基于MR模型颈椎手法旋转角度定量研究

黄熙谋 万 磊

1.广州市越秀区第二中医医院,广东 广州 510057；2.广州市正骨医院，广东 广州 510045

自21世纪70年代，冯天有学者研发出颈椎定点旋转复位疗法，各类改良术式相继涌现于临床[1-4]。但由于其方法的临床应用与学习概念相对模糊，少部分医疗工作者常将患者下位颈椎棘突定点错认为旋转原点，作出强搬强扭操作，致使后续疗效不佳，甚至亦有医源性损伤问题[5-6]。为此，笔者对颈椎定点旋转复位手法的解剖结构基础进行了影像学研究[7]。自2017年始，课题组开展了增强与混合现实医疗技术研究[8]，本研究通过正常颈椎CT数据，创新性的应用MR(Mixed Reality 混合现实)技术进行三维模型MR重建，通过计算机辅助测量颈椎旋转角度，为加强颈椎康复旋转手法的风险防范提供参考。

1 材料与方法

1.1一般资料

12名正常成年健康人，排除颈椎疾患后进行颈椎CT扫描。

1.2实验设备

CT扫描机：德国SIEMENS 公司生产，双源64排螺旋CT，扫描层厚0.625 mm。MyAR交互式MR医学影像系统：广州市万雄科技有限公司开发。

1.3颈椎定点旋转手法数学模型的构建与定义

应用寰枢椎定点旋转术式期间，施术者左手托患者下颌，右手拇指需对患者枢椎棘突顶点作顶住处理(双手位置可互换)。角α(术者观察角)为AD与AE夹角，即下颌尖与枢椎棘突顶点，目测可得。角β(轴心旋转角)为BD、BE夹角，即下颌尖与齿突垂直轴心，不可直观。(下图)。

图 寰枢椎定点旋转示意图

根据三角原理，角β恒大于角α，提示以术者观察角大小为旋转标准有过度旋转颈椎的风险。两者之间关系由下列方程确定：

方程1：AE2=(AD-R)2+R2-2×(AD-R)2×R×cos(π-β)

方程2：sinα/sin(π-β)=R/AE

1.4颈椎旋转手法MR模型的模拟与实测

行常规X线片及CT薄层扫描、常规三维重建检查。采用DICOM格式数据在MyAR交互式MR医学影像系统中完成MR混合现实动态重建，获得颈椎MR模型。

本次研究取A点(枢椎棘突顶点)、B点(齿突垂直轴心)进行球坐标系建立。并利用布尔运算与ROTATE操作于水平面中使寰椎绕其齿突垂直轴作相应旋转，将枢椎棘突顶点、下颌尖、齿突垂直轴心投影到水平面，测量枢椎棘突顶点与下颌尖旋转前后之连线(AD、AE)夹角(角α)的最大角度。测量齿突垂直轴心与下颌尖旋转前后的连线(BD=BE=R)夹角(角β)的最大角度。

1.5统计方法

应用SPSS24.0统计软件，在重复测量方差统计法的统计下分析其测试结果，多重比较采用 LSD 法。P≤0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

两组旋转最大角度的结果见下表。统计结果显示：球形(Mauchly)检验得出P=0.000，球形假设不成立。ε校正系数进行自由度调整，采用Greenhouse-Ceisser 法，F=409.669,P=0.000,统计结果显示：轴心旋转角到达极限位置(47.52°±3.85°)，术者观察角为(34.04°±1.90°)各测量差异具有统计学意义(P<0.05)。

表 旋转最大角度测量结果

术者观察角小于轴心旋转角，当轴心旋转角到达极限位置(47.52°±3.85°)，术者观察角为(34.04°±1.90°)，继续强制旋转有造成医源性损伤的风险。结论提示：当术者观察角查过30°时，手法操作应慎重。

3 讨 论

3.1从颈椎定点旋转手法旋转中心点的角度探讨旋转手法的风险

颈椎不稳常与颈椎病合并存在，在颈椎病早期，患者出现根性疼痛、脊髓压迫、椎动脉牵拉的明显症状之前，颈椎旋转手法在临床上用于治疗颈椎病的局限性症状，有一定的疗效，因此，在颈椎病早期除了推荐患者矫正不良姿势、进行功能锻炼之外，此类手法在骨科专科医院的康复治疗部以及一些中医正骨专科有一定的市场。尤其在广东民间，群众对中医治疗或中西医结合治疗接受程度很高。然而少部分医疗工作者常将患者下位颈椎棘突定点错认为旋转原点，作出强搬强扭操作，致使后续疗效不佳。谭琦瑄等通过CT研究发现：颈椎左、右旋转时(最大限度),患者枕骨相对于自身第一胸椎旋转角度分别为(69.86°±4.52°)、(69.57°±7.06°),第1颈椎分别占(60.57±7.64)%、(56.28±10.0)%[9]。黄学成等通过三维有限元研究发现：在颈椎后伸、中立与前屈三类体位下,纤维环旋转(对侧后部)会相应出现回缩变形前置问题,最大为前屈位;纤维环旋转侧(后部)会相应出现膨出变形后置问题,此时最小为前屈位;椎间盘内在应力在三种体位下分别集中于旋转对侧后部、旋转对侧和旋转侧后部,其中前屈位最大,后伸位次之,中立位最小[10]。本课题通过AR三维测量证实，术者观察角小于轴心旋转角，当轴心旋转角到达极限位置(47.52°±3.85°)，术者观察角为(34.04°±1.90°)，继续强制旋转有造成医源性损伤的风险。

3.2颈椎定轴旋转手法的概念、原则及临床意义

笔者之前研究已发现：齿突垂直轴心是旋转的真正中心点[7,11]。若强制偏离患者生理旋转中心位置的旋转点，易引起一定破坏性，亦与搏击类招数机理一致。一般而言，搏击者对敌手进行头部强制旋转操作时常会对其背部作相应抵住处理，固定其下位椎体。且搏击者若强力扭转敌者头部于仰伸位并带其旋转点偏离其生理旋转中心，可在暴力冲击患者齿突处致其骨折，并达至制敌目的。故医务工作者在运用旋转术式过程中需对生物力学及人体解剖学相关知识进行掌握，可保证施术的安全性。

由讨论可知，课题组所提颈椎定轴旋转术式概念基于生物力学原理，可将颈椎旋转视为复杂耦合运动，任意时刻其内部均存在一条不运动线(或假象延长线)。而“点”(定点旋转)即为二维平面与瞬时旋转轴交点，所以相较于颈椎定点旋转手法，颈椎定轴旋转手法可更科学、更具体地对患者颈椎旋转施术要点与解剖特点进行相应表述。其内容原则包括：①术者观察角需不大于轴心旋转角，且施术者需培养自身轴心思维能力；②复位与旋转角度有关，不因施力大小而转变；③旋转必围绕患者生理旋转轴。

临床上颈椎定轴旋转手法是一种基于患者颈椎至脊柱类旋转术式的思维方式，并非特指单一手法。另外，该手法亦包括与其相配合的各类旋转类手法。就其机理而言，可于稳定患者生理旋转轴心的基础上松解其肌肉软组织，并通过一定角度作旋转操作可保证机体的正常恢复状况。故在判定其疗效水平过程中需留意轴心旋转角务必要大于术者观察角，可防止观察角过大引发后续医源性损伤问题。同时该术式强调医务工作者的研习能力，主要包括生物力学知识、解剖知识，以及对于各类旋转手法的掌握程度。具体施术前，施术者需假想建立一条通过患者旋转节段的轴线并根据轴心旋转角的判定结果作相应术前准备，以便后续展开有效治疗。颈椎定轴旋转术式的提出不但提升了患者的治疗安全性，亦对以往手法理论缺陷作出弥补，应用价值极高。