摘要背景:骨质疏松症导致的骨小梁结构稀少不足以维持螺钉的把持力,常导致内固定失败,可通过增加螺钉直径和长度、改变螺钉表面涂层、骨水泥强化钉道等措施来增加螺钉的把持力.骨水泥强化皮质骨轨迹置钉技术和采用新型变径螺钉的改良皮质骨轨迹置钉技术已被证实有良好的固定效果,目前需要对两者相关力学性能进行分析比较.目的:利用有限元分析法比较骨水泥强化皮质骨轨迹置钉技术、皮质骨轨迹置钉技术和采用新型变径全皮质骨螺纹螺钉的改良皮质骨轨迹置钉技术在腰椎内固定治疗中的力学性能.方法:基于3具骨质疏松椎体标本的CT扫描数据构建L4腰椎模型,并在改良皮质骨置钉技术中应用了创新的变径全皮质骨螺钉(改良皮质骨轨迹置钉组),螺钉全长45 mm,直径为5.5-4.3 mm变径;与未强化皮质骨轨迹置钉组(直径为5.5 mm、长度为40 mm)和骨水泥强化皮质骨轨迹置钉组(直径为5.5 mm、长度为40 mm、中心开孔直径为1 mm)进行对比.通过测定轴向拔出力、螺钉稳定性(上、下、左、右载荷位移比)、椎体活动度比较各组螺钉的固定强度.结果与结论:①轴向抗拔出力:强化皮质骨轨迹置钉组>改良皮质骨轨迹螺钉组(P=0.024 6),且强化皮质骨轨迹置钉组、改良皮质骨轨迹置钉组均>未强化皮质骨轨迹置钉组(P=0.000 1,P=0.002 64);②螺钉稳定性:在下方施加载荷时,3组螺钉的载荷位移比值为强化皮质骨轨迹置钉组>未强化皮质骨轨迹置钉组、改良皮质骨轨迹螺钉组(均P<0.05),且改良皮质骨轨迹螺钉组>未强化皮质骨轨迹螺钉组(P<0.05);③椎体活动度:在5种工况下骨水泥强化皮质骨轨迹置钉组<改良皮质骨轨迹螺钉组,但差异无显著性意义(P>0.05),且骨水泥强化皮质骨轨迹置钉组、改良皮质骨轨迹螺钉组均<未强化皮质骨轨迹螺钉组;④与改良皮质骨轨迹螺钉组比较,骨水泥强化皮质骨轨迹置钉组的螺钉载荷位移比、腰椎活动度等相关力学性能均有提升,但差异均无显著性意义(P>0.05);⑤提示骨水泥强化皮质骨轨迹置钉技术与新型变径全皮质骨螺钉相比,具有更好的生物力学性能,且骨水泥强化皮质骨轨迹置钉技术可能是临床骨质疏松症患者内固定治疗更为合适的置钉选择.