[发明专利]CT床内人体局部加压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在医学领域用于模拟踩跷试验所使用的CT床内人体局部加压装置。

背景技术

手法产生的生物效应是多方面的，其中最直接、最明显的是力学效应。崔京浩等在第十三届全国结构工程学术会议特邀报告中明确提出中医传统的推拿手法多数都是力学原理的运用，对各种力和谐的组合和利用构成了手法的操作过程。因此，可以说手法操作的特征之一是力学原理的运用，手法的规范化研究首先应对其力学原理应用的规律、力学治疗机制进行研究。同时由于手法的多样性，同一手法在不同疾病治疗中运用也存在差异，因此，要对其力学原理应用规律、力学治疗机制在不同疾病治疗中的差异，则必须结合具体手法治疗的优势病种进行研究。

踩跷法是临床常用的推拿手法之一，医生利用足部踩踏患者一定部位来治疗疾病。与其他一般的手法相比，踩跷法具有压力大，作用部位相对固定的特点，常用于脊柱疾病的推拿治疗，特别是治疗LDH的临床疗效优异，因此是临床治疗LDH常用的手法之一。踩跷法操作时其用力的方式较一般的手法简洁，可简化为施加一个垂直向下的力，力量轻重有节律的变化。因此，对其在治疗LDH中力学原理的应用规律，力学治疗机制以及踩跷参数与生物力学效应的量效关系，踩跷参数优化的研究具有可行性和实用价值。

目前对踩跷法力学治疗机制的研究非常薄弱。踩跷法基础研究薄弱的主要原因之一是缺乏直接可视化的观察和研究手段，难以直观地了解踩跷时腰椎的三维结构改变情况，医生只能通过观察腰椎的CT或MRI图像并结合其解剖学知识进行反复思考，在头脑中构想出腰椎在踩跷力作用时的三维结构变化。而现在新兴的三维可视化技术与计算机模拟为这个难题的解决提供了可能。

三维重建是三维可视化技术的核心内容。三维重建的图像可显示出人体各解剖部位复杂的空间结构，避免了主观因素的影响，简化了大脑的空间思维过程，便于研究疾病的发展规律；此外，三维图像可以按X、Y、Z轴的方向任意旋转，突出感兴趣区，并且对于观察椎体的微小移位，椎间孔的变形等诸多方面体现出明显的优越性。而计算机模拟则解决了推拿手法研究中难以解决的模型问题。目前，最新颖的研究应当是推拿手法与关节功能的计算机数学模型，它能清楚地重复实验内容，能在正常和病理状态下对治疗前后肌肉骨骼系统的功能状态进行定量、非侵入性的生物力学评价。它既有X线平片对腰部整体观察的优点，又兼有CT、MRI扫描对腰部附件骨及软组织的高分辨率，特别在显示不同年龄段、不同疾病状况等条件下，对骨性椎管及软组织的立体显示是常规方法无法比拟的。因而，三维可视化技术与计算机模拟技术在推拿研究中具有广阔的应用前景。

三维动态模型是一种更为先进的表达方法。这种动态模型主要以活体标本作为研究对象，以CT或MRI为手段收集目标不同状态下的数据，进行三维重建，再利用先进的计算机处理技术，将各状态下的三维重建模型进行整合，形成观察目标的动态三维图形，以便对目标进行动态观察、研究。这种动态三维图形建立后，计算机能在可根据观察的需要改变观察角度的三维图形上使各质点数字化，通过动态环境下各质点的位移等数据变化，计算参数，完成观察目标的动态定量处理，实现真正数字化意义上的动态三维模型。建立这种动态三维模型后，能将观察目标的动态变化过程进行真实数字化表达，提高了研究结果的科学性、客观性，解决了部分科研研究靶点动态数据采集等问题，同时对一些定量化研究中效应难以观测等方面更有帮助。

因此，如果将三维动态模型运用于推拿手法定量化、标准化研究，以客观的数据反映推拿手法的量、评价推拿的量效关系，不仅能真实反映推拿效应，使之具有量的表达，而且通过数据的转换直接反映施加因素的量，使推拿手法定量化、标准化研究在方法学上成为可能。

然而，要实现脊柱腰椎段三维动态模型的重建，首先要解决的问题是对志愿者进行螺旋CT扫描的同时，用踩跷法对志愿者实施推拿。显然，受现有CT机的CT检测窗大小的限制，采用医生直接在CT检测窗内对志愿者实施推拿是不现实的。为此，就需要开发一种可模拟踩跷法在志愿者腰部加压的装置，通过该装置模拟踩跷法在志愿者腰部加压的同时，对志愿者进行螺旋CT扫描，实现脊柱腰椎段实时动态螺旋CT三维重建。

发明内容

为了实现脊柱腰椎段实时动态螺旋CT三维重建，以便在此基础上对踩跷法力学治疗机制进行深入研究，本发明所解决的技术问题是提供一种可模拟踩跷法在志愿者腰部加压的CT床内人体局部加压装置。