不同侧屈体位下颈椎旋转手法生物力学机制的有限元分析

本研究针对颈椎旋转手法(CRM)治疗神经根型颈椎病(CSR)时不同侧屈体位对生物力学效应的影响，通过构建全颈椎有限元模型，系统分析了左/右侧屈及中立位下C5/6节段纤维环、髓核、小关节等结构的应力变化。研究发现中立位可安全扩大椎间孔容积，患侧侧屈位利于突出椎间盘前移，健侧侧屈位虽显著扩大椎间孔但神经根应力最高，为临床精准选择操作体位提供了生物力学依据。

　　

颈椎病已成为现代社会的常见健康问题，其中神经根型颈椎病(CSR)占比超过60%，全球每年新增病例超百万例。这类疾病常由椎间盘突出压迫神经根引起，导致颈部疼痛、肢体麻木甚至运动障碍。传统治疗中，颈椎旋转手法(CRM)通过调整椎间孔容积缓解症状，但其操作过程中可能加剧椎间盘损伤或引发神经根二次伤害的"双刃剑"效应，始终是临床面临的重大挑战。

针对这一难题，广州中医药大学第三附属医院与南方医科大学的研究团队在《BMC Musculoskeletal Disorders》发表创新研究。他们以1例27岁亚洲男性CSR患者的CT数据为基础，构建包含颅骨-全颈椎-脊髓神经根的精细化有限元模型，通过模拟左/右侧屈及中立位下的CRM操作，首次系统揭示了不同体位对椎间盘、小关节和神经结构的差异化生物力学影响。

研究主要采用三大关键技术：1）基于64排螺旋CT扫描数据，通过Mimics 19.0-Geomagic Studio-SolidWorks-ABAQUS多软件协同构建包含11种韧带、椎间盘分层结构的三维有限元模型；2）采用1.2mm网格尺寸完成网格收敛验证，确保932,386个单元的计算精度；3）精准复现临床CRM操作参数（前屈30°+侧屈10°+旋转30°+75N牵引力），定量分析Von Mises应力等关键指标。

纤维环与髓核应力特征

在左/中/右侧屈体位下，C5/6纤维环最大应力分别为1.545/0.951/0.917 MPa，呈现患侧侧屈>中立>健侧侧屈的梯度变化。髓核应力峰值则显示不同规律（0.168/0.139/0.146 MPa），提示患侧侧屈可能增加髓核突出风险，而中立位对椎间盘保护最佳。

椎间盘前移与椎间孔变化

患侧椎间盘前移量在左/中/右侧屈位达1.060/1.067/0.865 mm，中立位与患侧侧屈均显著优于健侧侧屈。椎间孔面积增幅呈现健侧侧屈(21.2%)>中立(15.5%)>患侧侧屈(15.1%)的差异，证实健侧侧屈虽最利孔容积扩大，但伴随最高神经根应力(3.150 MPa)。

小关节与神经结构响应

小关节应力在患侧侧屈位飙升至3.973 MPa，是健侧侧屈位的2.9倍，揭示患侧侧屈时应力向小关节转移的"代偿机制"。脊髓神经根应力则在健侧侧屈位达峰值，可能与旋转-侧屈复合力矩导致的神经牵拉有关。

研究最终建立体位选择"三维决策模型"：1）中立位适合新手医师，平衡安全性与疗效（椎间盘应力降低4.8%）；2）健侧侧屈需经验丰富者操作，虽最大扩孔但神经风险高；3）患侧侧屈利于急性期突出物复位，但长期使用加速小关节退变。该成果为CRM标准化操作提供了首个多参数生物力学证据链，相关发现已应用于广州中医药大学附属医院的临床培训体系。

值得注意的是，相比既往单节段模型，本研究首次在完整颅颈模型中重现CRM力学传导过程，修正了"患侧侧屈能降低椎间盘应力"的传统认知。团队建议将椎间孔容积增幅>20%、神经根应力<2.5 MPa、髓核位移>1mm作为临床操作的安全阈值，这些参数未来可整合至手术导航系统实现实时监控。