研究背景：既往中医手法的传承多采用口传心授的方法进行施教,初学者需要在临床工作中花费大量时间实践摸索,因此学习效率低下,推广难度大,而且旋转类手法操作具有一定的风险,这些问题成为影响旋提手法治疗颈椎病临床推广的主要因素。如何有效合理地促进旋提手法的教学培训,加快推广步伐是目前亟需解决的难题。力学量化能将手法操作过程的力学特征进行数理化提取及分析,可作为客观的评价方法运用于实践。有效合理评价初学者是否完全掌握旋提手法的操作特征是促进旋提手法临床推广的关键。旋提手法是临床治疗颈椎病的主要手段之一。经研究表明,旋提手法具有简便廉验的疗效特点,是一种值得选择的治疗方法。临床研究方面,国家“十五”科技攻关计划课题应用大样本多中心随机对照的临床研究,建立了旋提手法临床标准操作规范和疗效评价体系；实验研究方面,已获得两项国家自然基金课题资助,对旋提手法的机制、力学特征及运动学特征进行了探讨,初步得出了旋提手法的力学特征与运动学特征,证明了体重指数是颈椎旋提手法操作的影响因素之一。为将基础研究更好的应用于临床,本实验通过在体运动生物力学测量方法,以国家十五攻关课题及国家自然基金课题成果为前期研究基础,对体重指数因素对旋提手法的操作的影响进行研究,确立不同个体特征的旋提手法力学参数范围,初步建立旋提手法的数理仿真模型,为建立旋提手法模拟考核操作系统提供支持依据。研究目的：1、总结旋提手法操作的运动生物力学特征；2、探讨体重指数因素旋提手法操作过程的影响；3、旋提手法数理仿真模型的建立。研究内容：1、不同体重指数等级志愿者施行旋提手法的在体运动生物力学参数比较：选择三组不同体重指数范围的志愿者,由可熟练操作旋提手法的临床医师进行手法操作,在体实测对每组各20名志愿者实施旋提手法过程中的作用力参数(预加载力、最大作用力、扳动力)、位移、角度(头颈部自主定位角度及三维角度)、速度及加速度(头颈部速度及加速度、胸部速度及加速度、头颈部相对速度及加速度)。比较不同体重指数等级下,三组在体运动生物力学参数的变化情况。2、不同体重指数等级旋提手法数理仿真模型的建立：通过对人体颈椎生理结构和上述实验所采集的旋提手法生物力学参数的分析,将人体颈椎软组织和头部简化为Kelvin-Volgt软组织模型,在多体动力学软件ADAMS及Matlab/Simulink建立旋提手法的物理模型及数学模型,并进行仿真验证。研究结果1、不同体重指数等级志愿者施行旋提手法的在体运动生物力学参数比较(1)三组作用力参数比较,经方差分析,预加载力、最大作用力、扳动力有极显著性差异(P<0.001)；(2)正常组与超重组比较,预加载力、最大作用力有显著差异(P<0.01),扳动力无显著性差异(P>0.05)；超重组与肥胖组比较,作用力参数均有显著性差异(P<0.01)；正常组与肥胖组比较,作用力参数均有差异(P<0.05)；(3)三组不同状态时旋转角度比较：受试者扳动前与旋转定位状态比较有极显著统计学意义(P<0.001)；受试者扳动后与旋转定位状态比较有极显著统计学意义(P<0.001)；受试者扳动前与受试者扳动后比较有显著统计学意义(P<0.01)。(4)三组角度参数比较：自主定位角度中先旋转角度、侧曲角度无显著性差异(P>0.05),再旋转角度有极显著性差异(P<0.001)；旋转定位状态三维角度无显著性差异(P>0.05)；搬动前三维角度中侧曲角度、旋转角度无显著性差异(P>0.05),屈曲角度有差异(P<0.05)；搬动后三维角度中旋转角度无显著性差异(P>0.05),侧曲角度、屈曲角度有显著性差异(P<0.01)。(5)正常组与超重组比较,各运动学参数无显著性差异(P>0.05)；超重组与肥胖组比较,搬动前三维角度中屈曲角度无显著性差异(P>0.05),自主定位角度中再旋转角度极显著性差异(P<0.001),搬动后三维角度中侧曲角度、屈曲角度有差异(P<0.05)；正常组与肥胖组比较,自主定位角度中再旋转角度极显著性差异(P<0.001),搬动前三维角度中屈曲角度、搬动后三维角度中侧曲角度有显著性差异(P<0.01),搬动后三维角度中屈曲角度有极显著性差异(P<0.001)。(6)三组速度、加速度及位移参数比较,均无显著性差异(P>0.05)。2、不同体重指数等级旋提手法数理仿真模型的建立：(1)在ADAMS得到的仿真结果中的加速度曲线与实际测试所得的加速度曲线基本吻合,且速度达到100m/s,提扳位移约为4mm,与实际测试数据基本吻合。(2)在Matlab/Simulink中对不同质量、不同阻尼对系统影响的仿真试验结果显示：质量m在2-8间取值均可,阻尼c宜在0.5～0.7间取值,因此,用质量m=5kg,阻尼c=0.6N·s/mm的仿真验证硬弹簧曲线拟合刚度,(牵引部分恒刚度用直线k(x)=k模拟；提扳部分用硬弹簧刚度曲线k(x)=k(1+3a2x2)模拟),验证了不同体重指数等级的刚度曲线参数,其参考值为：正常组k=3.60,a=0.11；超重组k=4.32,a=0.11：肥胖组k=5.10,a=0.11。研究结论：1、不同体重指数等级志愿者施行旋提手法的在体运动生物力学参数比较(1)在临床操作中,应根据患者体型调整旋提手法的发力,不同体重指数等级间旋提手法作用力参数参考值如下：体重指数19～23的参考值范围：预加载力14.50士4.87kg,最大作用力23.26士6.27kg,扳动力11.93士3.83kg；体重指数23-25的参考值范围：预加载力17.41士3.18kg,最大作用力27.10士4.10kg,扳动力13.37士2.63kg；体重指数>25的参考值范围：预加载力20.46士4.02kg,最大作用力34.85士5.58kg,扳动力15.83士3.50kg。(2)不同体重指数等级间旋提手法运动学参数参考值如下：体重指数19～23的参考值范围：头颈部相对速度75.80±28.12mm/s,头颈部相对加速度2860.36士1421.58mm/s2,头颈部位移5.46±2.82mm；体重指数23-25的参考值范围：头颈部相对速度67.39±24.73mm/s,头颈部相对加速度758.32±1440.18mm/s2,头颈部位移5.37士1.96mm:体重指数>25的参考值范围：头颈部相对速度82.93±35.69mm/s,头颈部相对加速度3598.73±2065.63mm/s2,头颈部位移5.05士1.29mm.(3)扳动前后受试者的颈部旋转角度要小于患者自主定位的角度,操作安全。(4)建立旋提手法力学模型时,应考虑患者体型的因素。2、不同体重指数等级旋提手法数理仿真模型的建立：(1)可以通过变刚度模拟实现旋提手法的体外再现,仿真实现的各参数与实际测得的各参数相符；(2)不同人群间的差异可以通过变刚度,用不同的刚度变化曲线模拟实现。小结：手法量化研究一直是手法研究的重点,将经验化的手法操作转化为数量化、标准化的指标,建立手法的力学模型,对手法的经验传承、教学、推广具有重要的积极意义。患者体型的不同对旋提手法的发力过程具有一定的影响,通过变刚度模拟实现旋提手法的体外再现,不同体型间的差异可以用不同的刚度变化曲线模拟来实现。