研究人员借3D打印技术揭示关节疼痛的原因

     众所周知，人类经历了漫长的进化史，在这段时间里，人类做了很多惊人的事情，并认为人类是四足动物的后代。然而，人类进化到今天的过程并不完美，牛津大学的一些研究人员正在研究进化是如何导致我们许多人目前面临的一些痛苦和加重的情况，特别是当我们进入老年的时候。

    据悉，牛津骨科进化小组由临床讲师Paul Monk博士、动物学教授Fritz Vollrath和矫形外科和肌肉骨骼科学教授Jonathan Rees博士组成。该小组对人类骨骼的进化起源进行研究，其如何变成我们现在的骨骼结构，以及他们今天负责的骨科问题。

    目前，很少有成年人没有经历某种类型的复发性或慢性关节疼痛，这些疾病似乎并没有来处。在不考虑身材、体重、饮食和身体活动水平的情况下，背部问题和膝盖问题无处不在的折磨人们。根据牛津研究人员的说法，其原因可能会一直回到人类开始用两条腿走路。

    “在医院诊所，我们很容易看到患有肩部疼痛、膝盖前部疼痛、髋关节炎的人群，在年轻人中，我们看到一些关节有弹出的倾向。”Monk博士说，“我们想知道当我们结束了这种奇怪的骨头和关节的安排，让人们有了这些问题。这让我们感到，答案是通过进化来寻找。”

    为此，研究小组对位于牛津大学、伦敦自然史博物馆和华盛顿特区的史密森学会的224个古骨标本进行CT扫描。这些扫描不仅来自人类。而且还有灵长类动物、恐龙和其他动物，这些数据被用来创建一个3D模型库。研究人员通过研究和比较，以跟踪单个骨头的形状和结构在数百万年的过程中的变化。

     在研究过程中，他们发现人类大腿骨的“颈部”似乎在人类开始用两条腿行走时开始变得越来越厚，这是非常有意义的，因为大腿骨骼需要适应以支持额外的重量。不幸的是，股骨颈骨较厚，更可能发展为关节炎，这就是为什么这么多成年人患有髋部疼痛的良好解释。

   更不幸的是，如果人体继续以与它已经存在数百万年的相同轨迹演变，股骨颈骨将继续变厚，导致更多的关节炎病例。研究人员使用3D模型来打印“未来的骨架”，使用数学算法来预测人类骨骼将如何继续改变形状，如果他们的预测是正确的，那不仅仅是臀部会发展恶化的问题。该研究还发现，肩膀中腱和血管通过的间隙随着时间的推移变得越来越窄，这将解释一些人在抬起他们的头部时会有疼痛的感觉。

    “这些模型将使我们能够识别许多现代联合条件的根本原因，以及使我们能够预见未来可能基于生活方式和遗传变化开始出现的问题，”Monk博士说。 “目前的趋势表明，联合替代品的现代形状在将来不会工作，这意味着我们需要重新考虑我们的方法进行许多常见的手术。我们还想看看我们将来会是什么样子，并且回答诸如‘我们是如何变得更高、更快或更弱’的问题，以及‘我们可能正在演变为更早的未来需要？’”。

    与过去的化石标本不同，未来的变化并不是一成不变的，有许多未知因素可能影响人类未来变化和适应的方式。然而，牛津大学的研究可以让我们了解我们的后代可能是什么样子，以及他们可能面临的问题。