要求,为临床治疗横突骨折提供了一定的实验依据。
参考文献：
[1]. 气垫枕恢复颈椎曲度生物力学实验[D]. 余丹丹. 福建中医学院. 2000
[2]. 气垫枕恢复颈椎曲度有限元分析[J]. 余丹丹, 陈日齐, 张爱平, 王和鸣. 福建中医学院学报. 2006
[3]. 颈椎曲度异常的临床治疗研究进展[J]. 刘海瑜, 宋传彬, 王爱玲, 孙晓辉, 刘翠香. 中外医学研究. 2014
[4]. 颈椎枕产品设计及评价[J]. 邢勇丽. 纺织科技进展. 2014
[5]. 仰卧位枕高与颈椎病发病关系的临床及有限元研究[D]. 周毅强. 福建中医药大学. 2011
[6]. 侧卧位不同枕高对颈椎间盘应力分布差异的三维有限元分析及30例临床应用观察[D]. 洪建楠. 福建中医药大学. 2011
[7]. 中老年颈椎曲度与颈椎病发病相关性研究[D]. 陈平. 广州中医药大学. 2008
[8]. 基于LabVIEW和CAN总线的多功能颈椎牵引床控制系统设计[D]. 郭子豪. 吉林大学. 2016
[9]. 第3腰椎横突的测量及其内固定器研制的初步实验研究[D]. 钟进军. 中南大学. 2012
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