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目的1通过对成年山羊行去卵巢手术并注射激素,构建山羊骨质疏松模型并验证。2对骨质疏松山羊椎体强化组和非强化组在同一载荷下的不同运动状态进行生物力学测试,通过分析邻近椎体上下终板应力、椎体刚度及应变情况,明确椎体强化术后邻近椎体是否存在应力集中现象;探讨椎体强化术本身是否是邻近椎体骨折的潜在高危因素。为临床预防椎体强化术后邻近椎体新发骨折提供理论依据。方法1第一部分骨质疏松大动物模型建立:3±0.5岁健康崇明雌性山羊12只,体重22.69±2.25kg,麻醉后经腹正中切口切除双侧卵巢。术后4周起予以甲泼尼龙琥珀酸钠5mg/kg肌注,一周3次,术后180天停止注射。术前及术后180天分别应用双能X线骨密度仪测量T12-L2椎体骨密度（Bone Mineral Density,BMD）并抽取颈静脉血样10ml,分别送检血钙、血磷、血清碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）;术前及术后90天、180天分别抽取颈静脉血样10ml测血清Ⅰ型胶原N端前肽（Procollagen type ⅠN-peptide,P1NP）及β-胶原特殊序列（β-Crosslaps,β-CTX）;术前及术后180天髂骨取骨获取单面皮质骨条送组织学检查,测量并计算骨组织形态计量学指标:骨体积分数（Bone Volume/Total Volume,BV/TV）、骨表面积和体积比（Bone Surface area/Bone Volume,BS/BV）、骨小梁厚度（Trabecular Thickness,Tb.Th）、骨小梁数量（Trabeculae Number,Tb.N）。使用统计软件SPSS22.0系统,P1NP及β-CTX组内不同时间点采用单因素重复测量方差分析,其余采用配对样本t检验,计量资料以均数±标准差（x±s）表示,检验水准α值取双侧0.05,P＜0.05为差异有统计学意义。2第二部分脊柱生物力学测试:将上述骨质疏松山羊按照随机对照研究分为实验组和对照组,每组各6只山羊。实验组山羊麻醉后行L1椎体骨水泥强化术,双侧注入骨水泥共2ml。一周后处死所有山羊,取T11-L3共5节椎体及椎间盘,标本预处理后连接应力传感器,实验载荷设定为轴向400N,分别检测两组山羊T12椎体下终板及L2椎体上终板所受的应力。在保持轴向载荷400N的状态下,固定L3椎体,并于T11椎体施以5Nm力矩,测出T12椎体下终板及L2椎体上终板在前屈、后伸、侧弯及旋转所受的应力。使用ARAMIS三维运动和变形测量系统获取轴向加压400N时两组T12、L1、L2椎体的应变量及应变图像,同时获得T12、L1、L2椎体的相对位移,通过载荷-位移曲线,获得T12、L1、L2椎体的刚度。组内轴向、前屈、后伸、侧弯及旋转不同运动状态采用单因素方差分析,其余采用独立样本t检验,使用统计软件SPSS22.0系统,计量资料以均数±标准差（x±s）表示,检验水准α值取双侧0.05,P＜0.05为差异有统计学意义。结果1 第一部分 去势术后6个月山羊脊柱骨密度显著下降,较术前降低26.6±2.3%,差异有统计学意义（P＜0.01）。术后6个月后山羊的血钙、血磷、血清碱性磷酸酶有不同程度的升高,与术前相比,差异具有统计学意义（P＜0.05）;术前及术后不同时间点P1NP差异有统计学意义（P＜0.05）,术后第3个月山羊的P1NP水平高于术前,术后第6个月时低于术前,且与术前相比差异均有统计学意义（P＜0.05）;β-CTX术后呈逐渐升高趋势,术后第3个月、第6个月山羊的β-CTX水平高于术前,与术前相比差异有统计学意义（P＜0.01）,术后山羊的β-CTX水平随着时间延长而升高,术后第6个月高于术后第3个月,差异有统计学意义（P＜0.01）。骨组织形态计量学指标中术后6个月骨体积分数、骨小梁厚度及骨小梁数量指标均不同程度下降,骨体积分数、骨小梁数量与术前相比,其差异有统计学意义（P＜0.01）,骨小梁厚度与术前相比,其差异有统计学意义（P＜0.05）;术后6个月骨表面积和体积比与术前相比有升高趋势,差异有统计学意义（P＜0.05）。2 第二部分 实验组强化椎体L1刚度增加,与对照组相比,刚度增加25.5±1.1%,差异有统计学意义（P＜0.01）,两组相邻椎体T12及L2刚度无明显变化,差异无统计学意义（P＞0.05）。实验组强化椎体L1应变减少,与对照组相比,差异有统计学意义（P＜0.01）,实验组相邻椎体T12及L2应变增加,与对照组相比,差异有统计学意义（P＜0.01）,对照组T12椎体应变与L2椎体应变相比无明显变化,差异无统计学意义（P＞0.05）,实验组T12椎体应变较L2椎体应变增加,差异有统计学意义（P＜0.05）。轴向载荷下,实验组T12下终板及L2上终板VonMises应力均较对照组增加,差异有统计学意义（P＜0.01）;实验组T12下终板较L2上终板VonMises应力增加,差异有统计学意义（P＜0.05）;前屈、后伸、侧弯、旋转时,实验组T12下终板及L2上终板VonMises应力均较对照组增加,差异有统计学意义（P＜0.01）;前屈、后伸、侧弯时,两组T12下终板及L2上终板VonMises应力均大于轴向,差异有统计学意义（P＜0.01）,且前屈＞侧弯＞后伸,差异有统计学意义（P＜0.01）,而旋转时VonMises应力与轴向相比无明显变化,差异无统计学意义（P＞0.05）结论1 第一部分 对成年山羊行双侧卵巢切除并联合使用激素,可使山羊在6个月后形成骨质疏松症,骨质疏松模型可通过骨密度、骨代谢生化标志物及骨组织形态计量学指标确认及评价。去势联合激素使用是构建大动物山羊骨质疏松模型的有效办法。2 第二部分 骨质疏松椎体强化后其邻近椎体终板应力在轴向及各运动状态下均有增加,轴向状态下上位椎体应力增加更为明显。强化椎体轴向刚度增加而应变下降,其邻近椎体应变均增加,且上位椎体应变增加更为明显。不同运动状态下,与轴向相比,邻近椎体终板所受应力在前屈、侧弯、后伸时增加且前屈时增加最大,旋转时无变化。椎体强化后,脊柱的生物力学发生改变,是术后邻近椎体骨折的潜在高危因素。