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背景椎体成形术（Vertebroplasty）是治疗老年骨质疏松性骨折的有效方法，其治疗机制是向骨折椎体内注入可凝固性材料，达到强化和稳定损伤椎体，迅速缓解背部疼痛，改善患者生活质量的目的。但是术后邻近椎体发生骨折时有报道，越来越引起脊柱外科医生的重视。而胸腰椎跨节段强化后其对中间椎体、椎间盘的应力影响如何，中间椎体是否需要预防性强化，目前国内外文献尚未见全面报道。目的本研究旨在通过不同量聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）骨水泥行胸腰椎跨节段强化后体外生物力学实验，测量术前术后强化节段、中间椎体、及其上下椎间盘力学变化，探讨跨节段椎体强化后对中间节段生物力学的影响，为椎体成形术在临床应用提供依据。方法取福尔马林浸泡的老年人尸体脊柱标本6具(含T8-L4)，X线摄片排除先天畸形、骨折、肿瘤等异常，双能X线骨密度仪(dual-energy X-ray absorptiometry，DEXA)测定椎体骨密度(BMD)确定为骨质疏松椎体。根据椎体节段分为A:T8～T10、B:T11～L1、C:L2～L4，共计18个脊柱功能单位（Functional units of the spine，FSU），每个FSU包括三节相连椎体和两个椎间盘，并保持椎体后部结构和韧带完整性。A组分A1、A2；B组分B1、B2；C组分C1、C2，每组各3个FSU。在C型臂X光机辅助下向小剂量组（A1、B1、C1）上下椎体骨水泥各注射聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥量分别为3ml、4ml、5ml；中等计量组（A2、B2、C2）中上、下椎体各注射聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥量分别为5ml、6ml、7ml。用力学试验机测试术前、术后轴向压缩情况下18组样本整体刚度，中间椎体刚度，上、下椎间盘应变。数据处理:采用Spss17.0配对t检验分析。结果生物力学测试后发现小剂量组（A1、B1、C1），其术前、术后的FSU的整体刚度和中间未强化椎体的刚度未见明显差异（p＞0.05），中间椎体上、下椎间盘的应变未见明显差异；在中等计量组(A2、B2、C2)，其术前、术后的FSU的整体刚度未见明显差异（p＞0.05），中间未强化椎体的刚度未见明显差异（p＞0.05），而中间椎体上下椎间盘术前术后的应变有明显差异p＜0.01。结论1.骨质疏松椎体小剂量（A1、B1、C1上、下椎体骨水泥注射量分别为3ml、4ml、5ml）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥跨一个椎体节段强化后，整个脊柱功能单位（FSU）的刚度、中间椎体的刚度、上、下椎间盘应变没有影响。2.骨质疏松椎体中等剂量（A2、B2、C2上、下椎体骨水泥注射量分别为5ml、6ml、7ml）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥跨一个椎体节段强化前后，对整体脊柱功能单位（FSU）的刚度和中间椎体的刚度没有影响，而对其上、下椎间盘有明显的影响，因此可以加速邻近椎间盘退变。3.通过骨质疏松椎体跨一个节段强化前后的体外生物力学实验，结果表明随着聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥填充量的增加，在实验条件下对整个脊柱功能单位（FSU）和中间椎体的刚度未见明显影响，但是随着骨水泥填充量的增加，中间椎体上、下椎间盘的应变明显增加，因此建议临床上尽用小计量骨水泥，对中间椎体无需进行预防性强化。