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背景作为连接相邻椎体的主要结构,腰椎间盘在脊柱的各项活动中常需处于压缩、拉伸、侧弯或扭曲等多种复杂的运动状态中。其间,纤维环因其独特的结构而对维持椎间盘的完整起着举足轻重的作用。作为纤维环最重要的力学性质之一,抗拉伸性能具有相当的意义。核磁共振(MRI)成像技术在我国脊柱疾患的诊查中获得了广泛运用,以其为基础的Pfirrmann分级是临床评估椎间盘退变情况的重要指标,而磁共振的Modic改变亦被广泛用于观察腰椎终板功能。目前对纤维环抗拉伸性能的研究多集中于其标本在不同化学状态下的表现,但对磁共振表现与纤维环的抗拉伸性能之间具体相关性尚缺乏深入研究。目的描述纤维环抗拉伸性能情况,分析磁共振表现(Pfirrmann退变分级与Modic改变)与纤维环抗拉伸性能之间相关性。方法对27例(男16例,女11例,死亡年龄31-57岁,平均44.3岁)尸体标本腰椎行磁共振检查,对椎间盘行Pfirrmann分级,并观察邻近椎体Modic改变情况。分别取T12-S1节段各椎间盘,将各椎间盘分为前侧,前外侧,外侧,后外侧及后侧共5个区域,每一区域进一步分为内层,中层及外层纤维环。以此分区分别制备纤维环各位置的抗拉伸性能测试样本。使用万能电子测试机测试样本的弹性模量,极限应力及最大拉伸比。使用线性拟合分析年龄与纤维环力学性能的相关性,使用单因素方差分析检验MRI分级与纤维环抗拉伸性能的相关性,并进一步使用最小显著差数法(LSD)进行组间分析,采用单一样本t检验对各性别及Modic改变情况下的纤维环抗拉伸性能进行比对。结果内层、中层及外层纤维环的平均弹性模量分别为4.80±1.96MPa,8.25±2.73MPa及13.20±3.19MPa,极限应力分别为1.13±0.54MPa,1.73±0.87MPa及3.37±1.30MPa。各层次纤维弹性模量、极限应力与年龄、性别之间均不存在显著相关性。随着MRI椎间盘退变分级的升高,除中层纤维环极限应力外,各层纤维环弹性模量及极限应力均呈降低趋势,其差异具有统计学意义。伴随邻近终板Modic改变的出现,椎间盘表现出明显的内层纤维环弹性模量及最大应力降低,而中层、外层纤维环仅表现为最大应力降低。结论纤维环各层次纤维的弹性模量、极限应力与年龄、性别之间均不存在显著相关性。椎间盘的Pfirrmann退变分级显示退变程度越重,纤维环的抗拉伸性能越弱。伴有邻近终板Modic改变的椎间盘纤维环抗拉伸性能较弱。