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目的:在椎体后凸成形术中首先通过球囊扩张后注入磷酸钙骨水泥(cakium phosphate cement,CPC),再次球囊扩张使CPC弥散封堵骨折椎体前缘缝隙及上下壁,最后注入聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)以增强椎体强度和刚度,综合利用CPC和PMMA材料的优点,解决椎体后凸成形术中CPC无法快速增强椎体,PMMA渗漏和PMMA增强椎体的应力遮挡造成临近椎体再骨折以及PMMA无法诱导成骨等诸多难题。方法:1.制备骨质疏松脊柱压缩模型,选用3具老年女性尸体脊柱中的T11-L3共15个椎体。实验前首先通过拍摄正侧位X线片排除先天畸形、肿瘤、骨折等缺陷,在双能X线检测仪上检测骨密度(Bone minerral density,BMD),根据WHO关于骨密度的定义即BMD低于本地区相同性别年龄健康人群平均值2.5个以上标准差(T<-2.5)。将脊柱标本在万能材料试验机上垂直压缩,制备30%椎体压缩骨折模型,并测量初始椎体强度和刚度。2.将骨折椎体标本分为三组行椎体后凸成形术(Percutaneous Kyphoplasty,PKP),A组灌注CPC,B组灌注PMMA,C组在第一次球囊扩张后注入CPC,再行二次球囊扩张后注入PMMA,分别测量每组脊柱标本的强度和刚度。结果:A、B、C组原始椎体标本强度分别为(1835±287.6)N、(1807±248.7)N、(1818±239.4)N,刚度分别为(1017.9±223.4)N/mm、(1123.7±185.6)N/mm、(1164.6±210.3)N/mm,三组椎体最大载荷及刚度的差异无统计学意义(P>0.05)。Kyphoplasty术后A、B、C组椎体的强度分别为(1566±214.7)N、(4328±302.5)N、(2729±252.9)N,刚度分别为(821.8±217.5)N/mm、(1429.3±213.8)N/mm、(1365.1±245.4)N/mm,三组椎体强度和刚度的差异有统计学意义(P<0.05),其中A组不能很好地增加椎体强度及刚度,且有显著性差异(P<0.05),B、C均能增加椎体的强度和刚度,其中C组更接近椎体原始强度和刚度,比较差异有统计学意义(P<0.05)。在测试中发现A、B、C组均有一例骨水泥外漏,其中A、C组渗出物为CPC,B组渗出物为PMMA。结论:A组椎体后凸成形术不能很好地增强椎体的强度和刚度,B、C组椎体后凸成形术均增强了脊柱标本的生物力学性能,但有灌注物渗漏风险,A、C组渗出物为CPC,B组渗出物为PMMA。进一步研究表明C组增强的椎体强度和刚度更接近原始椎体,使用CPC、PMMA序贯注入,可有效地防止PMMA渗漏产生的毒、副作用,并可改善CPC单独灌注无法立即加强椎体生物力学性能,而且增强的强度和刚度更接近原始椎体,可以改善骨折椎体应过度强化对邻近节段的影响。