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第一部分后路椎弓根内固定系统治疗严重胸腰椎爆裂型骨折有限元分析[目的]1、根据载荷分享评分，建立严重L1爆裂型骨折有限元模型。2、采用有限元法分析后路椎弓根内固定治疗严重L1爆裂型骨折术后及术后2月时的稳定性。3、研究两个时段时内固定应力的变化，旨在为后路椎弓根内固定结合术后卧床治疗严重胸腰椎爆裂型骨折提供生物力学依据。[方法]选择一名30岁正常男性，利用CT对其胸腰椎进行连续薄层扫描，利用CT图像和Mimics软件建立T12-L2椎体三维模型，根据载荷分享评分模拟L1严重爆裂型骨折，模拟行后路椎弓根内固定术后及术后2月时有限元模型，将两种模型以及生理模型导入ANSYS10.0软件，分别加载500N压力和15NM扭矩，模拟人胸腰部正常生理屈伸和侧弯，比较三种模型在不同生理活动下椎体结构和内固定器械上的变形及应力分布情况。[结果]生理模型在垂直压力下所得的刚度位于先前体外实测结果区间内，通过有效性检验。从位移分布情况来看，术后模型在前屈、后伸及侧弯情况下最大位移值分别为生理模型的168%、52%、150%，术后2月模型三种工况下最大位移值为生理模型的101%、51%、92%，术后2月模型在前屈及侧弯情况下更接近正常生理状态，后伸情况下较生理模型更为稳定。从内固定应力分布情况来看，三种工况下内固定应力集中分布于椎弓根螺钉根部，术后2月模型在前屈、后伸及侧弯情况下最大应力值分别为术后模型的60%、99%、68%，术后2月时内固定所承受的应力小于术后模型。[结论]本研究建立了正常T12-L2节段的三维有限元模型，并且加载后通过了模型有效基金项目：卫生部公益性行业专项基金II性的验证。根据载荷分享评分，模拟L1严重爆裂型骨折椎弓根内固定术后及术后2月时有限元模型。在载荷加载实验中，术后2月模型在三种工况下稳定性优于术后模型，与正常生理情况相似。提示后路椎弓根内固定系统治疗严重胸腰椎爆裂型骨折，结合术后卧床延迟负重可达到良好的生物力学性能，为临床应用提供了理论依据。第二部分后路椎弓根内固定系统治疗严重胸腰椎爆裂型骨折临床应用[目的]回顾性研究应用经后路椎弓根螺钉内固定系统治疗严重胸腰椎爆裂型骨折的疗效，分析其治疗效果及相关的影响因素。[方法]随访我科自1998～2010年间应用后路椎弓根内固定系统治疗的载荷分享评分大于6分的胸腰椎爆裂型骨折病例，对资料完整的53例病例进行疗效分析。所有病例术后至末次随访至少12月，平均38.9月。通过影像学，神经功能和疼痛与腰背部功能三个方面评定手术的疗效。通过术前CT及术前、术后标准胸腰椎正侧位片，评定载荷分享评分。分别于术前、术后及末次随访时拍摄标准胸腰椎正侧位片及术前CT，在侧位X片上测量伤椎前后缘高度百分比（Anterior Vertebral Height，AVH；PosteriorVertebral Height，PVH)、伤椎楔变角（Vertebral Body Angle,VBA）、后凸畸形角（Cobbangle）和矢状面指数（Sagittal Index, SI）。应用Frankel分级评分标准对术前及随访时的神经功能做出评估。患者的疼痛与腰背部功能状况则按照Denis疼痛分级与Oswestry功能障碍指数做出评估。[结果]53例载荷分享评分大于6分，其中7分组20例，8分组18例，9分组15例。内固定术后AVH由48.7%±16.6%恢复至95.5%±8.7%， PVH由88.1%±9.5恢复至97.2%±7.0%，VBA由22.8°±9.2°恢复至4.6°±4.4°，Cobb角22.3°±9.4°恢复至3.3°±8.5°，SI由18.4°±10.6°恢复至2.3°±4.5°。术后至末次随访丢失值分别为AVH：4.8%±7.2%；PVH：0.4%±7.0%；VBA：3.1°±4.2°；Cobb角：7.0°±6.6°；SI：7.0°±6.6°。AVH、PVH、VBA、Cobb角、SI术前、术后均有显著的统计学意义（P﹤0.01）。AVH、VBA、Cobb角、SI术后与末次随访时相比，均有统计学意义（P﹤0.01）。末次随访时，53例患者神经功能为：A级7例，C级3例，D级4例，E级39例。仍有12例患者存在括约肌功能障碍。除7例全瘫的患者无明显恢复外，神经不完全损伤的患者均有Frankel1级以上的改善。根据Denis疼痛分级，28例P1，19例P2，6例P3。末次随访时39例无截瘫的患者（Frankel E级），Oswestry功能障碍指数平均12±16，其中优28例，良8例，差3例，71.8%的患者为优。本组中并发症主要为内固定断裂，53例中内固定断裂6例，断钉率为11.3%，3例载荷分享评分8分，3例9分，5例来自椎板切除减压组，1例为间接复位组，两组间断钉率无统计学差异（P＞0.05）。[结论]经后路椎弓根内固定术结合术后卧床能有效治疗载荷分享评分＞6分的严重胸腰椎爆裂型骨折，能够恢复椎体的高度，矫正后凸畸形，术后绝大部分患者的神经功能、疼痛与腰背部功能状况恢复良好，大部分患者回到原来的工作岗位，取得了良好的临床疗效。较传统前路手术，具有创伤小，手术时间短，操作简单，术后并发症少等优势。对于无或轻度神经损伤的病例建议采用间接减压内固定治疗达到椎管减压而减少对脊柱稳定性的破坏，减少术后内固定断裂风险。对于间接复位不理想或神经有损伤的病例采用直接减压内固定联合椎板切除减压后外侧植骨，能达到有效的椎管减压和重建脊柱的稳定性，为神经功能的恢复创造理想的环境，对于不全瘫的患者神经功能Frankel分级均有1级以上的恢复，圆锥损伤的功能部分改善。末次随访时椎体高度及复位值存在一定程度的丢失,但绝大部分患者的疼痛与腰背部功能状况仍令人满意。