姜沙秋榮,朝魯門,白香春,白 雪
( 1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為腦震蕩是由非穿透性生物力學(xué)導(dǎo)致,影像檢查上無(wú)異常表現(xiàn),但在震蕩的過(guò)程中會(huì)使大腦功能改變[1],出現(xiàn)短暫性意識(shí)喪失和(或)精神狀態(tài)的改變。如不及時(shí)治療,則會(huì)加重如頭痛、頭暈、注意力不集中、認(rèn)知障礙、易怒等癥狀,增加腦震蕩綜合癥(PCS)或慢性創(chuàng)傷性腦病(CTE)的發(fā)生概率。而蒙醫(yī)把腦震蕩歸納在頭部?jī)?nèi)傷范疇,當(dāng)頭部受到直接或間接的外力時(shí)“腦氣”和“腦髓”等腦組織發(fā)生移位,局部氣血受阻,從而出現(xiàn)“不通則痛”的病理改變[2]。蒙醫(yī)震腦術(shù)是治療腦震蕩的一種外治療法,是通過(guò)適當(dāng)?shù)恼饎?dòng)療法來(lái)調(diào)節(jié)有關(guān)腦組織間的紊亂,使腦組織間不協(xié)調(diào)的力學(xué)關(guān)系得到改變,促進(jìn)局部氣血循環(huán)和改善腦功能,改善因腦震蕩引起的局部氣血受阻,達(dá)到消除頭暈、頭痛等癥狀的目的。前期的臨床研究及長(zhǎng)期的實(shí)踐中證明,蒙醫(yī)震腦術(shù)治療腦震蕩有獨(dú)特的民族特色和優(yōu)勢(shì)。但目前蒙醫(yī)震腦術(shù)關(guān)鍵技術(shù)的規(guī)范、運(yùn)動(dòng)學(xué)和生物力學(xué)機(jī)制還處于空白階段,這些因素在某種程度上阻礙了蒙醫(yī)震腦術(shù)特色優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮和診療水平的提高,迫切需要開展高水平、深層次、跨學(xué)科的研究,使蒙醫(yī)震腦術(shù)的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和臨床應(yīng)用緊密結(jié)合。
目前對(duì)震腦術(shù)的機(jī)制原理尚未明確,朝魯門等[3]認(rèn)為蒙醫(yī)震腦術(shù)具有共振效應(yīng)、慣性定律、促進(jìn)氣血循環(huán)和改善腦功能及鎮(zhèn)痛等作用。照那木拉[4]在蒙醫(yī)震腦術(shù)生物力學(xué)理論原理的研究中指出,震腦術(shù)“以震治震、震靜結(jié)合、先震后靜”的治療理念與生物力學(xué)原理是相符的,蒙醫(yī)震腦術(shù)通過(guò)震動(dòng)復(fù)位手法來(lái)模擬腦震蕩發(fā)生時(shí)的“逆向震蕩” 環(huán)境,讓腦組織在“以力對(duì)力,以震治震” 的應(yīng)激狀態(tài)下,激發(fā)出人體對(duì)腦組織的自我修復(fù)功能與愈合本能,來(lái)改變腦組織間不協(xié)調(diào)的力學(xué)關(guān)系。該研究從現(xiàn)代生物力學(xué)理論角度對(duì)震腦術(shù)的生物力學(xué)機(jī)制進(jìn)行探析,為蒙醫(yī)震腦術(shù)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。2007年通過(guò)阿古拉教授主持的國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,對(duì)震腦術(shù)施震方法進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)震腦術(shù)器械、震腦術(shù)啟震點(diǎn)等進(jìn)行規(guī)范的同時(shí)提出了“蒙醫(yī)震腦術(shù)優(yōu)化方法”,該優(yōu)化方法對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)操作手法進(jìn)行規(guī)范的同時(shí)為后續(xù)的基礎(chǔ)研究及臨床研究提供了依據(jù),但本優(yōu)化方法僅對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)的操作步驟、分類、臨床療效及受試者的受力情況進(jìn)行了研究,在施術(shù)者操作的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度、角速度、操作頻率、啟震杵位移、操作時(shí)間等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)方面未進(jìn)行研究。朝魯門[5]在蒙醫(yī)震腦術(shù)啟震原理研究中在震腦術(shù)模擬人上行震腦術(shù),得出了各啟震點(diǎn)的平均受力為(148.09±6.32)N,頭部最大施震力為40.6 N,傳播到頭部的平均頻率為(16.36 ±1.19 )次/s,蒙醫(yī)震腦術(shù)啟震杵振動(dòng)頻率為3.73 Hz,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了蒙醫(yī)震腦術(shù)是一個(gè)安全的療法。關(guān)烏日汗等[6]對(duì)60名志愿者學(xué)生行震腦術(shù)后,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)的了解及對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)的不良反應(yīng)等內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)的同時(shí)為其提供數(shù)據(jù)。張昌盛等[7]在研究中,分別采用震腦術(shù)手法、中醫(yī)針刺療法和中醫(yī)推拿手法治療偏頭痛,三組治療周期均為28 d。結(jié)果顯示三個(gè)組的總有效率依次為83.3 %、86.7 %和73.3 %;三個(gè)組的TCD指標(biāo)均有明顯的改善,證明了震腦術(shù)不僅對(duì)治療偏頭痛有臨床效果,而且可以改善患者的ACA、MCA、PCA、VA、BA等TCD指標(biāo)。張昌盛等[8]在臨床觀察研究中,分別用震腦術(shù)和推拿療法治療偏頭痛患者,療程均為4周。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩組的總有效率依次為83.33 %和73.33 %;震腦術(shù)和推拿療法兩組治療前后的頭痛持續(xù)時(shí)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);治療周期結(jié)束后震腦術(shù)和推拿療法兩組的5-羥色胺水平均提高,提示震腦術(shù)不僅對(duì)治療偏頭痛患者有臨床效果,而且能夠改善患者的頭痛指數(shù)、減少頭痛持續(xù)時(shí)間,同時(shí)能提高血漿中的5-羥色胺的水平的結(jié)論。朝魯門等[9]還通過(guò)臨床研究證明了震腦術(shù)具有鎮(zhèn)痛作用,能夠消除腦震蕩引發(fā)的頭痛、眩暈、耳鳴、惡心、疲勞等癥狀。通過(guò)以上臨床研究證明了震腦術(shù)不僅對(duì)治療腦震蕩有臨床效果,還可以改善偏頭痛、腦震蕩后頭痛、眩暈等病癥。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中,白花[10]在觀察震腦術(shù)對(duì)腦震蕩大鼠認(rèn)知行為及腦干軸索變化研究中,應(yīng)用金屬單擺打擊裝置復(fù)制腦震蕩模型后將腦震蕩SD大鼠隨機(jī)分為模型組、西藥組、震腦術(shù)組,在實(shí)驗(yàn)第4 d、第7 d、第10 d取材前通過(guò)Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)對(duì)腦震蕩大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行評(píng)價(jià);用 Blelsohowsky銀染色顯示腦震蕩大鼠腦干軸索的變化,IHC方法檢測(cè)腦干多巴胺濃度的變化;用ELISA方法檢測(cè)血清SOD、MDA含量及血常規(guī)白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板、血紅蛋白及中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)的變化,結(jié)果證實(shí):(1)腦震蕩后大鼠出現(xiàn)認(rèn)知行為障礙,而蒙醫(yī)震腦術(shù)有改善認(rèn)知學(xué)習(xí)的作用;(2)腦震蕩后DA含量增多,震腦術(shù)具有下調(diào)DA含量的作用;(3)腦震蕩后SOD活性降低、濃度減少,MDA濃度增多,蒙醫(yī)震腦術(shù)具有調(diào)節(jié)SOD活性,增加其濃度的作用,西藥組尼莫地平片具有下調(diào)MDA含量的作用;(4)蒙醫(yī)震腦術(shù)有下調(diào)中性粒細(xì)胞的作用,蒙醫(yī)震腦術(shù)及尼莫地平片具有下調(diào)白細(xì)胞計(jì)數(shù),減低炎性反應(yīng)的作用。育紅[11]通過(guò)震腦術(shù)對(duì)腦震蕩大鼠免疫功能及腦組織的影響變化研究中,將SD大鼠隨機(jī)分為模型組、西藥組、震腦術(shù)組后應(yīng)用金屬單擺打擊裝置復(fù)制腦震蕩大鼠模型,在實(shí)驗(yàn)第4 d、第7 d、第10 d進(jìn)行取材,用ELISA方法檢測(cè)得出了腦震蕩大鼠血清中的IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α含量的下降,證實(shí)了蒙醫(yī)震腦術(shù)可以調(diào)節(jié)腦震蕩大鼠的免疫功能;用Western Blot方法檢測(cè)出腦震蕩大鼠腦組織內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的含量變化,得出了蒙醫(yī)震腦術(shù)對(duì)腦震蕩大鼠腦組織內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的含量具有調(diào)節(jié)作用。
目前學(xué)者對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)的力學(xué)原理、臨床療效評(píng)價(jià)、器械規(guī)范、安全性評(píng)價(jià)、行為學(xué)、免疫功能調(diào)節(jié)等方面做了大量研究,但是對(duì)于蒙醫(yī)震腦術(shù)操作手法的頻率、時(shí)間、位移、角度、速度、動(dòng)作形態(tài)等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)方面還沒有相關(guān)研究,制約了蒙醫(yī)震腦術(shù)的深入臨床推廣、教學(xué)、操作規(guī)范以及生物力學(xué)機(jī)制等方面的研究。
運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的研究和應(yīng)用從19世紀(jì)末攝影技術(shù)剛興起的時(shí)候就開始發(fā)展,是在Moving Light Display實(shí)驗(yàn)中提出的[12]。三維動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科相互交叉滲透的科學(xué)技術(shù),是指在人體的關(guān)鍵解剖標(biāo)記點(diǎn)粘貼marker點(diǎn),由運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)捕捉marker點(diǎn)的三維空間位置,記錄人體的運(yùn)動(dòng)軌跡,再通過(guò)Visual 3D、Anybody等計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建人體運(yùn)動(dòng)三維仿真模型,可以對(duì)人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各關(guān)節(jié)位移、幅度、速度、角度、時(shí)間等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析,為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。三維動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)的種類較多,其中光學(xué)式動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)較為常用,該技術(shù)是通過(guò)高像素紅外攝像機(jī),動(dòng)態(tài)捕捉研究對(duì)象表面粘貼的Marker球的運(yùn)動(dòng)信息,它的精確度可達(dá)到0.1~0.4 mm,可以準(zhǔn)確得到研究對(duì)象表面粘貼的marker球的運(yùn)動(dòng)軌跡,因此運(yùn)動(dòng)捕捉是量化手法的主要技術(shù)之一,為量化手法及深入研究手法操作的現(xiàn)代生物力學(xué)作用機(jī)制提供了有利條件。目前三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)已被用于運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)及中醫(yī)推拿手法等運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究中。
通過(guò)查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在蒙醫(yī)震腦術(shù)手法中的應(yīng)用尚未可見,在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中醫(yī)推拿手法中已經(jīng)應(yīng)用該技術(shù),通過(guò)采用運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)解決了中醫(yī)推拿手法在運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)分析的難題。中醫(yī)學(xué)在預(yù)防治病理念及療術(shù)方面都和蒙醫(yī)學(xué)有著頗多相似之處[13]??梢酝ㄟ^(guò)借鑒運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在中醫(yī)推拿手法中的應(yīng)用,為蒙醫(yī)震腦術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)特征及手法的規(guī)范化研究提供參考。于躍等[14]使用三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)研究了夏氏提法的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的特征,計(jì)算分析施術(shù)者拔伸速度、加速度,結(jié)果顯示隨著時(shí)間的遞增,施術(shù)者軀干與上肢的發(fā)力順序?yàn)轺年P(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié);隨著時(shí)間遞增下肢的發(fā)力順序?yàn)樾⊥?、膝關(guān)節(jié)、大腿。王輝昊等[15]對(duì)頸椎整復(fù)手法進(jìn)行研究,運(yùn)用三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)手法運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出操作該手法的時(shí)候上肢關(guān)節(jié)較靈活,通過(guò)下肢關(guān)節(jié)來(lái)保證穩(wěn)定性,其中同側(cè)膝關(guān)節(jié)通過(guò)屈伸活動(dòng)來(lái)輔助上肢發(fā)力。馮敏山[16]等在對(duì)朱立國(guó)教授的頸椎旋提手法的研究中,采用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)該手法進(jìn)行捕捉并記錄,獲得了該手法的力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),結(jié)果得出頸椎旋提手法的扳動(dòng)方向主要是垂直向上;扳動(dòng)時(shí)具有“速度快,幅度小”的特點(diǎn)。高春雨[17]在研究中應(yīng)用動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)得到了左右手施行坐位腰椎旋轉(zhuǎn)手法時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)是相近的,所以在施行該手法時(shí)左右手的操作是無(wú)明顯差異的結(jié)論。2018年,李建國(guó)等[18]研究搖拔戳手法治療踝關(guān)節(jié)扭傷時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,由于手部運(yùn)動(dòng)捕捉采集難度大,本文最終得出Marker點(diǎn)的數(shù)量及位置的選擇、Marker點(diǎn)粘貼的牢固性、相機(jī)的位置調(diào)整是運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在踝部手法量化領(lǐng)域應(yīng)用成功的關(guān)鍵。在2019年,李建國(guó)[19]采用三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量同一手法施術(shù)者對(duì)60例患者施行搖拔戳手法操作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),首次總結(jié)出了搖拔戳手法的操作特征及較完整地獲取了搖拔戳手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)操作參數(shù)值。耿楠等[20]通過(guò)運(yùn)用紅外光高速運(yùn)動(dòng)捕捉測(cè)試系統(tǒng)對(duì)頸椎定位旋轉(zhuǎn)扳法的操作特征進(jìn)行初步的量化及客觀化研究,分別采集了該手法操作過(guò)程中施術(shù)者及受試者的角度、角速度、時(shí)間等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,受試者頸推被扳動(dòng)瞬間的角度為復(fù)合角度,包括前屈、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)三個(gè)方向;施術(shù)者手上的瞬間扳動(dòng)時(shí)間要比雙足發(fā)力時(shí)間平均慢0.0808 s,證實(shí)了頸椎定位旋轉(zhuǎn)扳法的力是“起于根,發(fā)于梢”的特點(diǎn)。賈文瑞等[21]對(duì)后伸背法的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)特征的研究中,通過(guò)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)及三維測(cè)力臺(tái)對(duì)21名健康志愿者行后伸背法操作進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分別對(duì)施術(shù)者及受試者的角度、瞬間角速度、時(shí)間、足底力值等參數(shù)進(jìn)行了分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了后伸背法的手法操作是由施術(shù)者彎腰、屈膝、伸膝、挺臀的過(guò)程。本研究為該手法的規(guī)范化操作提供了數(shù)據(jù)支持。李遠(yuǎn)棟等[22]采用動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)對(duì)頸5/6定點(diǎn)側(cè)屈旋扳整頸手法操作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行采集,實(shí)驗(yàn)中分別對(duì)施術(shù)者及受試者的角度、位移、時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行了采集,分析了該手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的變化范圍及左右手的操作有無(wú)區(qū)別。結(jié)果表明受試者的左右側(cè)扳動(dòng)時(shí)間、扳動(dòng)位移及旋扳角度比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0. 05),左右手的主要運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)基本一致,得出了該手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的量化范圍,為該手法技術(shù)的量化提供了科學(xué)依據(jù)。王瑋等[23]通過(guò)三維動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)捕捉了魏氏傷科手法中的“懸足壓膝”和“腰部提拉”的經(jīng)典動(dòng)作,對(duì)受試者的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了髖關(guān)節(jié)的極限屈曲/伸展的角度跟膝關(guān)節(jié)的位置有聯(lián)系;部分關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度跟下肢慣用側(cè)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的左右側(cè)差異(P<0.05)的結(jié)論。薛彬等[24]在“懸足壓膝”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和作用機(jī)理的研究中,應(yīng)用三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)采集了手法操作過(guò)程中的受試者運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),分析受試者的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度和運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果示,手法操作過(guò)程中受試者的部分關(guān)節(jié)角度與下肢慣用側(cè)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而且受試者的雙側(cè)髖關(guān)節(jié)平均被動(dòng)極限屈曲角度可達(dá)到解剖學(xué)上髖關(guān)節(jié)的被動(dòng)最大角度。解釋了魏氏“懸足壓膝”手法的機(jī)理作用在于促進(jìn)髖關(guān)節(jié)的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)可達(dá)到最大活動(dòng)角度,從而間接起到牽拉神經(jīng)根、松解側(cè)隱窩及突出椎間盤粘連的作用。
由此可見,通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)可以對(duì)操作手法的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)特征進(jìn)行研究的同時(shí)可以對(duì)手法的操作軌跡進(jìn)行全面的捕捉,可以客觀地對(duì)手法操作運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行解釋,從而更加深刻地理解手法的操作要領(lǐng)和操作特征,能夠獲取更加綜合的、精確的數(shù)據(jù),為手法操作的生物力學(xué)機(jī)制研究及操作規(guī)范提供科學(xué)依據(jù)。
震腦術(shù)作為一種獨(dú)特的治療腦震蕩的外治療法,在廣大蒙古族人民的生活中被運(yùn)用至今,具有易于掌握、取材方便、療效快、無(wú)副作用等特點(diǎn),是內(nèi)蒙古地區(qū)常用治療腦震蕩的方法之一。而大多數(shù)臨床醫(yī)師是憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)掌握震腦術(shù)手法操作的方向、力度、時(shí)間、角度等要素,沒有一個(gè)數(shù)字化的指標(biāo),缺乏量化的數(shù)據(jù)。現(xiàn)階段蒙醫(yī)震腦術(shù)的生物力學(xué)研究還處于空白階段,而運(yùn)用三維運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)對(duì)蒙醫(yī)震腦術(shù)手法的位移、幅度、角度、速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和震腦術(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行采集和捕捉,通過(guò)分析蒙醫(yī)震腦術(shù)手法的主要關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的變化范圍和左右手的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律是否有差別,可以為震腦術(shù)手法的臨床推廣、操作規(guī)范及深入研究生物力學(xué)作用機(jī)理的探索奠定基礎(chǔ)。同時(shí),也可以通過(guò)建立數(shù)字化仿真模型有效地、直觀地學(xué)習(xí)高年資醫(yī)師的關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作,針對(duì)性的調(diào)整手法動(dòng)作習(xí)慣,可以更好地傳承老一輩醫(yī)師的傳統(tǒng)手法。而我們作為蒙醫(yī)新一代人,傳承與創(chuàng)新的同時(shí)也應(yīng)基于理論,在堅(jiān)持民族特色的前提下把蒙醫(yī)震腦術(shù)“以震治震、震靜結(jié)合、先震后靜”的理論與生物力學(xué)的研究相結(jié)合是,這也是我們當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。