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目的：1、研制经皮长U形空心椎弓根钉钉孔骨水泥强化的新型椎弓根钉（percutaneous minimally invasive novel perfusional pedicle screw,PMI-NPPS）及灌注配套器械。2、通过生物力学实验证实：通过PMI-NPPS灌注骨水泥，可显著增强骨质疏松条件下椎弓根钉的稳定性，为临床运用提供理论依据。方法：1、LU-SHPS结合骨水泥的模拟实验：利用笔者导师前期设计研制的在实验研究和临床运用中取得满意效果并已获国家专利的经皮长尾可折U形空心椎弓根钉（Long U-shaped hollow pedicle screw,LU-SHPS），对骨水泥强化进行初步的探究：采用干燥人体腰椎标本及新鲜猪椎体标本置入LU-SHPS并灌注骨水泥，通过X线及CT检查观察骨水泥的分布情况。2、研制骨水泥强化的新型螺钉：在LU-SHPS的基础上，设计研制PMI-NPPS及灌注配套器械，同时进行机械性能测试。3、PMI-NPPS的生物力学实验：在骨质疏松生物力学试验模块上采用相同的方法对各组进行处理。对照组:直接拧入LU-SHPS；实验组1：直接拧入PMI-NPPS；实验组2：拧入PMI-NPPS并经侧孔灌注骨水泥。15分钟后对所有标本进行X线及CT检查，最后行轴向拔出力实验。结果：1、通过LU-SHPS灌注骨水泥是可行的，但灌注量较少；X线及CT检查示：干燥人体腰椎标本模型中有骨水泥，而新鲜猪椎体骨因骨质较硬骨水泥很少灌入。2、新型的PMI-NPPS及灌注配套器械，螺钉机械性能测试达到人体生物力学的要求；极限强度为3258±22N，屈服力为2262±15N，可以满足人体上半身的负荷。3、BTB模型的影像学检查示：各组中螺钉位置均较好，可见明显的骨水泥影。4、轴向拔出力实验结果：实验组2的最大轴向拔出力为127.0±15.1N,能量吸收值为0.426±0.124J，拔出刚度为36.2±4.0N/mm,均显著高于对照组和实验组1；而对照组和实验组1之间差异无统计学意义。结论：1.经PMI-NPPS灌注骨水泥，可以显著增强骨质疏松条件下椎弓根螺钉的稳定性，其可以减少螺钉拔出、切割。2.自行研制的PMI-NPPS及灌注配套器械，微创经皮椎弓根内固定治疗胸腰椎骨折伴骨质疏松，其操作安全、简便、可行。