頸椎關節(jié)囊應變與疼痛檢測系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、在交通事故傷情中，頸部損傷不但發(fā)生率較高，而且其造成的后遺癥長期困擾著事故幸存者。典型的頸部損傷，通常情況下稱之為揮鞭傷，多發(fā)生于追尾碰撞事故中。揮鞭傷的發(fā)生機制主要是由于頸椎關節(jié)囊的過度形變引起關節(jié)囊神經受激或受損從而產生疼痛。雖然越來越多的實驗研究已經證實了這一揮鞭傷發(fā)生機制，但揮鞭傷時頸椎關節(jié)囊應變狀況與其神經生理學之間的關系尚未具體明確。本文基于以上研究目的，提出了利用頸椎關節(jié)囊應變與疼痛檢測系統(tǒng)測量揮鞭傷時頸椎關節(jié)囊的應變與神

2、經放電活動，以進一步揭示二者的關系。
　　 本文的主要研究工作和成果包括：
　　 ①參考頸椎關節(jié)囊形態(tài)與結構，設計了實驗模型的動物模型和物理模型。山羊頸椎因其在形態(tài)學上與人體頸椎相似，可作為動物實驗模型。制作了物理模型用于頸椎關節(jié)囊應變檢測系統(tǒng)的測試。
　　 ②本文設計了頸椎關節(jié)囊應變檢測系統(tǒng)，用以測量揮鞭傷時頸椎關節(jié)囊應變狀況。系統(tǒng)由關節(jié)囊應變傳感器、測量電橋、放大電路、濾波電路、零偏校正電路和高速采集裝置等組

3、成。關節(jié)囊液態(tài)金屬應變傳感器由于測量大應變的需要，其輸出為非線性，將通過非線性模型的階次來控制傳感器靜態(tài)非線性模型的近似誤差。對關節(jié)囊應變傳感器進行標定，得出關節(jié)囊應變傳感器靜態(tài)非線性模型，并獲得傳感器的擬合誤差、回差、重復性、靈敏度、分辨力、閾值和靜態(tài)誤差等靜態(tài)指標。最后通過求近似反函數(shù)的方法來進行輸出信號的反演。
　　 ③針對揮鞭傷時頸椎關節(jié)囊疼痛檢測需要，本文設計了頸椎關節(jié)囊疼痛檢測系統(tǒng)。通過神經放電檢測電極連接關節(jié)囊神經

4、根，傳導出疼痛信號，經A/D差分放大器后，利用高速記錄主機進行數(shù)據(jù)采集，最終利用專用軟件進行數(shù)據(jù)分析。由于揮鞭傷時的疼痛信號包含多個神經纖維傳導的動作電位，因此，本文采用電刺激實驗，先對關節(jié)囊各個區(qū)域對應的神經纖維放電動作電位進行篩選和甄別，并作為模板，與揮鞭傷模擬實驗的神經放電數(shù)據(jù)進行匹配，最終獲得不同關節(jié)囊區(qū)域對應的不同神經纖維放電的速率變換狀況。
　　 ④搭建了揮鞭傷模擬實驗系統(tǒng)進行頸椎關節(jié)囊應變與疼痛檢測系統(tǒng)的應用實驗。