摘要目的:比较重度骨质疏松腰椎中不同剂量骨水泥强化椎弓根螺钉的稳定性,分析螺钉稳定性与骨水泥剂量间的相关关系及初步探索注射PMMA的合适剂量.方法:18个新鲜腰椎标本来自4具新鲜尸体(男性1名和女性3名,平均年龄65±9岁),测量各椎体的骨密度(bone mineral density,BMD)后将18个腰椎标本的36侧椎弓根随机分为6个实验组(A～F组).相同方法制备钉道后,从A组到F组中,依次向钉道内注入0ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml 、3.0ml PMMA后拧入普通椎弓根螺钉.待骨水泥硬化后进行X线检查观察螺钉周围骨水泥的分布情况,随后进行轴向拔出实验并测量最大轴向拔出力(the maximum axial pullout strength,Fmax).采用单因素方差分析和LSD检验比较各组中的BMD和Fmax的差异.Fmax和PMMA剂量之间进行相关性分析.结果:所有腰椎的BMD均小于0.6g/cm2,T值均小于-3.5,根据WHO的标准均诊断为重度骨质疏松椎体,各组中BMD之间的差异无统计学意义(P=0.799).A组中,螺钉周围未见任何PMMA;B～F组中,PMMA相对均匀地分布于螺钉周围的骨质中.所有腰椎中螺钉位置良好,均未见明显PMMA渗漏.A～F组的Fmax分别为358.50±86.00N、442.67±96.02N、532.00±103.18N、740.67±120.90N、841.50±133.42N和1111.50±158.57N.与A组相比,B～F组的Fmax的提高程度分别为23.48％、48.40％、106.60％、134.73％和210.04％.A组和B组之间,B组和C组之间,E组和F组之间Fmax的差异均不具有统计学意义(P=0.230,P=0.203,P=0.152),其余各组间的差异均具有统计学意义(P＜0.05).Fmax与PMMA剂量之间存在显著的正相关关系(Pearson相关系数r=0.877,P＜0.05).结论:PMMA可以提高重度骨质疏松腰椎中椎弓根螺钉的稳定性,螺钉稳定性与PMMA剂量成显著的正相关关系.在一定范围内,注射PMMA和增加PMMA的剂量并不能显著增加螺钉的稳定性.生物力学研究表明,重度骨质疏松腰椎中提高螺钉稳定性时注射PMMA的合适剂量是3ml.