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目的：导师前期通过三维有限元模拟腰背肌锻炼[1]、角度牵引计算机模拟的研究实验证实，腰背肌锻炼时背伸位比前屈位更符合生物力学要求，但导师认为背伸角度不是越大越好。本实验旨在通过模拟腰椎间盘膨出受试者，在角度差异条件下行腰背肌功能锻炼，对比背伸时角度变化前后腰椎间盘水分、椎管前后径及硬膜囊间径值的改变，从而为腰背痛患者的个性化锻炼方法提供理论指导，使腰背肌锻炼的范围更为精确。方法：①选取河南省洛阳正骨医院脊柱科和颈肩腰腿痛科门诊诊治的腰腿痛病人，其中L4/5椎间盘膨出者10人，L5/S1椎间盘膨出者10人。②待病人配合行正常核磁共振检查确定为腰椎间盘膨出后，于腰部后方放置软垫模拟腰背肌锻炼，软垫为大小两个，分别模拟背伸角度10°及20°。③先运用核磁共振弥散加权成像（DWI）技术扫描，再进行常规核磁共振扫描，得出图像。④借助软件工具测量具体数据，得出各角度腰椎间盘的各向同性表观弥散系数值（ADC），T2加权平扫位下椎管前后径以及T2加权矢状位下硬膜囊间径。结果：①腰椎平卧位、背伸10°、20°时，L4/5椎间盘ADC值分别为（1226.03±276.02）×10-3mm2/sec、（1069.91±299.06）×10-3mm2/sec、（983.80±273.67）×10-3mm2/sec，差异无统计学意义（F=1.881，P=0.172）；椎管前后径分别为（1.08±0.18）cm、（1.17±0.18）cm、（0.94±0.21）cm，差异具有统计学意义（F=3.509，P=0.044）；进一步两两比较，10°与20°时的椎管前后径比较，差异有统计学意义（P=0.014）；0°与10°、20°时的椎管前后径比较，差异无统计学意义（F=0.312，P=0.122）；硬膜囊间径分别为（9.31±2.22）mm、（9.80±2.27）mm、（7.73±2.03）mm，差异无统计学意义（F=2.468，P=0.104）。②腰椎平卧位、背伸10°、20°时，L5/S1椎间盘ADC值分别为（1307.22±205.20）×10-3mm2/sec、（1097.16±200.59）×10-3mm2/sec、（953.33±200.66）×10-3mm2/sec，差异具有统计学意义（F=7.750，P=0.002）；进一步两两比较，0°与10°、20°时的椎间盘ADC值比较，差异均有统计学意义（F=0.028，P=0.001），10°与20°时的椎间盘ADC值比较，差异无统计学意义（P=0.123）；椎管前后径分别为（1.51±0.29）cm、（1.64±0.29）cm、（1.40±0.31）cm，差异无统计学意义（F=1.730，P=0.196）；硬膜囊间径分别为（14.54±3.31）mm、（14.94±3.29）mm、（12.98±3.31）mm，差异无统计学意义（F=0.979，P=0.389）。结论：①随着腰椎背伸角度的变化，腰椎间盘受挤压的程度也发生变化，椎间盘含水量也会发生相应的变化。对于L4/5椎间盘膨出的患者，这种变化不明显；而对于L5/S1椎间盘膨出的患者，腰椎背伸会使椎间盘水分减少，但不同背伸角度对椎间盘水分含量的影响无明显差异。②对于L4/5椎间盘膨出的患者，腰椎背伸角度过大可导致L4/5节段的椎管前后径变小，有增加马尾神经受压几率的风险，故腰背肌锻炼时腰椎背伸角度不宜过大；而对于L5/S1椎间盘膨出的患者，腰椎背伸角度对L5/S1节段的椎管前后径影响不大，腰背肌锻炼时增加腰椎背伸角度，无马尾神经受压之虞。③腰椎背伸角度对L4/5节段及L5/S1节段的硬膜囊间径影响不大。