導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的概念，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)力學(xué)規(guī)律的科學(xué)，它通過(guò)對(duì)學(xué)校體操各單項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)分析，提出必要的理論數(shù)據(jù)，建立標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的模式，使教練員和運(yùn)動(dòng)員明確什么樣的動(dòng)作是正確的運(yùn)動(dòng)技術(shù)，什么樣的動(dòng)作是錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)技術(shù)。教練員明確了運(yùn)動(dòng)技術(shù)的原理，便可通過(guò)一定的手段對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行技術(shù)診斷，找出技術(shù)改進(jìn)措施，尋求最佳運(yùn)動(dòng)技術(shù)，以提高訓(xùn)練的科學(xué)性。體操技術(shù)動(dòng)作常常是在反正常姿態(tài)下完成的，有較強(qiáng)的時(shí)空感，完成動(dòng)作的時(shí)間短，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的難度。對(duì)體操動(dòng)作進(jìn)行正確的技術(shù)分析，能幫助教師更深入地理解教材，合理地安排教材內(nèi)容和運(yùn)用教學(xué)方法，幫助學(xué)生正確地理解動(dòng)作，建立準(zhǔn)確的動(dòng)作概念，加速動(dòng)作技能的形成，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，為今后從事教學(xué)工作打下良好的基礎(chǔ)。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征將體操動(dòng)作分門別類，使教學(xué)安排科學(xué)化。人認(rèn)知的遷移規(guī)律表明，學(xué)習(xí)者對(duì)一些新運(yùn)動(dòng)技能的掌握往往受到早先形成的運(yùn)動(dòng)技術(shù)定勢(shì)的影響。這種影響表現(xiàn)為正、負(fù)兩方面，正遷移能促進(jìn)新技能的形成和發(fā)展，而負(fù)遷移干擾新技能的形成和發(fā)展。體操教師只有對(duì)技術(shù)動(dòng)作力學(xué)分析，并歸納出各項(xiàng)體操動(dòng)作力學(xué)特征的相同點(diǎn)和不同處，才能在教學(xué)中正確地運(yùn)用遷移規(guī)律。筆者在體操教學(xué)中依據(jù)動(dòng)作的力學(xué)特征，把教材分成幾個(gè)板塊進(jìn)行教學(xué)。例如，技巧中的前滾翻、魚躍前滾翻，縱箱中的前滾翻，雙杠中的分腿坐前滾翻成分腿坐等等，均屬前滾翻類動(dòng)作，作為一個(gè)動(dòng)作板塊;雙杠中的掛臂撐屈伸上和杠端跳起經(jīng)屈體懸垂擺動(dòng)屈伸上，單杠中的經(jīng)直角懸垂擺動(dòng)屈伸上，動(dòng)作特征相同，也歸為一個(gè)動(dòng)作板塊，等等。這樣，按動(dòng)作板塊安排教學(xué)，教師運(yùn)用同結(jié)構(gòu)教學(xué)法，能起到學(xué)生學(xué)一個(gè)會(huì)一串的作用，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生學(xué)了前一個(gè)動(dòng)作對(duì)后一個(gè)動(dòng)作有躍躍一試的念頭和欲望，達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)體操動(dòng)作的興趣和主動(dòng)性。同時(shí)，由于動(dòng)作結(jié)構(gòu)相同，學(xué)生也容易建立動(dòng)作的時(shí)空感，掌握正確的用力時(shí)機(jī)，大大地縮短了學(xué)習(xí)動(dòng)作的時(shí)間?？傊?，對(duì)體操技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行生物力學(xué)分析，掌握其力學(xué)特征，都可為體操教師選擇教學(xué)方法、合理地安排教學(xué)內(nèi)容提供科學(xué)的依據(jù)，有利于學(xué)生理解并掌握技術(shù)動(dòng)作。

體操教師運(yùn)用生物力學(xué)原理分析體操技術(shù)動(dòng)作，能幫助學(xué)生區(qū)分正確動(dòng)作與錯(cuò)誤動(dòng)作，明確動(dòng)作完成程序，使動(dòng)作規(guī)范化。在體操教學(xué)中，筆者常常發(fā)現(xiàn)學(xué)生自認(rèn)為已掌握了動(dòng)作，其實(shí)所完成的動(dòng)作是錯(cuò)誤的或已改變了動(dòng)作性質(zhì)。及時(shí)幫助學(xué)生分析錯(cuò)誤動(dòng)作的根源并糾正錯(cuò)誤是掌握正確技術(shù)動(dòng)作的關(guān)鍵。教師運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析正確動(dòng)作和錯(cuò)誤動(dòng)作的區(qū)別所在，能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)正確動(dòng)作的理解，明白動(dòng)作為什么要這樣做，從而及時(shí)糾正自己錯(cuò)誤動(dòng)作。例如，技巧項(xiàng)目的頭手翻動(dòng)作，人體重心位置的控制是決定該動(dòng)作能否順利完成和動(dòng)作質(zhì)量高低的關(guān)鍵所在。不少學(xué)生往往對(duì)此技術(shù)關(guān)鍵沒引起充分的認(rèn)識(shí)，因而練習(xí)過(guò)程不是重心沒有移出便開始伸髖，就是重心前移過(guò)多而完成不了動(dòng)作。教師對(duì)人體重心未移出、移出適中和移出過(guò)多等3種情況所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)力學(xué)結(jié)果進(jìn)行分析，學(xué)生明白了道理，練習(xí)中就會(huì)有意識(shí)地控制自身重心位置。同時(shí)根據(jù)自己完成的情況，判斷自己錯(cuò)誤動(dòng)作所在，從而有效地糾正錯(cuò)誤，建立正確的動(dòng)作概念，并達(dá)到規(guī)范化。

提高學(xué)生保護(hù)與幫助的能力。教師對(duì)體操技術(shù)動(dòng)作的生物力學(xué)分析，向?qū)W生講明動(dòng)作動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，學(xué)生領(lǐng)會(huì)了該動(dòng)作的力學(xué)原理，對(duì)動(dòng)作有了正確的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，再指導(dǎo)互相保護(hù)與幫助的方法，學(xué)生便很容易接受，就能對(duì)動(dòng)作不同類型采用不同的方法，在最需要助力或阻力時(shí)給予施力;動(dòng)作在何處最容易出危險(xiǎn)，應(yīng)站在何處進(jìn)行保護(hù)與幫助。這樣，通過(guò)一定時(shí)間的練習(xí)，學(xué)生就能較熟練地掌握保護(hù)與幫助的方法，從而有效地提高學(xué)生保護(hù)與幫助的能力;提高學(xué)生分析和解決問題的能力。教師在指導(dǎo)分析技術(shù)動(dòng)作的基礎(chǔ)上，選擇一些較簡(jiǎn)單的動(dòng)作讓學(xué)生獨(dú)立思考分析，掌握運(yùn)用生物力學(xué)原理分析動(dòng)作的方法，既學(xué)會(huì)了動(dòng)作，又掌握了技術(shù)動(dòng)作方法，從而達(dá)到提高分析問題、解決問題的能力。

總之，體操技術(shù)教學(xué)廣泛地運(yùn)用生物力學(xué)原理對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析，能加速學(xué)生對(duì)技術(shù)動(dòng)作的理解，加速技術(shù)動(dòng)作的完成，提高學(xué)生的能力，使教學(xué)科學(xué)化。

參考文獻(xiàn)

［1］運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)編寫組.運(yùn)動(dòng)生物學(xué)［M］.人民體育出版社，1979.

［2］運(yùn)動(dòng)生物力學(xué).高等教育出版社，2000.

篇2

關(guān)鍵詞 動(dòng)作技術(shù)原理 指導(dǎo)語(yǔ) 應(yīng)用

一、前言

知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，是當(dāng)前我們十分關(guān)注的話題，在體育訓(xùn)練中，即如何將體育科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于訓(xùn)練當(dāng)中，使很多教練員都在探索的問題。對(duì)教練員的訓(xùn)練方法研究的很多，很少有文章對(duì)教練員的指導(dǎo)語(yǔ)作專門的研究，特別是將運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)貫穿其中的研究少之又少。

本文首先提兩個(gè)概念界定，第一研究的是新疆地區(qū)的教練員的指導(dǎo)語(yǔ)；第二動(dòng)作技術(shù)原理是指完成某項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)的基本規(guī)律，它適用于任何人，不考慮運(yùn)動(dòng)員的性別、體型、運(yùn)動(dòng)素質(zhì)的發(fā)展水平和心理因素等個(gè)體差異，是具有共性特點(diǎn)的一般規(guī)律。

教練員在訓(xùn)練中不能違背動(dòng)作技術(shù)原理，研究各項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)確立，動(dòng)作技術(shù)原理，建立動(dòng)作技術(shù)模式來(lái)指導(dǎo)教學(xué)和訓(xùn)練，在體育教學(xué)中，講清楚動(dòng)作技術(shù)原理是非常重要的，要使學(xué)生懂得怎樣做和為什么這樣做，即不僅要知其然，還要知其所以然。對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)研究，是以生物學(xué)和力學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)高水平的運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的檢驗(yàn)來(lái)總結(jié)先進(jìn)的動(dòng)作技術(shù)原理，建立運(yùn)動(dòng)技術(shù)模式。如何將動(dòng)作技術(shù)原理轉(zhuǎn)化為教練員簡(jiǎn)潔的指導(dǎo)語(yǔ)，使運(yùn)動(dòng)員在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中能清晰的明白教練員的意圖，能迅速改進(jìn)訓(xùn)練中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，值得我們研究。

二、研究對(duì)象與方法

新疆第十、十一屆全運(yùn)會(huì)的一線教練員和基層教師的指導(dǎo)語(yǔ)，參加運(yùn)動(dòng)會(huì)的運(yùn)動(dòng)員，田徑運(yùn)動(dòng)中的一些動(dòng)作技術(shù)原理。

（一）訪談法

（二）文獻(xiàn)資料法

（三）舉例法

三、研究結(jié)果與分析

（一）教練員指導(dǎo)語(yǔ)中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)的基本情況

筆者調(diào)查了烏魯木齊市參加新疆第十、十一屆全運(yùn)會(huì)的教練員與運(yùn)動(dòng)員，就教練員的指導(dǎo)語(yǔ)與運(yùn)動(dòng)員是否理解教練員的指導(dǎo)語(yǔ)等問題作了專門調(diào)查，運(yùn)動(dòng)員結(jié)果如下：

表1 您的運(yùn)動(dòng)技能知識(shí)是從教練或教師指導(dǎo)語(yǔ)中得來(lái)的嗎

由此表可見，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)技能知識(shí)主要從教練員與教師處獲得，若教練員與教師對(duì)運(yùn)動(dòng)技能理解有誤，則可能影響運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。

表2 對(duì)不同等級(jí)的運(yùn)動(dòng)員對(duì)教練員指導(dǎo)語(yǔ)持疑問的調(diào)查結(jié)果

通過(guò)表2可以看出，運(yùn)動(dòng)員的級(jí)別高，對(duì)教練員指導(dǎo)語(yǔ)持疑問的比例越高。這是因?yàn)殡S著運(yùn)動(dòng)員的水平增加，對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的理解加深，求知欲越旺，其主觀能動(dòng)性越大，越渴望了解運(yùn)動(dòng)技術(shù)原理。若這時(shí)教練員沒有因勢(shì)利導(dǎo)，則運(yùn)動(dòng)員疑問增加。

對(duì)教練員運(yùn)用指導(dǎo)語(yǔ)作了調(diào)查如下：

表3 您在指導(dǎo)語(yǔ)中有意識(shí)的運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)嗎

通過(guò)對(duì)教練員的訪談以及他們對(duì)生物力學(xué)的知識(shí)的了解發(fā)現(xiàn)，教練員很少主動(dòng)將生物力學(xué)知識(shí)結(jié)合指導(dǎo)語(yǔ)運(yùn)用于訓(xùn)練實(shí)踐中去，結(jié)果導(dǎo)致指導(dǎo)語(yǔ)含糊不清，目的性不強(qiáng)。調(diào)查運(yùn)動(dòng)員中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)素質(zhì)練習(xí)感覺教練員指導(dǎo)語(yǔ)的作用很大，在技術(shù)練習(xí)中對(duì)教練員的指導(dǎo)語(yǔ)理解不清，其實(shí)，這也反映出教練員運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)到指導(dǎo)語(yǔ)中并不多，因?yàn)樯锪W(xué)知識(shí)主要用于動(dòng)作技術(shù)原理方面，教練員主要靠以往的經(jīng)驗(yàn)在教運(yùn)動(dòng)員。

通過(guò)對(duì)教練員的訪談，發(fā)現(xiàn)很少有教練員參加過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)的培訓(xùn)，當(dāng)然這也和我區(qū)這類培訓(xùn)次數(shù)少、科研單位的從業(yè)人數(shù)少有關(guān)，這應(yīng)引起重視。

（二）教練員指導(dǎo)語(yǔ)中動(dòng)作技術(shù)原理在指導(dǎo)語(yǔ)中的舉例

1．在田徑運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用舉例

田徑運(yùn)動(dòng)中跳高是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求較高的項(xiàng)目，作為一名教練員，首先要明白跳高的共同規(guī)律與原理，然后將其轉(zhuǎn)化為自己的指導(dǎo)語(yǔ)。在起跳瞬間，運(yùn)動(dòng)員所受合力為：支撐力-重力=ma可見，支撐力若想變大，只有將a變大，而a是上臂和擺動(dòng)腿與軀干的相對(duì)速度來(lái)衡量的，相對(duì)速度越快，a越大，因此，在起跳瞬間，指導(dǎo)語(yǔ)要強(qiáng)調(diào)上臂和擺動(dòng)腿的快速上擺。運(yùn)動(dòng)力學(xué)中的相向運(yùn)動(dòng)原理告訴我們，物體在騰空狀態(tài)下身體某部分的轉(zhuǎn)動(dòng)能引起身體另一部分向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，在跳高過(guò)桿形成背弓階段，給隊(duì)員的指導(dǎo)語(yǔ)是努力仰頭，這樣，自然形成好的背弓。之后，指導(dǎo)語(yǔ)中要強(qiáng)調(diào)迅速將頭抬起，小腿自然就會(huì)快速上擺，以便順利過(guò)桿。

2．在體操中的應(yīng)用舉例

根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)守恒定律和動(dòng)量矩守恒定律可知，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小則轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。因此，在體操中的一些翻滾動(dòng)作，如前滾翻、后滾翻、空翻等動(dòng)作中，教練員給隊(duì)員的指導(dǎo)語(yǔ)是團(tuán)身要緊，目的是減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而不僅僅是強(qiáng)調(diào)速度。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員自己也想提高速度，心里就會(huì)很著急，越是著急越做不好動(dòng)作。因此，這時(shí)的指導(dǎo)語(yǔ)要起到點(diǎn)睛之筆，團(tuán)身要緊隊(duì)員可以通過(guò)自己身體感受。

3．在短跑中的應(yīng)用舉例

在短跑的加速跑階段，教練員都在強(qiáng)調(diào)速度，我們知道，這一階段，盡量要發(fā)揮地面支撐力的效用。因此，根據(jù)力的分解，要盡量的減小垂直方向上的力，增加水平方向的力。這一階段給運(yùn)動(dòng)員的指導(dǎo)語(yǔ)是不要過(guò)早地將身體抬起。在平時(shí)訓(xùn)練中，仔細(xì)觀察，若發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員上下肢折疊不充分，在指導(dǎo)語(yǔ)中要強(qiáng)調(diào)折疊充分。因?yàn)樯舷轮郫B充分，也相當(dāng)于減小轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，從而減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，達(dá)到增加轉(zhuǎn)動(dòng)速度的效果。

4．在體育常識(shí)中的應(yīng)用舉例

體育教師給學(xué)生解答疑問時(shí)，若在講解中加入運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)，便可做到有根有據(jù)，讓學(xué)生不僅知其然，還可知其所以然。筆者用一例以饗讀者，曾經(jīng)遇到學(xué)生問為什么蹲式起跑比站立式起跑要好。在給學(xué)生講解指導(dǎo)中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)，講明在起跑瞬間，下肢給地面以作用力，地面反作用于下肢的力是推動(dòng)人體向前跑的力，這個(gè)力可以分解為垂直方向的力和水平方向的力，蹬地角越小水平方向力越大，對(duì)速度貢獻(xiàn)越大，而蹲踞式起跑正是蹬地角比站立式要小。

（三）教練員指導(dǎo)語(yǔ)的重要性

通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員和學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為指導(dǎo)語(yǔ)對(duì)其作用很大的所占的百分比分別是：非常重要占12.3%；重要62.7%；一般14.7%；說(shuō)不清11.3%?？梢姶蠖鄶?shù)運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為指導(dǎo)語(yǔ)重要，并認(rèn)為指導(dǎo)語(yǔ)對(duì)主要對(duì)自己理解技術(shù)動(dòng)作原理很重要，認(rèn)為指導(dǎo)語(yǔ)對(duì)提高教學(xué)訓(xùn)練和比賽成績(jī)很有用。通過(guò)對(duì)比不同水平運(yùn)動(dòng)員對(duì)指導(dǎo)語(yǔ)的理解水平，發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)水平越高的運(yùn)動(dòng)員理解指導(dǎo)語(yǔ)的能力越強(qiáng)，但也出現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象，即疑問率很高，這從一個(gè)側(cè)面反映出其教練沒有將生物力學(xué)知識(shí)很好的運(yùn)用到指導(dǎo)語(yǔ)中去，與前面的調(diào)查相吻合。

四、結(jié)論與建議

（一）新疆地區(qū)教練員在指導(dǎo)語(yǔ)中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)的不多。有兩個(gè)方面的原因，一是教練員本身對(duì)生物力學(xué)知識(shí)掌握不足，第二是教練員沒有意識(shí)到將生物力學(xué)知識(shí)用在指導(dǎo)語(yǔ)中去。解決這兩方面不足的方法是：迅速補(bǔ)習(xí)生物力學(xué)知識(shí)，因?yàn)榻叹殕T本身有大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只是把這些經(jīng)驗(yàn)不能很好的表達(dá)出來(lái)，通過(guò)學(xué)習(xí)，明白其中的動(dòng)作技術(shù)原理，便能達(dá)到實(shí)踐與理論的相互促進(jìn)。

（二）生物力學(xué)知識(shí)若能與指導(dǎo)語(yǔ)結(jié)合，對(duì)訓(xùn)練能起到事半功倍的效果。因?yàn)槠渲饕侵v解動(dòng)作技術(shù)原理的一門學(xué)科，教練員掌握了運(yùn)動(dòng)技術(shù)原理，便可針對(duì)運(yùn)動(dòng)員在某一技術(shù)環(huán)節(jié)中的錯(cuò)誤，專門進(jìn)行指導(dǎo)，提高訓(xùn)練效率。結(jié)合的方法是通過(guò)學(xué)習(xí)，有意識(shí)的將生物力學(xué)知識(shí)貫穿于訓(xùn)練中去，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)理論，通過(guò)理論指導(dǎo)實(shí)踐，互相促進(jìn)。

（三）運(yùn)動(dòng)員普遍感覺教練員在指導(dǎo)語(yǔ)中加入生物力學(xué)知識(shí)，對(duì)自己訓(xùn)練幫助很大，其運(yùn)動(dòng)知識(shí)主要來(lái)源于教練員，教練員掌握科學(xué)訓(xùn)練知識(shí)隊(duì)隊(duì)員形成正確的技術(shù)動(dòng)作至關(guān)重要。并且，教練員要利用運(yùn)動(dòng)員的求知欲，將正確的知識(shí)傳授給他們，對(duì)培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)員今后的體育興趣及良好的體育觀念有所幫助。

（四）新疆地區(qū)應(yīng)多舉行一些生物力學(xué)和訓(xùn)練相關(guān)的培訓(xùn)，采用請(qǐng)進(jìn)來(lái)、送出去的方式。如邀請(qǐng)內(nèi)地有經(jīng)驗(yàn)的專家講學(xué)，以及將本地相關(guān)人員送出去培訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)：

篇3

【關(guān)鍵詞】 手法　力學(xué)　教學(xué)

手法是推拿和骨傷治療疾病的主要手段，《推拿手法學(xué)》是針灸推拿專業(yè)和骨傷專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的主干課程和必修課程之一，學(xué)生對(duì)手法學(xué)習(xí)、理解和掌握程度的好壞，將直接對(duì)本學(xué)科的臨床治療效果產(chǎn)生決定性的影響，也將直接影響到學(xué)生整體專業(yè)素質(zhì)的高低。因此，手法教學(xué)是推拿和骨傷人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一。長(zhǎng)期以來(lái)，我們?cè)谑址ǖ慕虒W(xué)和臨床帶教過(guò)程中，深切地感到傳統(tǒng)手法的教學(xué)模式只是一種純粹“繼承”式的學(xué)習(xí)，所培養(yǎng)的學(xué)生根本無(wú)法將手法醫(yī)術(shù)發(fā)揚(yáng)光大，換言之，傳統(tǒng)手法的教學(xué)模式所培養(yǎng)的學(xué)生不具有創(chuàng)造性和創(chuàng)新性能力，打不開思路，找不到“將手法醫(yī)術(shù)發(fā)揚(yáng)光大”的方法，問題的根本不在于學(xué)生思維的愚笨，而是整個(gè)教學(xué)模式根本就沒有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的環(huán)節(jié)，沒有給學(xué)生必需的啟發(fā)和提示。我們經(jīng)過(guò)多年來(lái)的探索，發(fā)現(xiàn)在手法教學(xué)過(guò)程中全面引入現(xiàn)代物理學(xué)中的力學(xué)概念，將把手法的教學(xué)工作提升到一個(gè)新的層次。

1 傳統(tǒng)手法教學(xué)存在的誤區(qū)

在我國(guó)中醫(yī)藥院校的手法課教學(xué)里，內(nèi)容上都是要求學(xué)生學(xué)習(xí)掌握一指禪推、按、揉、扌袞、扳、拔伸、推等教學(xué)計(jì)劃所要求的傳統(tǒng)經(jīng)典手法，主要是掌握手法的術(shù)式結(jié)構(gòu)和臨床運(yùn)用，熟悉這些基本手法所派生的其他手法，輔助學(xué)習(xí)端、提、接、劈等其他各家各派的手法，教學(xué)的方式也都是沿襲老師先講授手法的動(dòng)作要領(lǐng)、再進(jìn)行示范動(dòng)作表演、同學(xué)再在課堂上進(jìn)行手法練習(xí)的教學(xué)模式，老師講完、學(xué)生練完，手法也就學(xué)完了。這只是一種“就手法而學(xué)習(xí)手法”的傳統(tǒng)“經(jīng)驗(yàn)式”的手法教學(xué)模式，只是一種“動(dòng)作模仿式”的學(xué)習(xí)，毫無(wú)創(chuàng)造性可言！如果不從根本上改變目前的這種教學(xué)狀況，流傳了幾千年的祖國(guó)傳統(tǒng)手法醫(yī)學(xué)將永遠(yuǎn)停滯不前，一代復(fù)一代的繼承，不會(huì)也不可能向前發(fā)展。雖然有部分老師在教學(xué)過(guò)程中也深感這種傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的刻板、機(jī)械和陳腐，做出過(guò)各種努力試圖去改變目前這種現(xiàn)狀，比如把教學(xué)地點(diǎn)放在臨床上或手法實(shí)驗(yàn)室里，或采用互動(dòng)式的教學(xué)方法等，但其本質(zhì)并未能跳出傳統(tǒng)的教學(xué)方式，問題的關(guān)鍵在于教學(xué)觀念沒有質(zhì)的改變，我們不能夠只是教授給學(xué)生“經(jīng)驗(yàn)式”的知識(shí)，不能夠只是要求學(xué)生能夠像“工匠”式的操作就行了，我們必須要求學(xué)生明白和理解手法的作用原理和作用效應(yīng)，才能讓學(xué)生對(duì)手法的學(xué)習(xí)提高到一個(gè)深的層次。

手法教學(xué)要突破幾千年來(lái)的教學(xué)模式，使手法教學(xué)質(zhì)量有一個(gè)質(zhì)的飛躍，就必須從根本上跳出“就手法而學(xué)習(xí)手法”的傳統(tǒng)“經(jīng)驗(yàn)式”的手法教學(xué)模式，運(yùn)用現(xiàn)代的思維方式來(lái)剖析其作用原理和生物力學(xué)效應(yīng)，運(yùn)用現(xiàn)代其他學(xué)科如物理學(xué)、生物力學(xué)和解剖學(xué)等學(xué)科的原理、方法和手段對(duì)古老的中醫(yī)傳統(tǒng)手法進(jìn)行分析和研究，才能夠讓這門古老的祖國(guó)醫(yī)術(shù)煥發(fā)出新的生命和活力，并與世界手法醫(yī)學(xué)接軌。

2 對(duì)突破傳統(tǒng)手法教學(xué)模式的思考

要使手法傳統(tǒng)醫(yī)術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)完美結(jié)合，就必須在整個(gè)手法教學(xué)過(guò)程中尋找一個(gè)最佳切入點(diǎn)。根據(jù)近年來(lái)醫(yī)學(xué)界對(duì)手法醫(yī)學(xué)的最新研究成果，結(jié)合西方醫(yī)學(xué)對(duì)手法的認(rèn)識(shí)觀念，我們認(rèn)為手法的最大特點(diǎn)在于“手法作用于人體，以力為作用特征［1］”。因此，可以把“力”的概念作為運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)思維方式研究手法醫(yī)學(xué)的橋梁和紐帶。力學(xué)，橫跨于手法醫(yī)學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)之間，力學(xué)概念的全面引入，可能為我們研究手法醫(yī)學(xué)開辟了一條光明之路。

推拿界有一句至理名言，曰“其療法的獨(dú)特性在世界醫(yī)學(xué)中獨(dú)樹一幟［2］”，但多年來(lái)，我們對(duì)其“獨(dú)樹一幟”的理解好像緊緊停留在一種感覺和模糊的認(rèn)識(shí)上，對(duì)其“獨(dú)特之處”并沒有十分明確和清醒的認(rèn)識(shí)，幾乎所有的手法醫(yī)學(xué)工作者都明顯感覺到了其治療方式的與眾不同之處，但都不能明確指出它為什么與眾不同，其“獨(dú)特之處”到底在哪兒？綜觀整個(gè)醫(yī)學(xué)體系，不同學(xué)科治療疾病的手段各不相同，內(nèi)科醫(yī)生用藥，外科醫(yī)生用刀，針灸醫(yī)生用針，心理醫(yī)生用語(yǔ)言，就是手法醫(yī)學(xué)是以“力”為手段來(lái)治療疾病的，手法的運(yùn)用過(guò)程就是一個(gè)“力”的運(yùn)用過(guò)程，手法的治療原理其實(shí)就是力學(xué)效應(yīng)。當(dāng)然，這種效應(yīng)不應(yīng)該僅僅單純地理解為現(xiàn)代物理學(xué)上的力學(xué)效應(yīng)，它還應(yīng)該包括生物力學(xué)效應(yīng)。

力作用于人體可以產(chǎn)生各種反應(yīng)或效應(yīng)，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)，它包括血液循環(huán)的改變、各種神經(jīng)反射的出現(xiàn)、肌肉的運(yùn)動(dòng)和變形、骨關(guān)節(jié)位移、胃腸道的蠕動(dòng)、內(nèi)分泌的平衡以及精神心理活動(dòng)的改變等各個(gè)方面?，F(xiàn)代力學(xué)研究對(duì)象是物體，將其研究方法運(yùn)用于生物體研究，在某些環(huán)節(jié)可能有不盡合理之處，但這并不妨礙力學(xué)概念在手法教學(xué)時(shí)的引入，因?yàn)檫@畢竟是一條手法醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)接軌的必由之路，不足之處僅在于現(xiàn)代物理學(xué)的研究方法和手段不能夠完全詮釋手法醫(yī)學(xué)的精妙之處，原因和錯(cuò)誤不是現(xiàn)代物理學(xué)的笨拙和膚淺，而是各自的研究對(duì)象不同，人與物體畢竟是不可完全劃等號(hào)的兩件事物，人有精神和心理，而物體則沒有［3］。

3 力在手法量效關(guān)系研究中的作用

手法的量效關(guān)系歷來(lái)都是手法醫(yī)學(xué)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)話題，至今也沒有一個(gè)統(tǒng)一的觀點(diǎn)。手法量效關(guān)系的研究在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都將是手法醫(yī)學(xué)界面臨的重要課題之一，也是基本性問題，但具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，因?yàn)橹两袢杂性S多基本理論和技術(shù)上的問題亟待解決，要了解手法的量效關(guān)系，其難度可想而知。但手法的量效關(guān)系又是手法醫(yī)學(xué)工作者不能回避的問題，手法醫(yī)學(xué)要現(xiàn)代化，就必須認(rèn)真對(duì)其加以分析和研究。量效關(guān)系的研究是現(xiàn)代科學(xué)的研究方法和思維方式，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)手法量效關(guān)系的研究之所以沒有取得實(shí)質(zhì)性突破，其根本原因在于多年來(lái)我們沒有找到一個(gè)好的研究手段來(lái)對(duì)手法醫(yī)學(xué)進(jìn)行研究。力學(xué)概念的引入，將為手法量效關(guān)系的研究提供很多有益的幫助和啟示。

手法教學(xué)歷來(lái)都十分注重和強(qiáng)調(diào)力、能和信息的滲透性，但多年來(lái)對(duì)其滲透性并沒有明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)時(shí)候都是依靠醫(yī)生和病人的一種感覺，這不符合現(xiàn)代中醫(yī)醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。自古以來(lái)，中醫(yī)自外向內(nèi)都有皮毛、絡(luò)脈、筋肉、經(jīng)脈、骨骼和臟腑之分，手法的作用效應(yīng)到了人體的什么位置層次，應(yīng)有一個(gè)明確的界限劃分和衡量標(biāo)準(zhǔn)，只有如此，我們才有可能對(duì)手法的操作規(guī)程進(jìn)行客觀量化，是正確運(yùn)用手法和產(chǎn)生療效的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)代物理學(xué)中的力學(xué)正好可以完美地解決這些問題，不失為解決手法作用層次的突破口。

4 力學(xué)概念在教學(xué)中的運(yùn)用

4.1 力學(xué)基本概念的學(xué)習(xí) 手法教學(xué)中力學(xué)概念的引入，首先應(yīng)學(xué)習(xí)一些基本的物理學(xué)概念。這些概念包括剛體、力、力矩、張力、變形、平衡、位移、旋轉(zhuǎn)、自由度、笛卡爾坐標(biāo)系等，還應(yīng)該介紹力學(xué)的一些基本要術(shù)，比如力的大小和方向、作用點(diǎn)、時(shí)間、長(zhǎng)度等，與之相關(guān)的還有向量、質(zhì)量、速度、加速度、頻率和固有頻率等等。這一章節(jié)的內(nèi)容應(yīng)在學(xué)習(xí)具體的手法之前作為基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，只有在掌握了這些基本的力學(xué)概念后，才有可能進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物力學(xué)的知識(shí)。課時(shí)數(shù)以兩節(jié)課左右為宜，可以結(jié)合其他的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解，以加深學(xué)生對(duì)這些概念的理解。如果在教學(xué)計(jì)劃中有安排手法的力學(xué)分析課，則需要在這一階段增加學(xué)習(xí)力學(xué)分析圖和力學(xué)計(jì)算公式的內(nèi)容，為學(xué)生掌握手法的力學(xué)作用方式、有效力和無(wú)效力打下基礎(chǔ)，可以使學(xué)生更好地掌握手法的動(dòng)作要領(lǐng)和用力技巧。

生物力學(xué)是研究力或能量作用于生物體、生物材料或生物系統(tǒng)時(shí)力的運(yùn)動(dòng)和形式的一門科學(xué)。在物理學(xué)概念基礎(chǔ)上，結(jié)合人體的生理解剖特點(diǎn)，學(xué)習(xí)一些生物力學(xué)的基本概念，比如動(dòng)力型位移、靜力型位移、張力型位移、生理性載荷、病理性載荷、功能性載荷、組織結(jié)構(gòu)力學(xué)、剪切力、拉伸力和壓縮力等等。而剛體生物力學(xué)主要分為靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)這兩個(gè)部分，無(wú)論哪一個(gè)方面都是一門獨(dú)立的學(xué)科，有各自獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。在生物力學(xué)中，移位、載荷、阻力和時(shí)間這四個(gè)要素相互關(guān)聯(lián)、相互作用、相互影響，這四個(gè)概念均可以用現(xiàn)代物理學(xué)方法對(duì)其研究和分析，但學(xué)生要了解其中的一項(xiàng)內(nèi)容，就必須了解其他三項(xiàng)內(nèi)容，其關(guān)系密不可分。這一部分可以結(jié)合疾病和臨床進(jìn)行分析和講解，將增加學(xué)生對(duì)這一部分知識(shí)內(nèi)容的興趣。在學(xué)習(xí)這些概念和關(guān)系的時(shí)候，最好是將其與人體的生理病理現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)講解，比如，可以將位移與骨關(guān)節(jié)、位移與脊柱、變形與肌肉組織等相結(jié)合，既可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也為臨床課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。這一章節(jié)的內(nèi)容也應(yīng)在學(xué)習(xí)手法之前作為基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，其課時(shí)數(shù)可以考慮安排二至四節(jié)為宜。

4.2 運(yùn)用力學(xué)知識(shí)對(duì)手法進(jìn)行分析，促進(jìn)手法教學(xué)質(zhì)的飛躍 物理學(xué)概念和生物力學(xué)概念的學(xué)習(xí)，僅僅是為分析手法作用于人體所產(chǎn)生的生物力學(xué)效應(yīng)奠定基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)手法時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)講解手法的生物力學(xué)效應(yīng)、手法的作用原理和實(shí)質(zhì)。例如，各種外力造成的骨關(guān)節(jié)脫位、半脫位和錯(cuò)位（錯(cuò)縫），肌肉組織形態(tài)的變形、神經(jīng)傳導(dǎo)的主阻滯、血液動(dòng)力學(xué)的改變、內(nèi)分泌平衡和胃腸道蠕動(dòng)加強(qiáng)等方面。老師在講解每一個(gè)手法時(shí)，都應(yīng)該畫出手法的力學(xué)分析圖譜，對(duì)手法的有效力、無(wú)效力進(jìn)行分析，通過(guò)力學(xué)分析來(lái)剖析手法的作用實(shí)質(zhì)，加強(qiáng)有效力的運(yùn)用，剔除手法中的無(wú)效力，并通過(guò)這一途徑來(lái)幫助學(xué)生從現(xiàn)代科學(xué)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)中醫(yī)古老的手法，認(rèn)識(shí)手法的合理性和非合理性，從而更合理、更高效地運(yùn)用手法來(lái)解決臨床問題。

在手法教學(xué)中引入力學(xué)概念來(lái)對(duì)手法進(jìn)行分析，并不是力學(xué)概念引入手法教學(xué)的終極目的。通過(guò)運(yùn)用力學(xué)知識(shí)對(duì)手法進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生從力學(xué)角度來(lái)對(duì)古老手法進(jìn)行改革，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生手法的創(chuàng)新能力，創(chuàng)造出新的手法，結(jié)合臨床培養(yǎng)學(xué)生手法的再組合能力，以及運(yùn)用現(xiàn)代思維從不同角度對(duì)古老手法進(jìn)行全新的認(rèn)識(shí)和思考才是我們的終極目標(biāo)，這將為培養(yǎng)高素質(zhì)的手法醫(yī)學(xué)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟，也為古老的手法醫(yī)學(xué)走向世界并與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)接軌創(chuàng)造了有利條件。這一部分的知識(shí)內(nèi)容應(yīng)穿插在每一個(gè)具體的手法中進(jìn)行講解，對(duì)每一個(gè)手法都應(yīng)進(jìn)行生物力學(xué)效應(yīng)、手法的作用原理和實(shí)質(zhì)分析，這將實(shí)質(zhì)性地提高學(xué)生對(duì)手法的認(rèn)知和理解能力。掌握手法的操作方法是進(jìn)一步學(xué)習(xí)手法的基礎(chǔ)和前提，故這一部分的知識(shí)內(nèi)容應(yīng)在學(xué)生掌握手法操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的手法教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)手法的概念、動(dòng)作要領(lǐng)、注意事項(xiàng)、分類、功效及主治和臨床運(yùn)用等幾個(gè)方面，根據(jù)以上分析，可以考慮增加手法的力學(xué)特性和生物力學(xué)效應(yīng)這兩方面的內(nèi)容。

綜上所述，我們對(duì)傳統(tǒng)手法教學(xué)模式的認(rèn)識(shí)是：老師是將幾千年來(lái)積累下來(lái)的豐富經(jīng)驗(yàn)知識(shí)原封不動(dòng)的傳授給學(xué)生，而學(xué)生則只能被動(dòng)地“繼承”前輩們的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，在這種模式下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生沒有手法創(chuàng)新能力，很難打破常規(guī)去產(chǎn)生和創(chuàng)造出具有臨床現(xiàn)實(shí)意義的新的手法，也不可能根據(jù)臨床的實(shí)際情況去重新設(shè)計(jì)和組合手法。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵在于將現(xiàn)代物理學(xué)的力學(xué)概念引入到手法教學(xué)中，只要合理恰當(dāng)?shù)匕才藕驮O(shè)計(jì)好教學(xué)內(nèi)容，這將對(duì)手法醫(yī)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。

參考文獻(xiàn)

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[摘要] 三維有限元分析法是研究脊柱生物力學(xué)的重要手段之一。隨著三維有限元分析軟件技術(shù)的日趨成熟和對(duì)脊柱生物力學(xué)的認(rèn)識(shí)不斷加深，為相關(guān)學(xué)者對(duì)治療脊柱相關(guān)疾病過(guò)程中的應(yīng)力分析影響研究提供了有利條件，并日益受到醫(yī)學(xué)界的重視。本文從有限元法概念及原理、構(gòu)建脊柱有限元模型的作用、有限元在脊柱畸形研究中的應(yīng)用及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景等方面綜述了近年來(lái)的一些研究進(jìn)展。

[關(guān)鍵詞] 有限元法；生物力學(xué)；脊柱

[中圖分類號(hào)] R682.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2014）03（a）-0166-03

Finite element analysis of progress in application of ankylosing spondylitis kyphosis deformity

ZHU Lei1 HUO Hongjun2

1.Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot 010110， China； 2.Department of Spinal Surgery， the Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Huhhot 010059， China

[Abstract] The three-dimensional finite element method is one of the most important methods in the study of spine biomechanics. With the maturing application of the three-dimensional finite element analysis software and further studies on spine biomechanics， it is creating favorable conditions for scholars on stress analysis influence research in spine-related disease treatment， and it is increasingly regarded in medical field. This article shows the concept and principle of finite element method， function of construction of spinal finite element model， application of finite element method in spine deformity， potential medical applications and so on.

[Key words] Finite element method； Biomechanics； Spine

強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形是強(qiáng)直性脊柱炎并發(fā)脊柱畸形的晚期的常見表現(xiàn)，其在生活中主要表現(xiàn)在是使患者難以保持人體的重心，兩眼看地，難以向前平視，給站立和行走造成了很大功能障礙，使患者的生活質(zhì)量嚴(yán)重下降，而治療這類患者的有效手段就是截骨矯形術(shù)[1]。有限元法的基本方法是把獨(dú)立的集合體離散化，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是把一個(gè)由無(wú)限個(gè)單元組成的連續(xù)體進(jìn)行劃分，使其成為有限的具有力學(xué)特性的簡(jiǎn)單單元，用簡(jiǎn)化后的已知單元來(lái)近似原有的連續(xù)體，然后進(jìn)行解析。其過(guò)程有三個(gè)基本階段：有限元模型的建立（即前處理）、有限元解算、結(jié)果處理和評(píng)定（即后處理）[2]。通過(guò)有這種方法能夠進(jìn)行數(shù)字重建并在該基礎(chǔ)上進(jìn)行手術(shù)過(guò)程的模擬，使術(shù)者對(duì)整個(gè)手術(shù)過(guò)程有更加全面的了解，對(duì)術(shù)可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)注意的事項(xiàng)作全面的分析，對(duì)手術(shù)的方案具有指導(dǎo)意義[3]。

1 有限元法概念及原理

建立一個(gè)等價(jià)的模型使其替換原有的真實(shí)結(jié)構(gòu)，此模型是由無(wú)數(shù)個(gè)分散的單元（即有限元素）組成的連續(xù)體，且其中這些單元易用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)，按照一定規(guī)律保證其連續(xù)性，將它們還原成可以用線性代數(shù)描述的真實(shí)的連續(xù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)運(yùn)算可以解析出所需物理量的方法即有限元法，又稱為有限元素法（finite element method，F(xiàn)EM）。將單獨(dú)的彈性體進(jìn)行離散化，使其成為由有限個(gè)單元所構(gòu)成的連續(xù)體，而連續(xù)合體內(nèi)的各個(gè)單元只能夠在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行交接，其中全部的節(jié)點(diǎn)僅具有有限個(gè)自由度，在此條件下進(jìn)行解析成為可能，這就是有限元分析的方法。將微分方程的持續(xù)形式轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)方程組，是其在數(shù)學(xué)意義上的表達(dá)。而有限元法亦是憑借位移法的思考方式，以能量轉(zhuǎn)換的原理為基礎(chǔ)，利用矩陣代數(shù)形式進(jìn)行表達(dá)的一種數(shù)值方法。有限元法對(duì)處理各種紛亂的邊界條件和繁瑣的幾何形狀非常有效，且可以有效的解決各類雜亂的材料及其屬性。而如果利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬人體體內(nèi)的一些情況，可以通過(guò)控制一些實(shí)驗(yàn)室的條件，例如有限單元、自由度等來(lái)完成。這種方法在骨科生物力學(xué)中開始逐漸應(yīng)用起源于20世紀(jì)70年代，而直到20世紀(jì)90年代，隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展升級(jí)，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和電腦軟件的聯(lián)系逐漸加深，從而才出現(xiàn)的數(shù)字醫(yī)學(xué)有限元分析（DM-FEM）技術(shù)?，F(xiàn)在有限元分析早已成為探索骨科生物力學(xué)秘密的常用方法了[4-5]。現(xiàn)行有限元分析的軟件種類十分繁多，且基本上都是國(guó)際通用的，他們?cè)谄囍圃?、模具的研發(fā)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的有十分廣泛的應(yīng)用。ANSYS、MARCABAQUS、ABAQUS等各個(gè)有限元軟件利弊，但它們的運(yùn)算方法大多類似，基本一致。如今有限元分析早已成為獨(dú)立的研究骨科生物力學(xué)的手段，且早已不是最初以觀察和驗(yàn)證某些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為目的而應(yīng)用的了。

2 有限元模型在骨科應(yīng)用中的優(yōu)劣分析

2.1 有限元模型的優(yōu)勢(shì)

首先通過(guò)有限元模型可以模擬許多實(shí)體的變化，例如強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形矯形術(shù)前與術(shù)后的對(duì)比，脊柱截骨術(shù)前后脊柱形狀的改變等；其次是在生物力學(xué)方面的研究，例如椎骨與椎間盤之間的生物力學(xué)變化，對(duì)它們內(nèi)在的張力和應(yīng)力進(jìn)行有限元分析，對(duì)于尋找出骨適應(yīng)性變化的原因有重大幫助，并且這對(duì)進(jìn)行實(shí)體模型的負(fù)載應(yīng)力實(shí)驗(yàn)研究亦有重要意義，而在其他實(shí)驗(yàn)中無(wú)法做到這些；然后通過(guò)有限元模型可以對(duì)脊柱器械元件長(zhǎng)短、厚度的設(shè)計(jì)、材料的選用進(jìn)行分析，在新的脊柱器械仍在研發(fā)階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估；再次有限元模型能對(duì)損傷及退變、結(jié)核等多種病變進(jìn)行模擬；最后該模型可以模擬肌肉對(duì)脊柱力學(xué)的影響。所以這種方法在進(jìn)行脊柱運(yùn)動(dòng)學(xué)、脊柱動(dòng)力學(xué)和脊椎及椎間盤內(nèi)部的生物力學(xué)變化等各種研究方面擁有很大優(yōu)勢(shì)。

2.2 有限元模型的局限性主要存在兩個(gè)方面

第一方面，該模型的建立過(guò)分依賴標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)研究：首先，要建立有限元模型，需要與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行對(duì)比，而實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯菑囊呀?jīng)做過(guò)的或者文獻(xiàn)中搜尋到的較為合適的，將兩者的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，它們的吻合度高表示該模型的有效性好，這是驗(yàn)證有限元模型的有效性的方法。但是建立的數(shù)學(xué)模型能夠很好的表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可當(dāng)其單獨(dú)的進(jìn)行預(yù)測(cè)的時(shí)候，其作用有限；其次，有限元模型建立的完全取決于模型的構(gòu)成，能否取得合理的數(shù)據(jù)，直接影響著模型建立的結(jié)果。而有限元模型的本身并不能直接得到數(shù)據(jù)，它取得數(shù)據(jù)的最主要渠道就是從實(shí)體標(biāo)本模型中獲得，例如各種骨和軟組織的材料的特征數(shù)據(jù)，然而這些數(shù)據(jù)并不是完全正確的，這其中包含了許多原有的錯(cuò)誤，且這些數(shù)據(jù)并不是都適用于數(shù)學(xué)模型，更重要的有些數(shù)據(jù)甚至根本無(wú)法取得，這是有限元模型不能夠理想建立的重要原因。第二方面，有限元模型存在太多的簡(jiǎn)化和假設(shè)：首先，與實(shí)體的標(biāo)本和活體的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，數(shù)字模型的建立是由對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人員進(jìn)行自由地對(duì)其進(jìn)行各種假想，選用不同的材料及屬性，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相對(duì)理想的簡(jiǎn)化，更重要的是對(duì)各種繁雜成分的材料的生物力學(xué)特性作理想化的簡(jiǎn)化假設(shè)，這樣能夠使得模型的有效性更為重要也更加難以實(shí)現(xiàn)。其次，椎體的完整形態(tài)與其相鄰的椎體的位置關(guān)系對(duì)預(yù)測(cè)脊柱椎體間的生物力學(xué)關(guān)系有很重大的意義，但這些數(shù)據(jù)都是在CT斷層片中獲取的，或是從實(shí)體標(biāo)本中取得的相近值。要建立脊柱有限元模型中脊椎的幾何形態(tài)，首先應(yīng)將其進(jìn)行簡(jiǎn)化，以相對(duì)簡(jiǎn)單的構(gòu)件來(lái)進(jìn)行相對(duì)真實(shí)的幾何形狀模擬，用這樣的方式建立的幾何形態(tài)并不準(zhǔn)確。

3 有限元法在脊柱畸形研究中的應(yīng)用

有限元模型的離散化是指將一個(gè)由無(wú)限個(gè)單元所組成的集合體劃分成有限個(gè)的有力學(xué)特性的已知的簡(jiǎn)單單元，這是其基本原理，這也是一種全新的生物力學(xué)測(cè)試方法。利用此方法的有限元模型能夠與先前的實(shí)體進(jìn)行替換，按照先前實(shí)體的材料及其應(yīng)該的加載的力學(xué)狀態(tài)，按照其所需要的類型進(jìn)行挑選，在各個(gè)單元之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相連，使力在節(jié)點(diǎn)之間傳遞。而用單元節(jié)點(diǎn)量通過(guò)選定的函數(shù)關(guān)系插值可以求得單元內(nèi)部的待求量[6]。

為了對(duì)脊柱側(cè)凸、后凸畸形矯形手術(shù)中，椎體在術(shù)前與術(shù)后中的的改變進(jìn)行比較，應(yīng)用數(shù)字成像技術(shù)，在脊柱畸形矯形手術(shù)中，定量分析矯形定位的椎體并對(duì)其旋轉(zhuǎn)和形矯形進(jìn)行量化對(duì)比，Dumas等[7]運(yùn)用此方法來(lái)評(píng)估脊柱側(cè)凸、后凸畸形的程度及觀察手術(shù)效果，所以掌握脊柱相關(guān)病變的病理性變化對(duì)于確診和制定手術(shù)方案具有重要的意義。

晚期強(qiáng)直性脊柱炎后凸畸形必須進(jìn)行脊柱截骨矯形手術(shù)，這是治療這類疾病的有效手段。生物力學(xué)（Biomechanics）是一種將力學(xué)原理應(yīng)用在生物體生命活動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科，它把各個(gè)單一的學(xué)科整合在一起，使其相互疊加、共同作用形成了一門的新的將力學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)的新學(xué)科[8-10]。由于不同類型柔韌性評(píng)估方法根據(jù)其力學(xué)原理的異同，在各類脊柱側(cè)凸中，采用相同的力學(xué)加載，所得到的結(jié)果必然不同。這為在不同力學(xué)加載產(chǎn)生的脊柱側(cè)凸的形狀進(jìn)行的柔韌性評(píng)估方法的問題探索給出了重要的根據(jù)[11]。利用生物力學(xué)的有限元方法，可以針對(duì)具體病例、具體矯形器械和矯形策略進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)術(shù)后矯形結(jié)果，分析術(shù)中參數(shù)選擇對(duì)結(jié)果的影響權(quán)重，進(jìn)而指導(dǎo)手術(shù)規(guī)劃。Lafage等[12]為了對(duì)CD系統(tǒng)的矯形策略進(jìn)行探討，建立了以具體病例為依據(jù)的梁?jiǎn)卧Ｐ?，這不僅僅讓人們對(duì)胸腰椎側(cè)凸矯形的上下端椎位置改變對(duì)術(shù)后矯形結(jié)果的原因有了深入的了解，更重要的是其引入了側(cè)凸脊柱的剛度變化這一重要概念。Rolmann等[13]在ABAQUS軟件中建立了簡(jiǎn)化的胸腰椎側(cè)凸有限元模型，以加載方式為變量，初步討論了前路VDS系統(tǒng)的矯形策略。為了對(duì)支具、器械與生長(zhǎng)調(diào)制等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，是Aubin等[14]利用從CT斷層片中取得的數(shù)據(jù)，建立起了人體胸腔和脊柱的數(shù)字模型，與實(shí)體標(biāo)本中取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，有較高的吻合度，從而建立起了相對(duì)完整的數(shù)字模型，并以該模型為基礎(chǔ)模擬出相應(yīng)的各種用具。而通過(guò)器械治療胸腰椎側(cè)凸過(guò)程，是Poulin等[15]用ADAMS軟件模擬出的。模擬手術(shù)的重要目的之一是分析脊椎的安全性，Lafage等[12]依照真實(shí)的病例重建了數(shù)字模型，希望能表達(dá)出椎間軟組織的彈性變形，為此還引入側(cè)凸脊柱的剛度變化，但卻將脊柱的骨性結(jié)構(gòu)作為剛體來(lái)相近處理，所以根本不可能取得與脊柱生物力學(xué)相符的力學(xué)變化，這明顯不能夠?qū)崿F(xiàn)。Rohlmann等[16]利用數(shù)字模型比較了前、后路內(nèi)固定器械的穩(wěn)定性差別，并建立了頗具代表性的腰椎模型。這些工作都還處于初級(jí)階段，但是已經(jīng)展示了有限元方法在手術(shù)規(guī)劃領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。

4 三維有限元的應(yīng)用前景

利用生物力學(xué)的有限元方法，可以針對(duì)具體病例、具體矯形器械和矯形策略進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)術(shù)后矯形結(jié)果，分析術(shù)中參數(shù)選擇對(duì)結(jié)果的影響權(quán)重，進(jìn)而指導(dǎo)手術(shù)規(guī)劃。有限元分析的結(jié)果取決于不同因素對(duì)其產(chǎn)生的影響，其中包括模型的建立，不同模型間形狀和材料屬性的異同，還有對(duì)其負(fù)荷加載的差異等等，但這種分析研究的方法對(duì)在脊柱生物力學(xué)方向上有著極其廣泛而又深入的探索。

Rohlmann等[17]在ABAQUS軟件中建立了簡(jiǎn)化的胸腰椎側(cè)凸有限元模型，以加載方式為變量，初步討論了前路VDS系統(tǒng)的矯形策略。脊柱力學(xué)特性研究的較為常用的方法是有限元法，從基本原理的角度看，其能夠應(yīng)用于任何的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可在脊柱的力學(xué)特性方面，還有許多尚無(wú)法解釋的難點(diǎn)，例如頸椎有限元模型的建立，就仍需要繼續(xù)去驗(yàn)證。所以要用數(shù)字模型來(lái)模擬近乎真實(shí)的人體，還有很長(zhǎng)的路要走。近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)科技水平的持續(xù)提高，且對(duì)探索脊柱組織力學(xué)特性的需要逐漸深入，數(shù)字模型的建立將可以逐漸真實(shí)的對(duì)脊柱在各種狀態(tài)下的生物力學(xué)變化進(jìn)行模擬，這對(duì)臨床病例上遇到的常見難題會(huì)有更加透徹的了解，從而可以給醫(yī)生在生物力學(xué)方面提供更好的參考。有限元方法是脊柱生物力學(xué)研究的有效方法，由于電子科技水平的持續(xù)性提高，且在生物力學(xué)領(lǐng)域的的探索的逐漸深入，這不僅使有限元軟件的技術(shù)水平得到了提高，還將對(duì)脊柱生物力學(xué)的探索引向更深入的層次。

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篇5

Research of experimental of medical's Finite Element Analysis（FEA） simulation

Niu Xiaodong， Lu Lirong

Shanxi Changzhi medical college， Changzhi， 046000， China

Abstract： It will solve many complex problems if apply FEA to medical research， and these problems are difficult to solve but need to be solved in the physics of medical applications. So that it can provides theoretical guidance and scientific foundation for medical research and clinical treatment. Have the experimental course of medical’s FEA simulation， medical colleges have a very important significance for student’s study， teacher’s teaching and research， cooperation of college and affiliated hospitals.

Key words： FEA； medical； experimental of simulation

有限元分析是一種廣泛應(yīng)用于工程科學(xué)技術(shù)的數(shù)學(xué)物理方法，用于模擬并解決各種工程力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等物理場(chǎng)問題。1956年Turner等人提出有限元（Finite Element，F(xiàn)E）的概念。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過(guò)對(duì)離散體進(jìn)行分析，得出滿足工程精度的近似結(jié)果替代對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無(wú)法解決的復(fù)雜問題。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的不斷提高，有限元分析在工程設(shè)計(jì)和分析中得到越來(lái)越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決復(fù)雜工程分析計(jì)算問題的有效途徑，現(xiàn)在從汽車到航天飛機(jī)大多數(shù)設(shè)計(jì)制造已離不開有限元分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國(guó)防軍工、生物醫(yī)學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

1 醫(yī)學(xué)有限元國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

有限元方法最早應(yīng)用于骨科研究，開始于脊柱生物力學(xué)[1]。幾十年來(lái)其在解決生物力學(xué)問題上得到了廣泛應(yīng)用，尤其近年來(lái)，隨著數(shù)字及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，有限元法本身已不再是相對(duì)獨(dú)立地研究生物力學(xué)性質(zhì)，它越來(lái)越多地與各種動(dòng)力學(xué)模型、參數(shù)優(yōu)化選擇、臨床放射學(xué)與實(shí)物測(cè)量、有機(jī)化學(xué)、組織學(xué)與免疫組化等方法巧妙結(jié)合，使結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，成為生物力學(xué)研究中的一種重要工具。有限元方法在醫(yī)學(xué)上的研究主要包括以下四個(gè)方面。

1.1 有限元模型的建立

有限元模型的建立，直接影響有限元仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度、計(jì)算機(jī)計(jì)算過(guò)程、計(jì)算時(shí)間的長(zhǎng)短，且模型建立的優(yōu)劣與建模人員的專業(yè)素質(zhì)和有限元知識(shí)分不開?，F(xiàn)有研究的模型包括：人眼[2]、牙齒及矯正器[3]、脊柱[4]、顱腦骨骼[5]、胃[6]等人體骨骼及器官的三維有限元模型。

1.2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真

A.Pandolfi，F(xiàn).Manganiello對(duì)所建立的人眼角膜模型進(jìn)行了力學(xué)分析[7]。Tammy L HD等對(duì)建立的脛股關(guān)節(jié)三維有限元模型分析了骨骼變形對(duì)關(guān)節(jié)面接觸行為的影響以及約束關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)對(duì)接觸應(yīng)力的影響等[8]。

脊柱生物力學(xué)仿真是有限元法在生物力學(xué)中研究最早、分析最多、臨床上應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。杜東鵬等則對(duì)腰椎間盤膨隆的力學(xué)機(jī)制與腰椎疲勞骨折分別進(jìn)行了探討[9]。

頭顱及顳下關(guān)節(jié)也是有限元在生物力學(xué)中研究的重點(diǎn)。呂長(zhǎng)生等對(duì)建立的足部骨組織模型進(jìn)行有限元分析，為運(yùn)動(dòng)損傷或運(yùn)動(dòng)鞋的評(píng)價(jià)等提供了依據(jù)[10]。王芳等建立并驗(yàn)證中國(guó)人全頸椎有限元模型，用于揮鞭樣損傷分析[11]。米那瓦爾?阿不都熱依木采用有限元方法，對(duì)頜面外科手術(shù)術(shù)后的顏面軟組織形態(tài)變化進(jìn)行預(yù)測(cè)[12]。

1.3 醫(yī)療器械的力學(xué)性能評(píng)價(jià)及優(yōu)化設(shè)計(jì)

牙科是有限元法在臨床應(yīng)用中的一大領(lǐng)域，相應(yīng)的各種牙科固定器材得以研制開發(fā)，這些器材的力學(xué)性能又是研制過(guò)程中重點(diǎn)解決的問題。蔡玉惠等研究了RPA卡環(huán)在游離端義齒應(yīng)用中支持組織的應(yīng)力分布狀況，對(duì)RPA卡環(huán)的臨床應(yīng)用具有力學(xué)上的指導(dǎo)作用[9]。

在內(nèi)固定鋼板方面，張美超等從臨床應(yīng)用出發(fā)，利用有限元法對(duì)頸前路蝶型鋼板進(jìn)行生物力學(xué)模擬分析，得到了與其一致的易斷裂部位預(yù)測(cè)[9]。

在人工關(guān)節(jié)方面，Heegaard JH等建立了髕骨的計(jì)算模型，并且模擬了在人工膝關(guān)節(jié)中去掉股骨假體對(duì)髕骨活動(dòng)的影響[13]。王永書等對(duì)患者胸腰椎爆裂性骨折節(jié)段（T12～L2）部位利用有限元進(jìn)行手術(shù)模擬，均與標(biāo)本模型及術(shù)后CT掃描基本相符[14]。

1.4 血流動(dòng)力學(xué)CFD應(yīng)用

Tarbell JM用FIDAP和Fluent軟件進(jìn)行了血管壁中組織液流動(dòng)的數(shù)值研究[15]。喬愛科等利用有限元分析方法得出冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)中對(duì)稱雙路搭橋比單路搭橋具有更合理的血流動(dòng)力學(xué)，可以避免動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性血流動(dòng)力學(xué)因素，從而減少手術(shù)再狹窄的發(fā)生[16]。楊金有應(yīng)用CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件進(jìn)行人體主動(dòng)脈內(nèi)血流數(shù)值模擬分析，為闡明血管疾病的發(fā)病機(jī)理提供理論依據(jù)[17]。姚偉用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent計(jì)算人體小腿骨間膜組織間隙中蛋白質(zhì)非均勻分布情況下組織液流動(dòng)[18]。

2 醫(yī)學(xué)有限元仿真實(shí)驗(yàn)方法

通過(guò)上述醫(yī)學(xué)有限元研究可得醫(yī)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的方法主要分為四步：（1）通過(guò)螺旋CT技術(shù)，采集大量的樣本圖像。運(yùn)用現(xiàn)有醫(yī)用物理實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)對(duì)樣本圖像進(jìn)行建模處理，并進(jìn)行相關(guān)的有限元分析。（2）通過(guò)查閱相關(guān)國(guó)內(nèi)外資料，針對(duì)所需建立模型的生理、物理等參數(shù)特性，在幾種常用圖像處理軟件（Mimcs，Proe等）中選取較為合理準(zhǔn)確的有限元建模軟件。（3）在常用有限元分析軟件（ANSYS，F(xiàn)luent等）中選取較為合理準(zhǔn)確的軟件對(duì)模型進(jìn)行有限元分析。（4）將有限元分析結(jié)果與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析有限元模型的準(zhǔn)確性。

3 有限元法在醫(yī)學(xué)研究中的優(yōu)勢(shì)

有限元法在醫(yī)學(xué)研究中具有四個(gè)方面的突出優(yōu)勢(shì)：（1）可根據(jù)需要產(chǎn)生各種各樣的標(biāo)本，對(duì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件仿真，模擬拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等各種力學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以在不同實(shí)驗(yàn)條件下模擬任意部位變形、應(yīng)力/應(yīng)變分布、內(nèi)部能量變化、極限破壞分析等情況。（2）標(biāo)本也可以進(jìn)行修正以模擬任何病理狀態(tài)。同一個(gè)標(biāo)本在虛擬計(jì)算中可進(jìn)行無(wú)數(shù)次加載或組合而不會(huì)被損壞。（3）其結(jié)果不受實(shí)驗(yàn)條件的影響，也排除了實(shí)驗(yàn)條件造成的誤差，而且可以重復(fù)計(jì)算，節(jié)約成本。（4）利用有限元法進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、費(fèi)用少、可模擬復(fù)雜條件、力學(xué)性能測(cè)試全面及可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

4 醫(yī)學(xué)院校開展醫(yī)學(xué)有限元仿真實(shí)驗(yàn)的意義

在醫(yī)學(xué)院校開展醫(yī)學(xué)有限元仿真實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生將相關(guān)醫(yī)學(xué)、物理、生物等課程的知識(shí)綜合應(yīng)用于仿真實(shí)驗(yàn)中，給生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供更為廣闊的范圍，使研究具有更高的水平；激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和熱情，使學(xué)生在自主科研創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證、研究。同時(shí)，開展仿真實(shí)驗(yàn)要求教師不僅需要對(duì)本專業(yè)知識(shí)做到“了如指掌”，而且需要教師具有仿真實(shí)驗(yàn)相關(guān)的醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等非本專業(yè)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，還要求教師必須掌握螺旋CT掃描技術(shù)，Mimics，ANSYS等建模、仿真軟件的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。這些知識(shí)對(duì)于教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研水平的提高具有十分重要而深遠(yuǎn)的意義。在開展醫(yī)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建設(shè)醫(yī)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)室，不僅可以為學(xué)生提供畢業(yè)實(shí)習(xí)條件，加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，而且與醫(yī)院相關(guān)科室進(jìn)行合作，可以在生物力學(xué)基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)手術(shù)中、長(zhǎng)期效果，對(duì)醫(yī)生手術(shù)具有較為科學(xué)的指導(dǎo)，加強(qiáng)了學(xué)校與醫(yī)院的合作。

5 結(jié)束語(yǔ)

建立醫(yī)學(xué)有限元實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)關(guān)鍵的問題：（1）醫(yī)用有限元模型快速準(zhǔn)確的建立。模型的快速準(zhǔn)確建立可以減少仿真實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間、降低費(fèi)用、增加仿真的準(zhǔn)確性和可信性。（2）建立通用的有限元模型庫(kù)，為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此需要在具體實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中逐步探索和積累。

將工程有限元分析同醫(yī)學(xué)結(jié)合開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，屬于多學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域，不僅可以提高學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)與學(xué)習(xí)深造的競(jìng)爭(zhēng)力，而且可以加強(qiáng)多學(xué)科教師的教學(xué)和科研合作，提高教師的教學(xué)科研水平。同時(shí)提高相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的利用率，為學(xué)生自主開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)校和附屬醫(yī)院的教學(xué)科研合作，為醫(yī)學(xué)院校提供更為廣闊的教學(xué)和科學(xué)研究領(lǐng)域。

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篇6

推拿屬于中醫(yī)外治法的范疇，它是通過(guò)手法作用于機(jī)體以達(dá)到預(yù)防、治療和保健功效的一門學(xué)科。推拿手法作為這一學(xué)科的核心內(nèi)容，治療疾病的基本手段，其優(yōu)秀與否直接關(guān)系到臨床治療效果。因此，手法的理論研究和臨床應(yīng)用，也成為推拿學(xué)發(fā)展中的一個(gè)研究主體?；诖它c(diǎn)，本文就手法柔和原則的生物力學(xué)基礎(chǔ)作一探討，不當(dāng)之處望同道指正。

1　推拿手法的柔和原則在推拿學(xué)中的重要意義

1.1　歷代醫(yī)家對(duì)柔和的闡述推拿學(xué)的發(fā)展已有二千多年的歷史，早在《內(nèi)經(jīng)》中就已經(jīng)確立了按摩在中醫(yī)治療學(xué)中的地位，并且記載了按、摩、推、拿、揉、切、彈、踩蹺8種手法。至明代，推拿手法更加豐富多彩，對(duì)小兒推拿手法也作出了詳盡的闡述。前輩們不斷研究和總結(jié)，發(fā)展至今，已有了二百多種手法記載，并且歸納了手法操作的基本要求--持久、有力、均勻、柔和、深透。這就指出，推拿手法絕不是簡(jiǎn)單的技術(shù)，它是一種高級(jí)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。正如《醫(yī)宗金鑒?正骨心法要旨》云："法之所施，使患者不知疾苦也。"對(duì)手法操作提出了客觀的要求。而長(zhǎng)期以來(lái)，似乎形成了一種傾向，認(rèn)為推拿治病靠的是力氣，甚至認(rèn)為力氣越大越好，明代的張介賓就曾對(duì)此作出了嚴(yán)肅批評(píng)，他說(shuō)："今見按摩之流，不知利害，專用剛強(qiáng)手法，極力困人，開人關(guān)節(jié)，走人元?dú)?，莫此為甚……，多見?qiáng)者致弱，弱者不起，非惟不能去病，而適以增害……。"而近代推拿名家更是注重手法的柔剛有度。杜自明、劉壽山先生皆認(rèn)為手法以柔和為貴，并提出了"筋喜柔，不喜剛"的觀點(diǎn)，已故著名推拿學(xué)家朱春*=老先生也經(jīng)常提出："手法以柔和為貴，要柔中透剛"，他認(rèn)為：" 人虛證虛，用柔和手法處理不待言，人虛證實(shí)，也應(yīng)以柔和的手法為主，即使人實(shí)證實(shí)，也不能多用剛強(qiáng)的手法取快一時(shí)，如果一味蠻用剛強(qiáng)的手法對(duì)付實(shí)證，反而會(huì)造成氣動(dòng)而成的病證，甚至無(wú)形中轉(zhuǎn)為痼疾，實(shí)證變?yōu)樘撟C。"前輩們的這些精辟論述，無(wú)論在推拿的理論研究上，還是在推拿的臨床應(yīng)用中都成為后人立法之總綱。

1.2　柔和原則在推拿手法學(xué)中的具體應(yīng)用柔和是指手法動(dòng)作的穩(wěn)柔靈活及力量的緩和，以使手法"輕而不浮，重而不滯"，在推拿手法學(xué)中，柔和原則對(duì)于歸納手法的性能分類，闡述手法技能的基本原則，概括手法操作的階段和規(guī)程均有重要的指導(dǎo)意義?！额惤?jīng)》十二卷第八注云："形證有柔剛，脈象有柔剛，氣味有柔剛，柔者屬陰，剛者屬陽(yáng)，知柔剛之化者，知陰陽(yáng)之妙用也，故必審而別之。"任何事物的內(nèi)部都有柔剛相對(duì)屬性的相互作用和發(fā)展變化，這對(duì)于歸納手法的性能類屬有著具體的指導(dǎo)作用，曹錫珍先生就曾在《中醫(yī)按摩學(xué)》一書中把古代按摩八法分為陰型柔術(shù)四法和陽(yáng)型剛術(shù)四法，但推拿手法的分類不單據(jù)手法動(dòng)作形態(tài)及接觸面，手法作用力的性質(zhì)的分解，而應(yīng)在找出手法作用的共性基礎(chǔ)上加以研究，這里不作一一闡述?！兑捉?jīng)?上》云："柔剛相推，而生變化。"在推拿手法的具體操作中，同樣也存在著柔剛的相互轉(zhuǎn)變，而特別注重"柔和為貴"、"柔剛相濟(jì)，柔中透剛"、"柔和當(dāng)先，剛透其中"。這都是對(duì)手法力量調(diào)節(jié)的恰當(dāng)概括，而"輕而不浮，重而不滯"更是闡明了單個(gè)手法具體操作時(shí)柔剛辨證運(yùn)用。在使用柔和的手法時(shí)，并非用輕浮不實(shí)之力，即使施以剛強(qiáng)的手法，也絕非粗暴、死板之力。手法的運(yùn)力應(yīng)該是輕柔而扎實(shí)，剛強(qiáng)而靈巧。所以通俗言之，手法的柔和與否并非想當(dāng)然的歸納為手法的用力大小，力量小的手法并非全是輕柔的手法，而力量大的手法也并非全是剛強(qiáng)、粗暴的手法，關(guān)鍵在于手法應(yīng)用時(shí)的柔剛變化，即"柔中透剛，剛法柔使"。推拿科手法操作過(guò)程是手法基本技能的臨床應(yīng)用，也是手法柔剛交替、結(jié)合、轉(zhuǎn)化和演變過(guò)程，在長(zhǎng)期臨床手法應(yīng)用中，由于因人、因病、因部位及流派手法的不同而復(fù)雜多端，但仍有其一定的規(guī)律性，即"柔-剛-柔"三個(gè)階段的操作規(guī)范，在手法操作的開始運(yùn)用輕柔的手法，使患者之肌膚盡快適應(yīng)手法的良性刺激，進(jìn)而用較大刺激的手法，避免或減輕手法操作過(guò)程中產(chǎn)生的痛楚反應(yīng)，給患者以舒適的感受，充分發(fā)揮手法的治療效果。

2　推拿手法柔和性的生物力學(xué)機(jī)制

2.1　關(guān)于"柔和"的現(xiàn)代物理學(xué)概念《辭?！飞显唬?柔者，柔軟，軟弱；和者，和順之意。"在現(xiàn)代物理學(xué)概念中，"柔和"可理解為"彈性模量"，它是指材料和物體在外力作用下產(chǎn)生變形的能力，若除去外力后，變形亦隨即消失，恢復(fù)原有的形狀和尺寸"(《辭海?物理學(xué)分冊(cè)》)。變形的能力越大，柔性也越高，反之則相反。物體在受到的力的作用后，在物體的內(nèi)部也產(chǎn)生了相應(yīng)的內(nèi)力，物理學(xué)上把這種物體內(nèi)部單位面積上產(chǎn)生的力稱為應(yīng)力。手法的柔和性正與這種應(yīng)力有關(guān)，因?yàn)槭址w根到底是以力的形式作用于機(jī)體，在機(jī)體內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)力，即應(yīng)力。應(yīng)力的分布以及應(yīng)力的速度變化快慢，直接影響手法的柔和性。當(dāng)然，手法的柔和性還與手法力的大小有關(guān)，下文中我們具體探討。

2.2　柔和性與彈性變形機(jī)體在遭受暴力和扭轉(zhuǎn)力的作用，或者由于長(zhǎng)期積累性的勞損而導(dǎo)致了軟組織的損傷，軟組織是由膠原組織(包括膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維)構(gòu)成的高粘彈性體，它們能抵抗變形，亦能產(chǎn)生形變。軟組織在損傷性外力的作用下，必定要發(fā)生形變，其內(nèi)部亦相應(yīng)的產(chǎn)生彈力，這是軟組織形變所產(chǎn)生的一種反抗力，軟組織產(chǎn)生形變后，由于機(jī)械力的作用，必然會(huì)導(dǎo)致組織液的滲出，繼而粘連，產(chǎn)生無(wú)菌性炎癥，筆者認(rèn)為，這就是損傷的生物力學(xué)機(jī)制，而推拿手法的治療正是恢復(fù)這種形變，也即消除無(wú)菌性炎癥。軟組織遭受不同程度的損傷性外力作用，而產(chǎn)生不同程度的形變，軟組織內(nèi)部也相應(yīng)具備了方向與恢復(fù)軟組織原狀趨向一致的彈力，手法操作的力的大小正與這種彈力的大小有關(guān)。臨床上，我們會(huì)觀察到一些損傷輕微的病例，不經(jīng)過(guò)任何的手法處理，或者經(jīng)過(guò)1～2次的治療，就能痊愈，正是因?yàn)檫@種彈力的自行恢復(fù)趨勢(shì)。所以手法的柔和并不取決于刺激量的大小，前文中我們已經(jīng)提出，輕浮無(wú)力并不是柔和，而刺激量大的手法也并非全是粗暴的手法，它是以獲取療效為前提的據(jù)癥而施法。上述我們只從力量的大小論述手法的柔和性原則，手法作用于機(jī)體后，患者必然會(huì)產(chǎn)生酸、脹、麻、痛等反應(yīng)，但手法的柔和原則要求手法"輕而不浮，重而不滯"，在手法取得臨床療效的前提下既能達(dá)到恢復(fù)形變所需的作用力，又能盡量減少病人的痛楚，同樣力量的手法施于機(jī)體到底怎么樣才能使患者更舒適呢?我們從生物力學(xué)的角度來(lái)分析其機(jī)理：

2.2.1　應(yīng)力的均勻分布：　在日常生活中，也許我們都有這樣一種體驗(yàn)；當(dāng)我們長(zhǎng)時(shí)間坐在硬板凳上時(shí)，臀部會(huì)產(chǎn)生酸脹感，而坐在沙發(fā)上時(shí)則這種感覺相應(yīng)會(huì)減輕，這是因?yàn)楫?dāng)人坐在板凳上時(shí)臀部與板凳只是左右坐骨結(jié)節(jié)為支點(diǎn)接觸，而人坐在沙發(fā)上時(shí)則會(huì)大大的增加接觸面積，使重力作用所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力均勻的分布，故而會(huì)減少痛楚。同樣，手法的作用也一樣，我們以滾法為例，當(dāng)我們以指掌關(guān)節(jié)為支點(diǎn)進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)，病人就會(huì)酸楚，甚至?xí)a(chǎn)生疼痛，這是因?yàn)檫@種方法操作時(shí)，醫(yī)者的手與患者接觸的面積小，應(yīng)力集中于某一點(diǎn)(或某一條線)上，這樣如果手法刺激量大，其相應(yīng)的應(yīng)力會(huì)更大，但人體各部分組織的塑變性是有一定限度的，所以應(yīng)力再大，它使局部組織產(chǎn)生的形變也是有一定限度的，相反只會(huì)損傷局部組織，并且由于應(yīng)力過(guò)大，患者會(huì)產(chǎn)生保護(hù)性的肌肉痙攣，更不利于手法的深透、形變的恢復(fù)。而當(dāng)我們以小指指間關(guān)節(jié)為支點(diǎn)，進(jìn)行腕關(guān)節(jié)的屈曲和前臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，并用緊滾慢移，相應(yīng)的會(huì)增加手法的接觸面積，而減少應(yīng)力大小，并且使應(yīng)力在患部均勻的分布，這樣不僅有利于患部形變的恢復(fù)，還會(huì)使患者有舒適感。

2.2.2　應(yīng)力的變化速度快慢：我們知道，手法操作時(shí)，任何頂壓和跳動(dòng)的動(dòng)作都是錯(cuò)誤的操作方法，患者也會(huì)產(chǎn)生生硬、不適宜的感覺，其自然稱不上為手法，更談不上柔和。為什么頂壓和跳動(dòng)的手法會(huì)使患者產(chǎn)生不舒適的感覺呢?我們可以從應(yīng)力的變化快慢來(lái)考慮，我們知道，軟組織的強(qiáng)度隨著載荷變化的速率增快而增強(qiáng)(這與骨組織相同)，當(dāng)手法作用時(shí)，如應(yīng)力(即載荷)變化的速度快，則軟組織會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的強(qiáng)度，這樣容易使局部的軟組織緊張、痙攣，不利于形變的恢復(fù)，頂壓和跳動(dòng)的動(dòng)作都會(huì)使應(yīng)力的變化速度加快，必定會(huì)產(chǎn)生上述情況。事實(shí)上，在臨床上我們也會(huì)常常發(fā)現(xiàn)用這種手法或用大刺激量但作用周期短的手法，患者會(huì)有疼痛的感覺，且有保護(hù)性痙攣出現(xiàn)，但是應(yīng)力的變化速度也是相對(duì)的，它是相對(duì)于某一種手法的頻率而言，在這里我們不再闡述。

3　小結(jié)推拿手法是推拿治病的關(guān)鍵之一，中醫(yī)推拿歷來(lái)重視手法在治療中的作用?！秲?nèi)經(jīng)》曾云："手毒者，可使試按龜于器下，而按其上，五十日死。手甘者，復(fù)生如故也。"在二千多年中醫(yī)推拿的發(fā)展史中，古代醫(yī)家早就認(rèn)識(shí)到推拿手法的二重性--柔和性和深透性，提出了推拿手法的五個(gè)基本要求。手法的柔和性原則在推拿手法學(xué)中具有重要的地位，它對(duì)于指導(dǎo)手法學(xué)的理論研究和臨床應(yīng)用上都有重要的指導(dǎo)作用，對(duì)于歸納手法的性能屬性，闡述手法技能的基本準(zhǔn)則，概括手法操作的階段和規(guī)程均有具體的指導(dǎo)作用。運(yùn)用生物力學(xué)的理論研究手法，早在五十年代就有人對(duì)此作了大量的工作，并且對(duì)一些經(jīng)典的手法作了專題研究，但是還少有對(duì)于手法普遍性原則的研究報(bào)道，本文從這個(gè)角度探討了柔和性原則的內(nèi)在機(jī)制。我認(rèn)為：手法的柔和性與軟組織的形變有密切的關(guān)系，它取決于手法的應(yīng)力分布均勻性及應(yīng)力變化的速度快慢。當(dāng)然，本文只能運(yùn)用生物力學(xué)的一些基本的原理和概念，但是運(yùn)用生物力學(xué)的原理研究推拿手法及具推拿作用的基本原理等方面，以指導(dǎo)推拿學(xué)的發(fā)展，將存在著美好的前景。例如本文關(guān)于柔和與彈性形變，能否客觀化地表述損傷后的形變程度及狀況，以便更省力而又能提高手法運(yùn)用的療效，這些都將需作進(jìn)一步的研究。本文也是以此點(diǎn)出發(fā)，旨在使更多的推拿醫(yī)生從多種途徑研究、探討手法，使推拿學(xué)的研究出現(xiàn)新的局面。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］　VICOR H.FRANKEL，等主編.黃慶森等譯.骨骼系統(tǒng)基本生物力學(xué).天津：科技出版社.

篇7

一、力量的概念

力量素質(zhì)是指人體神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在工作時(shí)克服或?qū)棺枇Φ哪芰?，是肌肉緊張或收縮時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的一種能力。隨著體育運(yùn)動(dòng)科學(xué)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們愈發(fā)認(rèn)識(shí)到改善神經(jīng)---肌肉系統(tǒng)的功能，增強(qiáng)肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力量是提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)最直接和有效的途徑，因此，幾乎所有的競(jìng)技體育項(xiàng)目，無(wú)論是以力量為依托的體能類項(xiàng)目，還是以技術(shù)和靈巧為主的非體能類項(xiàng)目，以及那些以技、戰(zhàn)術(shù)配合為特點(diǎn)的集體項(xiàng)目的教練員，均加大了對(duì)力量訓(xùn)練的重視程度。

二、力量素質(zhì)的分類

力量素質(zhì)的分類，根據(jù)不同的角度與標(biāo)準(zhǔn)，可以分為多種類型。依力量素質(zhì)與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)的關(guān)系，力量素質(zhì)可分為一般力量與專項(xiàng)力量。依據(jù)力量素質(zhì)與運(yùn)動(dòng)員體重，可分為絕對(duì)力量和相對(duì)力量，依據(jù)完成不同體育活動(dòng)所需力量素質(zhì)的不同特點(diǎn)，可分為最大力量、快速力量和力量耐力等。

三、力量訓(xùn)練的方法

力量訓(xùn)練的方法，就是指為了提高肌肉工作的能力，而對(duì)人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所實(shí)施的一系列的專門性生物改造的方法和手段。從眾多的研究中來(lái)看，在力量訓(xùn)練方法的概念上是基本趨于一致的。

1.靜力性力量練習(xí)方法。當(dāng)身體在固定情況下，許多肌肉在一定時(shí)間內(nèi)，為了試圖克服相當(dāng)大的阻力，表現(xiàn)出高度的肌緊張，而在用力過(guò)程中，肌纖維沒有縮短，肌肉在這種情況下進(jìn)行收縮，稱之為等長(zhǎng)收縮、也稱“靜力性工作”，采用這種方法來(lái)發(fā)展肌肉力量，即成為靜力性訓(xùn)練法。

2.動(dòng)力性力量練習(xí)方法。所謂動(dòng)力性力量訓(xùn)練方法，就是指在力量訓(xùn)練時(shí)，肌肉經(jīng)常改變拉力的強(qiáng)度和方向，同時(shí)改變著骨杠桿的位置，從而完成機(jī)械動(dòng)作。在動(dòng)力性的力量過(guò)程中，肌肉的長(zhǎng)度因其收縮而發(fā)生變化，當(dāng)肌肉克服阻力時(shí)，身體朝肌肉收縮的方向移動(dòng)，肌肉做向心收縮運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力性力量訓(xùn)練方法能有效地發(fā)展動(dòng)力性的力量。能更好的發(fā)展神經(jīng)、肌肉間的協(xié)調(diào)關(guān)系?？梢杂行У母淖?cè)瓌?dòng)肌、協(xié)同肌和對(duì)抗肌之間的協(xié)調(diào)性。同時(shí)這種訓(xùn)練方法有利于提高肌肉的收縮速度，訓(xùn)練中能使訓(xùn)練部位的肌肉工作達(dá)到最大幅度。動(dòng)力性訓(xùn)練方法最突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)不同專項(xiàng)的需要，采用不同結(jié)構(gòu)的負(fù)荷去發(fā)展不同性質(zhì)的力量，更利于對(duì)力量訓(xùn)練的專項(xiàng)化控制。

四、力量訓(xùn)練的注意事項(xiàng)

力量素質(zhì)訓(xùn)練不僅應(yīng)該注意運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)中一般的訓(xùn)練原則，也應(yīng)格外注意力量訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)生理學(xué)，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等相關(guān)的科學(xué)原則。注意大小肌群的協(xié)調(diào)發(fā)展，主動(dòng)肌與被動(dòng)肌的協(xié)調(diào)發(fā)展等。

1.注意針對(duì)項(xiàng)目需求。要注意發(fā)展對(duì)本項(xiàng)目最有影響的肌群力量，這要求對(duì)具體得項(xiàng)目和動(dòng)作進(jìn)行分析，即項(xiàng)目需要什么樣的力量，就著重發(fā)展什么樣的力量。專項(xiàng)力量練習(xí)時(shí)，原動(dòng)肌的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)只有與專項(xiàng)一致，訓(xùn)練獲得的力量在專項(xiàng)動(dòng)作中才能發(fā)揮效力。

2.注意針對(duì)個(gè)體需求。要注意根據(jù)每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的特點(diǎn)，有針對(duì)性地發(fā)展其弱肌群，即對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目而言，該運(yùn)動(dòng)員缺少哪個(gè)肌群的力量，就注意發(fā)展什么肌群的力量；缺少什么類型的力量，就注意發(fā)展什么類型的力量。

3.教練員應(yīng)對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行認(rèn)真的分析，即注意分析哪些動(dòng)作動(dòng)員哪些肌群，以及這些肌群的發(fā)力特點(diǎn)、發(fā)力方向、動(dòng)作類型等，然后在實(shí)際進(jìn)行力量練習(xí)時(shí)，注意按照這些特點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練。同時(shí)，直接完成運(yùn)動(dòng)的肌肉群協(xié)調(diào)發(fā)展，肌肉發(fā)力的條件要一致。

4.注意一般力量與專項(xiàng)力量的銜接。專項(xiàng)力量訓(xùn)練不能“單打一”的訓(xùn)練。還要注意薄弱的肌肉群力量的發(fā)展，應(yīng)在一般力量訓(xùn)練的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)發(fā)展專項(xiàng)所需力量，避免造成局部運(yùn)動(dòng)量過(guò)大，引起肌肉損傷。

5.注意循序漸進(jìn)，力量的發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢的過(guò)程，千萬(wàn)不可急于求成。按照力量發(fā)展的規(guī)律，緩慢增長(zhǎng)的力量，將來(lái)到達(dá)的最大力量水平較高，而且保持的時(shí)間也較長(zhǎng)。

6.注意處理好負(fù)荷與恢復(fù)的關(guān)系。在一個(gè)訓(xùn)練階段中，負(fù)荷安排應(yīng)大中小結(jié)合。在每組重復(fù)練習(xí)中，注意組間的休息。力量訓(xùn)練后，要特別注意使肌肉放松。

五、結(jié)論與建議

結(jié)論：競(jìng)技體育的目標(biāo)是提高運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力，獲取比賽優(yōu)勝，提高運(yùn)動(dòng)員的力量素質(zhì)，可以有效地提升運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力，提高競(jìng)技水平，獲得比賽優(yōu)勝。因此，力量訓(xùn)練是實(shí)現(xiàn)競(jìng)技目標(biāo)必要而高效的途徑。進(jìn)行科學(xué)的力量訓(xùn)練，要充分了解運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的相關(guān)科學(xué)知識(shí)，采用與本專項(xiàng)需求相符合的訓(xùn)練方法。力量訓(xùn)練的方法是實(shí)現(xiàn)力量訓(xùn)練目標(biāo)的載體，圍繞“專項(xiàng)力量”的力量訓(xùn)練核心，貫徹運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)的基本原則，采用科學(xué)合理的負(fù)荷和方式，提升運(yùn)動(dòng)員力量素質(zhì)水平，進(jìn)而配合技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)和其他體能因素，提高整體的競(jìng)技水平，創(chuàng)造更加優(yōu)異的比賽運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

建議：科學(xué)的力量訓(xùn)練，應(yīng)遵循運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)的一般原則，符合人體生理學(xué)和生物力學(xué)的構(gòu)造原理。緊密結(jié)合專項(xiàng)特點(diǎn)，采用科學(xué)和適宜的訓(xùn)練方法，采用合理的負(fù)荷強(qiáng)度，循序漸進(jìn)，提升運(yùn)動(dòng)員的力量素質(zhì)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳小平，黎涌明.核心穩(wěn)定力量的訓(xùn)練[J].體育科學(xué)，

2007，（9）：99.

[2]于紅妍，李敬勇，張春合，等.運(yùn)動(dòng)員體能訓(xùn)練的新思路-

核心穩(wěn)定性訓(xùn)練[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（2）：

篇8

人出生后大約12―15個(gè)月就開始獨(dú)立行走。此后一生中，步行成為人體活動(dòng)最基本的方式之一，人的步行姿態(tài)在一定程度上是與人體所處生物學(xué)因素及環(huán)境因素相互作用的體現(xiàn)。步態(tài)分析是對(duì)人體步行從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、肌肉工作特征及其運(yùn)動(dòng)控制等方面，進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究。研究者們通過(guò)對(duì)步行姿態(tài)（步態(tài)）的研究，對(duì)人的行走功能進(jìn)行評(píng)定、對(duì)疾病的恢復(fù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)不正常步態(tài)進(jìn)行矯正、對(duì)行走輔助功能提供參考。步態(tài)研究已經(jīng)成為生物力學(xué)及醫(yī)學(xué)界的一個(gè)重要課題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)此做了廣泛而深入的研究。本文通過(guò)對(duì)步態(tài)研究的方法、研究進(jìn)展等方面作綜述，希望為以后步態(tài)問題的深入研究提供參考。

1.步態(tài)研究的方法的發(fā)展

隨著人類科技的進(jìn)步，步態(tài)研究的方法在不斷更新。從原始的肉眼觀察、簡(jiǎn)單工具測(cè)量到應(yīng)用數(shù)碼攝像技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬，到目前最為先進(jìn)的步態(tài)系統(tǒng)研究方法。方法的更新和進(jìn)步使步態(tài)研究更加準(zhǔn)確和豐富，為人類的健康作出了巨大的貢獻(xiàn)。

1.1肉眼觀察法

19世紀(jì)德國(guó)生理學(xué)家webers兄弟首先發(fā)表了對(duì)人體的基本位移形式―步行的研究。由于受到當(dāng)時(shí)條件的限制，他們采用了觀察法，通過(guò)素描及繪畫的方法對(duì)步態(tài)進(jìn)行了描述［1］。這也是較早對(duì)人體步態(tài)的研究之一。很顯然，這種方法的精確性差，而且僅能夠粗略地描述人體的步態(tài)。所以，這種方法隨著時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)不再為人們所采用。但是，他們的研究方法引發(fā)了人們對(duì)步態(tài)研究的無(wú)窮探索。

1.2走紙法［2］

走紙法是一種較為古老的步態(tài)研究方法。它是通過(guò)對(duì)測(cè)試者所走過(guò)的足跡進(jìn)行測(cè)量，借助簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行步態(tài)分析的方法。這種研究法所能得到的參數(shù)很少，而且測(cè)試的工作量較大，且因?yàn)闇y(cè)量工具問題誤差較大。至今，這種方法逐漸被淘汰。從研究方法學(xué)來(lái)說(shuō)，這種方法是人類利用測(cè)量工具研究步態(tài)的開始。

1.3攝影攝像法

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開始利用性能較高的攝影攝像技術(shù)分析人體步態(tài)。使用兩到三臺(tái)互相垂直的攝像機(jī)對(duì)人體正常步行進(jìn)行拍攝。然后利用計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)對(duì)步態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。這種方法的精確度較高，參數(shù)分析的范圍比以往任何方法都要大。通過(guò)這種方法，我們可以得到步態(tài)的時(shí)間、空間、時(shí)間―空間參數(shù)，包括人體步行時(shí)的重心曲線，肢體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)曲線等。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，我們可以對(duì)人體步行的穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性、節(jié)奏性、對(duì)稱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而為疾病恢復(fù)、步態(tài)矯正、假肢研制等提供重要的參考。這種方法的缺點(diǎn)是反饋速度慢，以及對(duì)一些力學(xué)參數(shù)的測(cè)定無(wú)能為力等。所以目前研究者主要用攝影攝像法與三維測(cè)力臺(tái)配合使用，使研究更加全面，更加有說(shuō)服力。

1.4三維測(cè)力臺(tái)法

這種方法是讓測(cè)試者在測(cè)力臺(tái)上按測(cè)試要求正常步行，測(cè)力臺(tái)的內(nèi)部的電阻受壓后，應(yīng)變片因拉伸或壓縮而產(chǎn)生電阻的電信號(hào)變化，通過(guò)放大后進(jìn)入連接的計(jì)算機(jī)處理［3］。通過(guò)這種方法，我們可以獲得步態(tài)的力學(xué)參數(shù)，如足底壓力分布、空間各方向的分力、與地面的支撐反作用力等。通過(guò)這些參數(shù)，我們可以對(duì)行走的穩(wěn)定性、對(duì)稱性等進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前這一技術(shù)已經(jīng)比較成熟，典型的有kistler測(cè)力臺(tái)和AMFI測(cè)力臺(tái)。測(cè)力臺(tái)所得力學(xué)參數(shù)與數(shù)碼影像分析所得的時(shí)空參數(shù)相結(jié)合，綜合人體相關(guān)生理知識(shí)，我們已經(jīng)能夠?qū)Σ綉B(tài)進(jìn)行較為精確的描述。

1.5步態(tài)分析系統(tǒng)法

它由計(jì)算機(jī)、測(cè)力板和測(cè)角儀組成，利用隨身攜帶的單片機(jī)，記錄由測(cè)角儀測(cè)得的關(guān)節(jié)角度信號(hào)，并由與測(cè)力板以及安裝在步行道上的壓力開關(guān)相連的光電裝置，控制單片機(jī)和測(cè)力板的同步周期采樣，測(cè)試完畢后，用串行通訊方法將單片機(jī)的采樣信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)處理，而整個(gè)步行采用無(wú)電線連接測(cè)試，并針對(duì)以往簡(jiǎn)易步態(tài)測(cè)試裝置不能確定人置的不足，建立了能確定著地足位置的積分方程，再利用測(cè)角儀測(cè)得的關(guān)節(jié)角度信號(hào)和用多剛體力學(xué)建立的人體步行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)程序，使得它像各種先進(jìn)的紅外步態(tài)分析系統(tǒng)一樣，計(jì)算出步行的各種能量變化、人體行走位置、關(guān)節(jié)受力和肌肉力矩等。我國(guó)也開展了各種簡(jiǎn)易步態(tài)分析系統(tǒng)的研究，較有代表性的工作有：微機(jī)化步態(tài)分析系統(tǒng)［4］和靴式步態(tài)分析系統(tǒng)［5］。

2.步態(tài)研究的進(jìn)展及對(duì)人類健康所作的貢獻(xiàn)

2.1對(duì)不正常步態(tài)的研究及對(duì)人類健康的貢獻(xiàn)

所謂不正常步，即步態(tài)特征的變化超出正常范圍。whittle（1996）列出四點(diǎn)被視為不能正常行走的特點(diǎn)，一是兩腿不能交替支持人體重量，二是在單腿支撐時(shí)不能靜力性或動(dòng)力性保持平衡，三是擺動(dòng)腿不能前擺到一位置上從而變?yōu)橹蔚淖饔?，四是力量不足以令下肢移?dòng)的同時(shí)帶動(dòng)上肢。異常步態(tài)有時(shí)很明顯僅憑肉眼觀察就可看出，而有時(shí)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器才可以得出步態(tài)異常。

近年來(lái)，以步態(tài)分析的方法來(lái)評(píng)估及治療肌肉骨骼和神經(jīng)方面的研究發(fā)展迅速，并由此進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)不正常步態(tài)的深入研究。這方面的研究很多，如劉永斌［6］等人對(duì)三截一癱殘疾者進(jìn)行步態(tài)測(cè)試，以反映人體行走姿態(tài)變化時(shí)間歷程的周期、時(shí)相及反映支撐反力的三維離曲線為基礎(chǔ)，用特征函數(shù)的基本概念進(jìn)行歸類組合，提出5個(gè)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式，以此對(duì)三截一癱患者的行走功能進(jìn)行評(píng)定。Rozendal［7］等通過(guò)三維步態(tài)分析系統(tǒng)提供三維平面的地面與反力的向量圖，繪出偏癱病人足―地接觸力的向量環(huán)，可以發(fā)現(xiàn)健側(cè)和患側(cè)下肢的力量環(huán)和形態(tài)明顯不同，借此可客觀評(píng)定步態(tài)異常機(jī)理。Granataetal.（2000）［8］通過(guò)步態(tài)分析，研究延長(zhǎng)肌腱的治療方法對(duì)兒童腦癱病人的影響，等等。除此以外，臨床步態(tài)實(shí)驗(yàn)室也在不斷增加。對(duì)于不正常步態(tài)的研究，可以幫助早期偏癱、腦癱等功能性疾病的診斷，還可以通過(guò)矯正促進(jìn)疾病的恢復(fù)。醫(yī)學(xué)界正在越來(lái)越多地應(yīng)用步態(tài)研究成果為人類健康服務(wù)。

2.2對(duì)正常步態(tài)的研究及應(yīng)用

一個(gè)正常的步態(tài)周期，通常由腳跟著地開始，至同側(cè)腳跟再次著地為止，包括支撐和擺動(dòng)階段［9］。對(duì)正常步態(tài)的研究主要是從步態(tài)的時(shí)間、空間、時(shí)―空、力學(xué)等參數(shù)入手研究各年齡段、各類不同職業(yè)的群體、不同形體特征的步態(tài)差異，對(duì)人類的步行規(guī)律及相關(guān)影響因素進(jìn)行探討。

國(guó)內(nèi)外研究主要集中于老年人、兒童等特殊人群的步態(tài)。而對(duì)于成年人特別是與步態(tài)與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系的研究較少。如Hills and parker（1991）［10］研究表明身高與步幅顯著相關(guān)。Mann and hagg（1980）研究表明，正常兒童以自然步速行走，支撐時(shí)間是整個(gè)步行周期的62%，且支撐時(shí)間似乎并不隨年齡而變化。只有在步行節(jié)奏改變時(shí)，如跑或快速步行時(shí)變化才比較明顯，其他學(xué)者的研究也支持了這一點(diǎn)。另外，granata，abel，anddamiano（2000）［11］對(duì)下肢關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)角速度的變化做了研究，指出步行時(shí)關(guān)節(jié)角度的大小是與肌肉的活動(dòng)和發(fā)力是相關(guān)的。北京體育大學(xué)趙芳、周興龍等（1996）［12］分析139名普通中老年人在正常步行下的步態(tài)，其目的是研究從中年到老年這一衰老過(guò)程步態(tài)指標(biāo)的變化，希望能將步態(tài)指標(biāo)作為中老年人體質(zhì)衰老的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。另外，一些學(xué)者對(duì)肥胖兒童、長(zhǎng)期負(fù)重、高跟鞋等對(duì)步態(tài)的影響也做了一些研究。這些研究對(duì)于人體步態(tài)矯形，塑造人的形體美，以及利用人體步態(tài)參數(shù)為肢體殘疾者制作合適的假肢，促進(jìn)青少年形體的健康發(fā)展等起到了巨大的作用。不足的是對(duì)健康成年人步態(tài)與身體功能、步態(tài)與人體運(yùn)動(dòng)功能關(guān)系的研究還較少，相信隨著研究手段的日益完善，這方面會(huì)取得較大的進(jìn)步。

3.討論

3.1隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)步態(tài)研究的方法也日益完善。從原始的觀察法、走紙法等發(fā)展到準(zhǔn)確全面的影像技術(shù)、測(cè)力臺(tái)技術(shù)和步態(tài)測(cè)試系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者仍然在努力嘗試研究更為科學(xué)的研究方法，并且陸續(xù)有報(bào)導(dǎo)。另外，因應(yīng)醫(yī)學(xué)上對(duì)病態(tài)步態(tài)分析應(yīng)用的要求，臨床步態(tài)實(shí)驗(yàn)室不斷增加，并且朝向?qū)嵱眯?、?zhǔn)確性、系統(tǒng)性、低成本方向發(fā)展。

3.2隨著研究方法的不斷進(jìn)步，步態(tài)研究也在不斷深入，通過(guò)對(duì)正常步態(tài)從時(shí)間、空間、時(shí)間―空間、力學(xué)等參數(shù)的測(cè)定，對(duì)人體正常行走的規(guī)律及不同人群的步態(tài)特征的研究也取得了很大的成功。對(duì)一些特殊形體如肥胖、長(zhǎng)期負(fù)重及等人群的步態(tài)也開始研究。這些研究對(duì)評(píng)價(jià)人體行走功能、矯正不正常步態(tài)等提供了科學(xué)的依據(jù)。病態(tài)步態(tài)方面的研究如“三截一癱”者步態(tài)，為科學(xué)診斷及恢復(fù)治療、恢復(fù)評(píng)定提供了重要參考。不足的是，對(duì)步態(tài)與運(yùn)動(dòng)功能的關(guān)系，健康成年人步態(tài)與身體功能的關(guān)系等的研究還較少，希望這方面能夠引起研究者的重視。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

1資料與方法

1.1一般資料①根據(jù)國(guó)人解剖學(xué)數(shù)值選取一個(gè)有代表性的健康成年男性志愿者，35歲,身高175cm，體重73kg；②General Electrics 64層螺旋CT機(jī)；③計(jì)算機(jī)工作站；④圖像處理軟件Mimics10.0(Materialise's interactive medicalimage control system 10.0)；⑤有限元分析軟件MSC.PATRAN 2005、ABAQUS。

1.2方法與步驟

1.2.1建立T12-L4椎體三維模型包括螺旋CT掃描、CT圖像處理及保存和胸腰段三維圖像的重建。正常脊柱胸腰段三維有限元模型已經(jīng)建立起來(lái)。完整的脊柱胸腰段三維有限元模型包括共424244個(gè)四面體單元，6212個(gè)六面體單元，658個(gè)桿單元，總計(jì)共95191個(gè)結(jié)點(diǎn)。

1.2.2椎板切除及回植鈦板固定的幾何模型和有限元模型的建立在正常椎體模型的基礎(chǔ)上模擬臨床手術(shù)情況，分別建立L1-L2-L3椎板切除和回植鈦板固定的椎體實(shí)體模型，并在此基礎(chǔ)上建立有限元模型.

1.2.3賦予各結(jié)構(gòu)材料學(xué)參數(shù)：其中各部位的彈性模量及泊松比選擇文獻(xiàn)公認(rèn)的資料。

1.2.4模型的約束和加載計(jì)算采取固定L4腰椎底面所有結(jié)點(diǎn)平移自由度，終板和椎體骨之間采用tie約束，保證椎體骨和終板不分離，椎體骨的力通過(guò)終板和椎間盤傳遞，在T12胸椎上表面施加均勻分布的垂直向下的人體上身重力，約260N，模擬人體中立位時(shí)的工況，并在中立位的基礎(chǔ)上，施加10Nm的力矩，模擬椎體前屈、后伸、左彎、右旋運(yùn)動(dòng)，分析胸腰段椎骨骼的位移和應(yīng)力傳導(dǎo)情況。

2結(jié)果

本文根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果首先提取了正常、L1-L2-L3椎板切除、椎板回植鈦板固定術(shù)后的胸腰段中立位、前屈、后伸、左彎、右旋的位移數(shù)據(jù)，作為術(shù)后椎體穩(wěn)定性的對(duì)比分析，位移越小，表明術(shù)后椎體的剛度越大。另外對(duì)于各種固定器械及椎體的受力分布及最大應(yīng)力同樣做對(duì)比分析，比較各種固定方式的應(yīng)力傳導(dǎo)和應(yīng)力遮擋情況，為臨床手術(shù)固定后效果的評(píng)定提供參考。

2.1椎體的位移分析不同固定方式的椎移分布見圖1，圖中椎體的顏色對(duì)用圖左上側(cè)的數(shù)值，顏色越偏向紅色一方，說(shuō)明此處位移越大，相反，椎體顏色越偏向藍(lán)色一側(cè)，說(shuō)明此處位移越小。各種固定方式的最大位移值見表1。

2.2統(tǒng)計(jì)分析方法獲取位移圖中位移較大區(qū)域即紅色區(qū)域中的10個(gè)單元的位移值，求其平均值，從結(jié)果可知，椎板切除后的椎體整體剛度最小，正常椎體的剛度最大，椎體回植后剛度處于他們之間，其中椎板切除后對(duì)于前屈、后伸以及旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的影響較大。

2.3應(yīng)力分析 對(duì)椎板切除及回植固定后的椎體進(jìn)行分析見圖2，圖3，圖中椎體的顏色對(duì)用圖左上側(cè)的數(shù)值，顏色越偏向紅色一方，說(shuō)明此處應(yīng)力值越大，相反，椎體顏色越偏向藍(lán)色一側(cè)，說(shuō)明此處應(yīng)力越小。

對(duì)椎體和鈦板的應(yīng)力進(jìn)行分析，因椎體骨偏脆性材料，故采用工程常用的最大主應(yīng)力進(jìn)行分析，而鈦板為韌性材料，故采用Mises應(yīng)力進(jìn)行分析。從結(jié)果中可知，回植后椎體應(yīng)力增加，而鈦板偏關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)處的部分比偏椎板的部分應(yīng)力要大。

3討論

椎管內(nèi)腫瘤約占神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的10%~15%。脊柱脊髓外科手術(shù)治療不僅僅需要完整切除腫瘤，還要恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性。為了充分暴露并達(dá)到腫瘤的完整切除，手術(shù)通常需要切除全椎板，切除韌帶，棘上韌帶及棘間韌帶，咬除兩側(cè)的椎板，有時(shí)還需要咬除部分關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，因此傳統(tǒng)脊髓腫瘤切除后，必然留下較大的骨性結(jié)構(gòu)的缺損。

由于腰椎在三維空間活動(dòng)中，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)節(jié)段的應(yīng)變，位移，轉(zhuǎn)角或扭角。如果后部結(jié)構(gòu)破壞較多，勢(shì)必導(dǎo)致相應(yīng)節(jié)段力學(xué)指標(biāo)的變化，增大了腰椎移位，使脊柱處于失穩(wěn)狀態(tài)。由于腰椎后部結(jié)構(gòu)的切除，使得腰椎前部結(jié)構(gòu)只能繞髓核而運(yùn)動(dòng)，就象球軸承關(guān)節(jié)一樣發(fā)生隨意的傾斜，扭轉(zhuǎn)，椎體平滑剪切等，更進(jìn)一步造成腰椎的不穩(wěn)定，引發(fā)腰椎滑脫。因此大量破壞脊柱的后路結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致脊柱出現(xiàn)過(guò)度或異常運(yùn)動(dòng)，術(shù)后脊柱穩(wěn)定性將明顯下降。

但就臨床而言，行椎板切除是從后方顯露硬膜囊，切除椎管內(nèi)腫瘤的必要條件。有報(bào)道椎板切除后脊柱不穩(wěn)定的發(fā)生率成人20%，兒童更是高達(dá)45%。手術(shù)后遠(yuǎn)期的“鵝頸畸形”，腰椎滑脫等更將導(dǎo)致脊髓神經(jīng)的功能障礙。因此如何保持脊柱生物力學(xué)的穩(wěn)定性，已經(jīng)成為神經(jīng)外科和骨科醫(yī)生關(guān)注的焦點(diǎn)。

有些學(xué)者考慮通過(guò)堅(jiān)強(qiáng)的后路內(nèi)固定，甚至前后聯(lián)合固定達(dá)到穩(wěn)定脊柱，保護(hù)神經(jīng)的目的。但是內(nèi)固定后固定節(jié)段活動(dòng)度下降，脊柱退變?cè)黾?，后期并發(fā)癥也較多。因此為了即維持脊柱的穩(wěn)定性，又保證脊柱的正常活動(dòng)度，根據(jù)Denis的脊柱三柱理論概念，目前國(guó)內(nèi)外均主張?jiān)谇谐[瘤的同時(shí)，必須還納取下的椎板并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)闹补莾?nèi)固定。

McCormick PC等研究認(rèn)為頸椎椎板切除術(shù)后椎板復(fù)位，用鈦板鈦釘固定的椎板成形術(shù)能有效增強(qiáng)脊柱的穩(wěn)定性。由于關(guān)節(jié)、韌帶能很好的保留，椎板又復(fù)位，所以脊柱的穩(wěn)定性得到維持，對(duì)后期脊柱的穩(wěn)定性和脊柱功能保留較好。因此在頸椎椎管成形的手術(shù)中，國(guó)內(nèi)外研究者較多采用鈦板鈦釘固定的椎板成形術(shù)，而且術(shù)后效果滿意。

對(duì)于腰椎椎管內(nèi)腫瘤國(guó)內(nèi)外多采用后路全椎板切除，然而術(shù)后出現(xiàn)椎管內(nèi)疤痕增生對(duì)神經(jīng)形成的再壓迫，并造成了二次手術(shù)的困難；術(shù)后出現(xiàn)脊柱不穩(wěn)，脊柱畸形等并發(fā)癥。因此為了預(yù)防這些并發(fā)癥的發(fā)生，各種椎管成形術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。尤其是其中受頸椎椎板成形術(shù)的啟發(fā)利用鈦板鈦釘固定椎板的椎板回植成形術(shù)得到了初步的應(yīng)用，并且臨床隨訪發(fā)現(xiàn)該術(shù)式既保留了脊柱原有的后路結(jié)構(gòu)和椎管的完整性，又避免了因疤痕增生而導(dǎo)致的醫(yī)源性椎管狹窄癥的發(fā)生，同時(shí)又能防止脊柱不穩(wěn)和脊柱畸形的發(fā)生。

然而目前國(guó)內(nèi)外研究者僅是通過(guò)臨床的隨訪來(lái)證實(shí)該術(shù)式的優(yōu)點(diǎn)，但卻缺乏相應(yīng)的生物力學(xué)測(cè)試。

本生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著全椎板的逐節(jié)切除，椎板切除越多，最大位移就越大，椎體所受最大主應(yīng)力也越大，勢(shì)必引起腰椎失穩(wěn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，采用椎板回植，鈦鋼板固定能使椎移，所受最大主應(yīng)力部分恢復(fù)到正常標(biāo)本生物力學(xué)性能水平，而且鈦板回植后發(fā)現(xiàn)鈦板偏關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)處的部分比偏椎板的部分應(yīng)力要大。實(shí)驗(yàn)證明，該椎板回植鈦板固定有助于提高脊柱的穩(wěn)定性，有助于提高脊柱抗壓，抗彎，抗剪和抗旋轉(zhuǎn)能力，有助于臨床癥狀的改善和脊柱功能的恢復(fù)。

但本研究仍有待于進(jìn)一步的理論分析，尤其是鈦板形態(tài)的再設(shè)計(jì)，有利于應(yīng)力的進(jìn)一步分散，避免內(nèi)固定的斷裂失效。

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篇10

從有限元分析方法被列入口腔修復(fù)領(lǐng)域以來(lái)， 國(guó)外學(xué)者在尸體上建立了TMJ 的三維有限元模型， 并進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)力分析， TMJ 三維影像重建技術(shù)應(yīng)用于臨床。國(guó)內(nèi)學(xué)者利用TMJ螺旋CT、三維影像重建技術(shù)與三維有限元分析相結(jié)合方法， 率先在活體基礎(chǔ)上建立了正常及病損的TMJ 的三維有限元模型，從而開展了下頜關(guān)節(jié)在各種情況下的生物力學(xué)行為分析和研究。

在髁突不同類型骨折后骨密度及力學(xué)性能變化、咀嚼肌酶組織化學(xué)特征變化的研究方面， 姚軍等得出以下結(jié)論: ①兩種髁突骨折(橫、縱折) 中， 縱折引起髁突骨密度及生物力學(xué)性能下降明顯; ②兩種骨折類型對(duì)咀嚼肌酶組織化學(xué)變化無(wú)明顯變化。此類研究對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)紊亂綜合征(TMJDS) 的病因及診斷有重要價(jià)值。

馮海蘭等對(duì)下頜側(cè)方運(yùn)動(dòng)軌跡的研究提出新的理論， 認(rèn)為以往采用的切點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡， 尚不足以反映下頜整體側(cè)移情況， 不能完全作為評(píng)價(jià)髁突運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法。葉少波等的K52R 型下頜運(yùn)動(dòng)軌跡儀的聯(lián)機(jī)和軟件開發(fā)， 其功能和數(shù)據(jù)處理能力達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平， 具有較強(qiáng)的可維護(hù)性。

2 固定修復(fù)

目前， 國(guó)內(nèi)口腔修復(fù)領(lǐng)域里固定修復(fù)比例在迅速增加， 能集中反映目前學(xué)術(shù)水平的主要有以下幾點(diǎn):

2.1　樁-核-冠系列修復(fù)殘根、殘冠是近年來(lái)采用的一種修復(fù)手段。通過(guò)對(duì)樁、核的長(zhǎng)短、形狀、直徑的變化對(duì)應(yīng)力分布的影響， 以及樁核冠系列修復(fù)后牙體組織抗折力的研究等， 對(duì)保存牙齒， 提高修復(fù)質(zhì)量提供了依據(jù)。

2.2　對(duì)全冠邊緣位置(止于齦上、平齊齦緣、止于齦下) 集中提出如下觀點(diǎn): ①Gardner 認(rèn)為， 選擇全冠邊緣位置時(shí)應(yīng)考慮四個(gè)因素， 即牙周狀況、美觀、固位及邊緣應(yīng)放在健康的牙體組織上。②邊緣的密合性比邊緣位置對(duì)牙齦健康的影響更大。③前牙冠的邊緣止于齦下是許可的。④后牙冠邊緣只要達(dá)到一定的質(zhì)量要求， 邊緣的位置在任何部位均可。以上四種觀點(diǎn)各有優(yōu)缺點(diǎn)， 其中以平齊齦緣為最好。因?yàn)槠烬R齦緣時(shí)， 既美觀， 固位力也好， 對(duì)牙周組織損傷很少。

2.3　在金屬烤瓷修復(fù)方面， 除對(duì)修復(fù)效果與質(zhì)量的重視外， 更加注重修復(fù)美。如改良頸緣設(shè)計(jì)， 用測(cè)色儀進(jìn)行科學(xué)比色、配色; 牙冠、牙列形狀的三維重建為修復(fù)體的CAD/CAM 提供了數(shù)學(xué)模型。另外， 通過(guò)對(duì)帶模整體鑄造固定橋與脫模鑄造的精度比較顯示， 帶模鑄造術(shù)的精度優(yōu)于脫模鑄造術(shù)， 可免去焊接工序， 提高工作效率。

3 可摘局部義齒修復(fù)

在固定-活動(dòng)聯(lián)合修復(fù)體研究方面， 張富強(qiáng)等對(duì)遠(yuǎn)中牙合支托、近中牙合支托、套筒冠義齒三種設(shè)計(jì)對(duì)比作了分析， 指出了遠(yuǎn)中牙合支托對(duì)基牙支持組織的健康不利，長(zhǎng)期使用可致基牙牙周組織創(chuàng)傷， 基托下支持組織萎縮， 義齒翹動(dòng)， 以致缺牙區(qū)鄰近天然牙再喪生; 近中牙合支托， 可減少游離端基托翹動(dòng)， 保持基牙支持組織健康， 但仍不能充分分散牙合力。套筒冠義齒就位后與基牙密合， 形成整體， 可防翹， 且有利于缺牙區(qū)軟硬組織健康。

通過(guò)可摘局部義齒對(duì)口腔微生態(tài)的影響和細(xì)菌學(xué)分析發(fā)現(xiàn)， 戴義齒1周后， 卡環(huán)固位臂側(cè)的基牙菌斑中粘性放線菌、變形鏈球菌比例明顯升高。提示配戴可摘局部義齒者， 除注意口腔衛(wèi)生外， 還應(yīng)采取其它菌斑控制措施。但目前尚無(wú)控制基牙菌班的新型義齒清潔劑。

隱形義齒是目前在全國(guó)相繼開展的一項(xiàng)新技術(shù)。由新型彈性材料， 壓力灌注法一次成型的、薄而透明、無(wú)金屬卡環(huán)的彈性義齒， 舒適美觀， 尤其適用于前牙缺失。另外， 鑄鈦技術(shù)及鈦支架制作工藝， 在可摘局部義齒修復(fù)中具有巨大開發(fā)潛力和應(yīng)用前景。

4　全口義齒修復(fù)

具有美學(xué)效果的全口義齒修復(fù)已成為目前口腔修復(fù)界的研究熱點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助全口義齒設(shè)計(jì)， 應(yīng)用電腦模擬系統(tǒng)(CA SSO S) 探討全口義齒修復(fù)中的側(cè)貌重建， 以及與垂直距離相關(guān)的顏面標(biāo)志的計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)的建立和應(yīng)用， 有助于制作具有美學(xué)效果的全口義齒。

無(wú)牙頜齒槽嵴低平總義齒修復(fù)有三點(diǎn)值得關(guān)注:①應(yīng)用中立區(qū)概念指導(dǎo)總義齒修復(fù)、長(zhǎng)舌翼下頜總義齒、磁性固位覆蓋下頜總義齒等都能改善固位; ②通過(guò)使用硅橡膠印模熱凝重襯和Fittydent 義齒穩(wěn)固劑增強(qiáng)固位; ③通過(guò)打破常規(guī)排牙法， 照顧下頜的功能尖與齒槽嵴的關(guān)系， 改善下頜總義齒固位。

光固化基托快速修復(fù)全口義齒具有操作簡(jiǎn)便、省時(shí)、省力、符合口腔生理解剖要求、誤差少等優(yōu)點(diǎn)， 但此方法適應(yīng)癥范圍較少， 必須是正常頜關(guān)系， 頜弓長(zhǎng)度、高度、寬度均正常， 齒槽嵴豐滿等。