绵羊脊柱不同节段硬脊膜的结构及力学特点

作者：杨成伟; 杨新乐; 蓝旭^*; 张洪; 王明; 张亚强; 徐雅洁; 甄平

来源：中国修复重建外科杂志, 2019, 33(02): 232-238.

• 硬脊膜
• 结构
• 力学特征
• 绵羊

目的了解绵羊颈、胸、腰段硬脊膜的结构和生物力学特点,为人工硬脊膜的研发提供理论参考。方法取5只成年雄性白绵羊,处死后取C5、T10和L3平面的硬脊膜分别行组织学HE染色观察内部结构并测量硬脊膜厚度,扫描电镜观察硬脊膜内外表面形态,透射电镜观察硬脊膜内部结构并测量各部位硬脊膜胶原纤维直径。取C6、C7、T11、T12、L4、L5平面的硬脊膜行单轴生物力学测试,测量样本的断裂强度、弹性模量和断裂伸长率。结果 HE染色示颈、胸、腰段硬脊膜厚度逐渐递减,分别为(268.19±15.91)、(198.16±27.25)、(103.74±21.54)μm,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。扫描电镜观察示,硬脊膜内表面胶原纤维较多,细胞较少;外表面则细胞分布较多,且细胞均沿纵轴方向拉伸。透射电镜观察示,硬脊膜内部胶原纤维板层状交织排列,板层内胶原纤维同向排列,板层间胶原纤维相互垂直。颈、胸、腰段硬脊膜胶原纤维直径分别为(68.04±21.00)、(64.54±20.64)、(60.36±19.65)nm,比较差异无统计学意义(P>0.05)。单轴生物力学测试显示,颈段硬脊膜轴向和横向的弹性模量、断裂强度、断裂伸长率比较差异均无统计学意义(P>0.05);胸段和腰段轴向各指标均显著大于横向(P<0.05)。组间比较:颈、胸、腰段硬脊膜的轴向和横向弹性模量、断裂强度、断裂伸长率,两两比较差异均有统计学意义(P<0.05),呈颈、胸、腰段逐渐减小趋势。颈、胸段硬脊膜轴向弹性模量与横向弹性模量比值显著小于腰段(P<0.05);颈、胸段间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论绵羊硬脊膜从头侧向尾侧厚度依次减小;硬脊膜内表面胶原纤维分布较多、细胞较少,而外表面被细胞覆盖;硬脊膜内部胶原纤维板层交替排列,具有明显的各向异性生物力学特点,且从头侧向尾侧各向异性生物力学特点越明显。

• 单位
  河南省荣军医院; 兰州大学第二医院; 湖北省妇幼保健院