腰椎定点旋转手法操作中拇指推力的有限元分析

doi:10.12307/2024.022

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (12): 1823-1828.doi: 10.12307/2024.022

• 骨与关节生物力学 bone and joint biomechanics • 上一篇下一篇

腰椎定点旋转手法操作中拇指推力的有限元分析

苏少亭1，周红海2，3，侯召猛1，陆延2，3，王伟4，陈一鑫4，陈龙豪2，3，田聪5

1广西中医药大学，广西壮族自治区南宁市 530000；2广西中医药大学骨伤学院，广西壮族自治区南宁市 530000；3广西中医骨伤科生物力学与损伤修复重点实验室，广西壮族自治区南宁市 530000；4广西中医药大学第一附属医院，广西壮族自治区南宁市 530000；5安徽阜阳市阜南县中医院，安徽省阜南县 236300

收稿日期:2022-12-30 接受日期:2023-03-16 出版日期:2024-04-28 发布日期:2023-08-22
通讯作者: 周红海，博士，教授，主任医师，广西中医药大学骨伤学院，广西壮族自治区南宁市 530000；广西中医骨伤科生物力学与损伤修复重点实验室，广西壮族自治区南宁市 530000
作者简介:苏少亭，男，1992年生，陕西省汉中市人，汉族，广西中医药大学在读博士，医师，主要从事针对脊柱退行性疾病中医药治疗研究。
基金资助:
国家自然科学基金(81660800) ，项目负责人：周红海；广西中医药大学研究生教育创新计划项目(YCBXJ2022004)，项目负责人：侯召猛

Finite element analysis of thumb thrust in lumbar fixed-point rotation manipulation

Su Shaoting1, Zhou Honghai2, 3, Hou Zhaomeng1, Lu Yan2, 3, Wang Wei4, Chen Yixin4, Chen Longhao2, 3, Tian Cong5

1Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; 2College of Orthopedics and Traumatology, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; 3Guangxi Key Laboratory of Biomechanics and Injury Repair in Traditional Chinese Medicine Orthopedics, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China;

Received:2022-12-30 Accepted:2023-03-16 Online:2024-04-28 Published:2023-08-22
Contact: Zhou Honghai, MD, Professor, Chief physician, College of Orthopedics and Traumatology, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China; Guangxi Key Laboratory of Biomechanics and Injury Repair in Traditional Chinese Medicine Orthopedics, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
About author:Su Shaoting, Doctoral candidate, Physician, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
Supported by:
National Natural Science Foundation of China, No. 81660800 (to ZHH); Postgraduate Education Innovation Program of Guangxi University of Chinese Medicine, No. YCBXJ2022004 (to HZM)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

腰椎定点旋转手法：属于中医脊柱正骨手法的范畴，其具有悠久的历史和丰富的临床实践经验，该手法可通过纠正小关节紊乱和错位、促进椎间盘位移、松解神经根粘连、恢复病理节段动静态力学平衡，从而缓解腰腿痛症状，是保守治疗腰椎椎间盘突症的重要技术手段，临床运用广泛。
三维有限元：有限元技术是利用数学建模方法，根据模型上已知的节点数目、坐标系和材料特性，从而计算出这个区域的总结，并进行定量分析。在医学研究方面，通过对模型进行网格划分，然后施加不同的载荷、材料属性、边界条件，从而观察局部区域的应力、应变、位移等数值，是中医正骨手法力学研究的重要工具。

背景：腰椎定点旋转手法操作过程中需要医生双手协同操作，进而输出旋扳力和拇指推力，通过对椎间盘产生位移和调节应力分布来治疗腰椎间盘突出，但是对于拇指推力的力学作用及其加载方向对手法效应的生物力学影响目前尚不清楚。

目的：比较拇指不同推力方向下，腰椎定点旋转手法治疗腰椎间盘突出的生物力学差异。
方法：构建L3-5正常三维有限元模型并进行有效性验证，然后参考椎间盘退变Pfirrmann分级，通过修改L4/5椎间隙高度、髓核体积以及纤维环、髓核、韧带材料参数来模拟椎间盘退变，最终构建L4/5椎间盘中度退变伴左旁中央型突出病理模型；然后以病理模型为研究对象，模拟手法向右侧旋扳，以改变拇指推力方向为条件，建立3种操作模式(M1：拇指向左推；M2：拇指向右推；M3：不施加推力)，对比3种操作模式下突出物的位移和椎间盘应力，以及小关节软骨的应力、应变。

结果与结论：①L4/5椎间盘突出物最大位移值：M1位移为2.672 3 mm，M2为1.1561 mm，M3为1.826 4 mm，M1>M3>M2；②L4/5椎间盘最大Von Mises应力：M1为1.846 7 MPa，M2为0.419 0 MPa，M3为1.257 9 MPa，M1>M3>M2；③L4/5双侧小关节软骨均产生了不同程度的接触应力变化：M1为0.485 5 MPa，M2为0.026 7 MPa，M3为0.441 4 MPa，M1>M3>M2；右侧软骨接触力：M1为0.000 5 MPa，M2为0.025 9 MPa，M3为0.001 3 MPa，M2>M3>M1，左侧大于右侧，M1数值最高，软骨的应变与接触应力变化现象一致；④提示不同的手法操作模式均会对病变节段椎间盘及附属结构产生一定的生物力学影响；M1操作模式下突出物位移、椎间盘应力以及左侧关节软骨接触的应力、应变最大，能更好地促进椎间盘位移、平衡应力分布及复位小关节紊乱，故操作更优。

https://orcid.org/0000-0002-6990-2219 (苏少亭)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 腰椎定点旋转手法, 拇指推力, 椎间盘退变, 骨错缝, 三维有限元

Abstract: BACKGROUND: Lumbar fixed-point rotation operation needs collaborative operation of the doctor’s hands, and outputs rotation and thumb thrust. Lumbar disc herniation can be treated through disc displacement and adjusting stress distribution. However, the mechanical effects of thumb thrust and the biomechanical effects of loading direction on manipulative effects remain unclear.
OBJECTIVE: To compare the biomechanical difference of lumbar fixed-point rotation manipulation for treating lumbar disc herniation under different thrust directions.
METHODS: The L3-5 normal three-dimensional finite element model was constructed and validity was verified. According to the intervertebral disc degeneration Pfirrmann grade, intervertebral disc degeneration was simulated by modifying the L4/5 intervertebral space height, the volume of the nucleus pulposus, as well as the material parameters of the annulus fibrosus, nucleus pulposus, and ligament. Finally, the pathological model of L4/5 moderate disc degeneration with left para-central herniation was constructed, and then the pathological models were used as research objects. Simulation technique: spinning to the right; taking the condition on changing the direction of the thumb thrust to establish three modes of operation (M1: thumb push to the left; M2: thumb push to the right; M3: no thrust push). The protrusion displacement and the disc stress, and the stress and strain of the facet joint cartilage were compared in the three operating modes.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Maximum displacement value of L4/5 disc herniation: displacement was 2.672 3 mm for M1, 1.156 1 mm for M2, 1.826 4 mm for M3, M1 > M3 > M2. (2) The maximum Von Mises stress of L4/5 discs was 1.846 7 MPa for M1, 0.419 0 MPa for M2, and 1.257 9 MPa for M3, M1 > M3 > M2. (3) L4/5 bilateral small cartilage produced different degrees of contact stress changes: It was 0.485 5 MPa for M1, 0.026 7 MPa for M2, and 0.441 4 MPa for M3, M1 > M3 > M2. Right cartilage contact force was 0.000 5 MPa for M1, 0.025 9 MPa for M2, and 0.001 3 MPa for M3, M2 > M3 > M1; the left greater than the right, M1 had the highest value; cartilage strain was consistent with contact stress changes. (4) Different operation modes will have some biomechanical influences on the diseased intervertebral disc and accessory structure. The M1 operation mode can maximize the displacement of protrusion, disc stress and left joint cartilage contact, which can better promote disc displacement, balance stress distribution and reduce facet joint disorder, so the operation is better.

Key words: lumbar fixed-point rotation manipulation, thumb thrust, disc degeneration, bone dislocation, three-dimensional finite element

中图分类号:

苏少亭, 周红海, 侯召猛, 陆延, 王伟, 陈一鑫, 陈龙豪, 田聪. 腰椎定点旋转手法操作中拇指推力的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(12): 1823-1828.

Su Shaoting, Zhou Honghai, Hou Zhaomeng, Lu Yan, Wang Wei, Chen Yixin, Chen Longhao, Tian Cong. Finite element analysis of thumb thrust in lumbar fixed-point rotation manipulation[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(12): 1823-1828.

图/表（结果） 5

2.1 模型的有效性验证将此次所构建的正常模型L3/4和L4/5节段的活动度与之前相关的尸体研究和有限元研究结果进行对比[16-17]，发现此次研究结果与之前的研究结果相近，因此作者认为此次研究所构建的L3-5节段有限元模型是有效的，见图3。

基于正常模型通过修改几何形态和材料参数构建L4/5椎间盘中度退变伴左旁中央型突出病理模型，在外观上看L4/5椎间盘高度丢失，椎体的前后缘间隙变窄，髓核的体积缩小，与现实椎间盘退变对比几何相识度高；从功能上看L4/5在屈伸、侧弯、旋转6个生理自由度上活动范围减小，因此基本符合椎间盘退变的形态和特征，能够满足下一步的研究需求。
2.2 L4/5椎间盘突出物最大位移值图4展示L4/5椎间盘在M1、M2、M3三种加载模式下，其中M1位移为2.672 3 mm，M2为1.156 1 mm，M3为1.826 4 mm，M1>M3>M2，进一步说明当手法向右侧旋扳，拇指放在棘突的右侧向左推动，则椎间盘突出区域的位移值就会越大。

2.3 L4/5椎间盘最大Von Mises应力图5展示L4/5椎间盘在M1、M2、M3三种加载模式下，椎间盘最大Von Mises应力分布多集中在椎间盘的外侧区域，其中M1为1.846 7 MPa，M2为0.419 0 MPa，M3为1.257 9 MPa，M1>M3>M2，与椎间盘位移变化现象一致，进一步说明当手法向右侧旋扳，拇指放在棘突的右侧向左推动，则椎间盘内应力分布最大，且左后外侧区域更集中。

2.4 L4/5病理模型上双侧小关节软骨接触应力图6展示L4/5椎间盘在M1、M2、M3三种加载模式下，L4/5双侧小关节软骨的接触应力。左侧软骨接触应力为：M1为0.485 5 MPa，M2为0.026 7 MPa，M3为0.441 4 MPa，M1>M3>M2；右侧软骨接触应力为：M1为0.000 5 MPa，M2为0.025 9 MPa，M3为0.001 3 MPa，M2>M3>M1；总体上看左侧大于右侧，M1产生的应力值最大。

2.5 L4/5病理模型上双侧小关节软骨应变图7展示L4/5椎间盘在M1、M2、M3三种加载模式下双侧小关节软骨的应变，其中左侧软骨应变值为：M1为0.012 0，M2为0.001 4，M3为0.010 0，M1>M3>M2；右侧软骨应变值为：M1为0.000 4，M2为0.001 1，M3为0.000 8，M2>M3>M1，与应力变化现象一致。

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引言

腰椎间盘突出症指的是在异常的机械应力下椎间盘首先发生退变，继而出现纤维环破裂、髓核突出，刺激和压迫神经导致腰痛和神经根放射痛，随着科技的发展以及人们工作方式的改变，该病的发病率呈持续高发的趋势，不仅增加了社会负担也严重影响了患者的生活质量[1-2]。中医认为腰椎间盘突出症属于“骨错缝，筋出槽”的范畴，其实质是椎间盘发生病理学改变后导致病变节段发生生物力学紊乱、筋骨平衡失调，从而出现“骨错缝，筋出槽”，这也是中医整脊治疗骨骼肌疾病的理论基础和关键靶点[3]。腰椎定点旋转手法是冯天有教授在传统中医骨伤科学基础之上并结合现代脊柱的生物力学特征，改良而推出的一种脊柱正骨手法，目前是中医治疗腰椎间盘突出症的重要技术手段，其操作简单且安全有效，已在临床上广泛运用[4]。徐海涛等[5]学者最早在2005年对该手法进行有限元研究，结果发现该手法作用力可调整椎间盘的应力分布和椎间盘位移，从而有效减轻神经根机械性压迫；在2013年冯伟等[6]通过3D-MRI技术研究该手法的作用机制，结果发现该手法可通过患椎椎体位移恢复病变节段的动静力学平衡；同年FENG等[7]通过磁共振脊髓造影成像发现该手法可以降低神经根张力，从而缓解腰痛和神经根放射痛症状。
腰椎定点旋转手法是融合腰椎屈伸、侧弯、旋转为一体的复合动作，医生在手法操作时需要左右手协同进行，其中推手的拇指推力和利手的牵引旋转扳动力组成了医生的操作力，然后在杠杆的作用下通过这些组合动作达到病变节段椎间盘以产生瞬时冲击力[8-9]，这是手法操作的关键步骤及重要技巧，更是影响手法疗效的关键因素。在手法的操作层面，医生需要输出对脊柱的旋扳力和对棘突的推扳力，早在2004年，国内李义凯等[10]通过压力传感器检测系统证明操作者利手对拇指的推扳力会有影响，但是复位产生的“咔哒”与拇指推扳力无关，这提示在手法操作过程中不仅要注意左右手的协调发力，而且还要重视该手法“顺势发力”“随发随收”的特征。虽然目前对于腰椎定点旋转手法的研究较多，但是在拇指的推扳方向对于手法效应的影响还较为缺乏，以L4/5椎间盘左旁中央型突出为例，手法操作向右侧旋扳，操作者右手做旋扳动作，左手拇指究竟是对L4棘突进行向左推扳还是向右推扳？这目前还缺乏较为合理的解释，其对腰椎的生物力学影响也尚不清楚，这不利于手法的优化和发展。基于此问题，作者提出假设：腰椎定点旋转手法操作过程中，医生拇指的推力方向会影响手法的作用效应。因而，此次研究将利用三维有限元技术，构建L4/5椎间盘左旁中央突出型病理模型，然后模拟腰椎定点旋转手法操作，通过改变拇指的推扳方向，观察病变节段突出物的位移、椎间盘应力分布及小关节接触应力和应变等状态，以尝试分析哪种拇指推扳方向更有利于腰椎定点旋转手法治疗腰椎间盘突出症，旨在为临床治疗及优化手法操作提供相应的参考。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 设计三维有限元分析实验。
1.2 时间及地点实验于2022年1-10月在广西中医骨伤科生物力学与损伤修复重点实验室完成。
1.3 对象提取1名健康成年男性(年龄28岁，体质量75 kg，身高171 cm，已排除脊柱退变、创伤、畸形、肿瘤等病变)L1-S1段CT薄层扫描数据，以DICOM格式进行储存，作为腰椎几何建模的材料。该研究实施符合《赫尔辛基宣言》和广西中医药大学第一附属医院对研究的相关伦理要求(医院伦理批件号：2022-034-02，审批时间：2022-05-16)，志愿者知情同意并签字。
1.4 实验设备惠普Z8计算机工作站(Intel Xeon Gold 6254)进行仿真计算，Mimics 21.0三维重建软件(Materialise Inc，Leuven，Belgium)，Geomagic Studio 2021逆向工程处理软件(Raindro，USA)，Solidworks 2017软件(SolidWorks Crop，Dassault Systemes，USA)，ANSYS 17.0软件(ANSYA Inc，USA)，Origin 2021(OriginLab，USA)，Adobe Photoshop 2022(Adobe Systems Software Ireland Ltd，USA)。
1.5 方法

1.5.1 L3-5正常几何模型的构建将已经储存为DICOM格式的腰椎CT扫面数据导入Mimics 21.0中，进行新建蒙版，利用阈值分离出腰椎骨性结构，利用Split Masks模块分离出L3-5节段模型，并对模型进行内部填充，运用计算3D(calculate part)模块对图片进行3D计算建模，最终以STL格式分别保存L3、L4、L5椎体模型。将STL格式的椎体模型导入Geomagic Studio 2021(3D Systems Corporation，USA)中，依次对模型进行去除特征、删除丁状物、光滑表面等处理，“网格医生”检查无误后进行下一步的编辑轮廓线、构造曲面片、构造格栅、拟合曲面等处理，最后以皮质骨为2 mm依次分割出皮质骨和松质骨，完成后以STEP格式保存输出；将STEP格式的皮质骨和松质骨在Solidworks 2017软件(SolidWorksCrop，Dassault Systemes，USA)进行装配，按照基于腰椎的上下表面的形状和椎间隙高度，并结合解剖学参数构建椎间盘和关节软骨，利用弹簧模拟腰椎韧带，进而根据腰椎解剖学及文献中各韧带的横截面面积和刚度值，创建线体几何韧带模型，主要包括前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、横突间韧带、棘间韧带、棘上韧带，最后对模型进行干涉评估，提示无误后将模型以STEP格式保存输出。将建立好的几何模型导入ANSYS 17.0(ANSYA Inc，USA)按照韧带起止点和韧带横截面面积对各项材料进行赋值和装配(各部分的材料属性见表1)；设关节突关节面之间的相关作用为不分离，摩擦系数为0.01，其余椎体与软骨终板等各组织设置为绑定。

1.5.2 L4/5病理模型的构建由于对于椎间盘退变等级的建模方法缺乏统一的标准，此次研究根据MRI上椎间盘退变Pfirrmann分级系统[12]，同时参考相关文献[13]，将根据正常模型L4/5节段的椎间隙高度和髓核体积来模拟椎间盘退变，抵消各韧带非线性力偏移曲线，来补偿由于椎间盘退变带来的应力松弛。具体标准：①轻度退变：椎间盘高度降低15%，髓核体积不变；②中度退变：椎间盘高度降低33%，髓核体积减少67%；③重度退变：椎间盘高度降低70%，髓核体积减少67%。考虑到椎间盘轻度退变和中度退变可以保守治疗，而重度退变者大多需要手术干预，同时结合此次研究的需求，最终建立L4/5椎间盘中度退变伴左旁中央型突出模型作为研究对象。见表2。

1.5.3 模型的有效性验证对建立好的生理组模型，通过在模型上施加随动载荷+纯力矩的载荷方式以模拟正常生理载荷，按照文献论述[14]，随动载荷的大小为400 N，作用在L4椎体上表面，将L5椎体下表面进行约束，通过施加7.5 Nm的力矩在矢状位、冠状位、横轴位3个方向上模拟人体腰椎前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转6个工况下的活动度，并与之前文献报道结果进行对比，对所建立的生理模型和病理模型进行验证和对比(图1)。

1.5.4 腰椎定点旋转手法的模拟仿真此次研究按照手法应向右侧(健侧)旋扳的一致结论，模拟腰椎定点旋转手法操作，手法力学参数加载参考既往对腰椎定点旋转手法的在体测量和体外标本测量及有限元研究结果[8，15]；具体操作：对L5椎体下表面约束其各个方向上的自由度；在L4椎体上表面施加一个向下300 N的力(模拟患者上半身质量)；模型沿着X轴向前屈6°，沿着Z轴向右旋转6°，沿着Y轴按顺时针方向旋转2°，以模拟手法操作前患者腰椎前屈-侧弯-旋转的预加载动作；在L5棘突上施加3 Nm的力矩，方向为左前30°；在L3的上表面施加15 Nm顺时针扭矩；手法作用时间为0.25 s。基于以上腰椎定点旋转手法操作特征，此次研究设计3个操作模式以评价拇指推力的干预机制：①在L5棘突右侧上施加3 Nm的力矩，方向为左前30°(M1)；②在L5棘突左侧上施加3 Nm的力矩，方向为右前30°(M2)；③在L4棘突上不施加任何载荷(M3)。见图2。

1.6 主要观察指标 ①L4/5椎间盘突出物最大位移值；②L4/5椎间盘最大Von Mises应力；③L4/5双侧小关节软骨接触应力；④L4/5双侧小关节软骨应变。

讨论

腰椎定点旋转手法是中医治疗椎间盘退变的重要技术，其操作安全、疗效确切，临床运用广泛[18-19]，但是其基础研究相对滞后，其暗含的生物力学机制问题尚缺乏充分的研究，因此加深对该手法的基础研究，对于手法的创新和发展有着重要的意义。有限元技术是利用数字化、数学法建模，根据已知的节点数目、各节点坐标系以及材料特性等条件，对每一单元做出一个近似解，最终推导解决这个区域的总解，使实际复杂的问题定量化，其克服了传统力学研究的缺点，具有精确性、可重复性的优势，现已经成为研究中医正骨手法生物力学机制的重要工具[20]。在对于腰椎旋转手法方面，国内外一些学者借助三维有限元开展了相关研究，陈金凤等[21]学者通过有限元研究发现椎间盘退变会影响腰椎定点旋转手法的作用效应，且退变越严重则影响越大；LI等[15]通过有限元研究比较了坐位旋转手法和斜扳手法的生物力学差异，结果发现坐位定点旋转手法操作时，轻度和中度退变的椎间盘表产生的等效应力大于斜板手法；ZHANG等[22]通过有限元评价斜扳手法定点和非定点操作的作用差异，结果发现腰椎定点斜扳手法生物力学效应更优，以上的研究结论对于腰椎旋转手法的安全性和有效性做出了合理的解释。
手法产生的作用力引起椎间盘在空间内产生位移，从而减轻对神经根的机械压迫，这是腰椎定点旋转手法治疗椎间盘突出的重要机制。此次研究也发现在M1、M2、M3三种加载模式下L4/5退变椎间盘左旁中央区及左关节下区均会出现不同程度的位移，然而，3种不同操作模式之间具有一定的差异性，其中M1位移为2.672 3 mm，M2为1.826 4 mm，M3为1.156 1 mm，M1>M3>M2，进一步说明当手法向右侧旋扳，拇指放在棘突的右侧向左推动，则椎间盘突出区域的位移值就会越大，理论上来讲效果也就越好，推测可能是由于拇指推力和利手的旋扳方向相反，从而产生的剪切应力增大了椎间盘位移，其产生的协同作用对利手的旋扳具有“定点”和“助力”作用。
异常的机械应力和炎症反应会改变椎间盘内环境，从而影响椎间盘的力学性能以及营养代谢，最终导致椎间盘发生退行性改变[23]；而相关研究指出腰椎定点旋转手法能够调节椎间盘内的应力分布、恢复退变节段的动静力学平衡[24-25]。此次研究结果发现，L4/5椎间盘在不同加载模式下的应力M1为1.846 7 MPa，M2为0.419 0 MPa，M3为1.257 9 MPa，M1>M3>M2，与椎间盘位移出现了一致现象，进一步说明操作手法时拇指放在棘突的右侧向左推动，能显著提高椎间盘内的应力分布；有研究指出纤维环基质的压应力和剪切力随着椎间盘退化程度而增加，其表面的电位绝对值则表现出相反的态势[26]，而研究结果提示手法的作用效应能够改善及平衡椎间盘应力，且应力大多分布纤维环的左后外侧，这对于平衡应力分布有着积极的作用，甚至对于病变椎间盘的应力重塑和应力纤维重新定向都有着重要的临床意义。
椎间盘和双侧的关节突关节构成三关节复合体，是维持脊柱稳定的重要结构[27]，而椎间盘退变时三关节复合体力学平衡被打破，椎体和小关节出现移位和不对称现象，出现“骨错缝，筋出槽”的病理改变，最终诱发椎间盘突出，甚至在一定程度上两者互为因果，并形成恶性循环，因此纠正“骨错缝”、恢复筋和骨的力学平衡关系，是治疗椎间盘退变导致相关退行性疾病的关键靶点[28]。此次研究当手法向右侧旋扳，腰椎小关节软骨均产生了不同程度的应力、应变，且左侧明显大于右侧，M1最为明显，说明M1模式最能够纠正小关节错缝和滑膜嵌顿，从而恢复三关节复合体的力学平衡，提高脊柱稳定性并改善腰椎功能。
综上所述，腰椎定点旋转手法在有无拇指推力状况下，手法对病变椎间盘均会产生一定的作用效应，针对此现象，作者从该手法操作的运动学和力学量化参数观察[10]，该手法操作主要还是以医生输出旋扳力为主导，拇指的推力起到“定点”和“助力”作用。但仍需要注意的是推荐在操作该手法时，拇指的推力应与利手的旋扳方向相反，产生的作用效应相对来说会更优，也就是当向右侧旋扳时，拇指应该放在棘突的右侧向左施加推力，当向左侧旋扳时反之亦然。总之，此次研究利用有限元仿真技术，通过观察椎间盘位移、应力分布以及小关节软骨应力、应变数值，进而探讨M1、M2、M3三种手法操作模式的力学差异，初步解释了M1操作模式的合理性和科学性，旨在为临床操作提供参考和借鉴。
但是此次研究还存在一些不足之处：①通过有限元技术研究脊柱正骨手法，可以清晰地呈现椎间盘、软骨等在外力载荷下在某一时间节点产生的应力-应变效应，但是不能观察当脊柱回到中立位后的瞬时状态，这也是其局限性所在；②此次研究是基于椎间盘为固体材料特征展开的静力学仿真分析，然而髓核是含水胶冻样组织以及多种胶原蛋白，多具有混合流体特征[29]，下一步可利用流固耦合法来研究手法作用力引起椎间盘应力-应变和流体运动的流固耦合效应关系，进一步揭示手法的作用机制，并指导手法的加载方向[30]；③受研究条件限制，此次模型中缺乏肌肉模型的加载，由于肌肉具有显著非线性的材料特征，而且肌肉的运动和本体感受受大脑控制，用有限元进行仿真模拟具有一定的挑战。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

腰椎定点旋转手法操作中拇指推力的有限元分析

Finite element analysis of thumb thrust in lumbar fixed-point rotation manipulation

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