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目的探讨采用经椎弓根椎体内植骨治疗腰椎骨折的方法,对伤椎和邻近节段生物力学的影响,为临床应用提供理论依据,寻找疗效更佳的治疗方案,作为临床应用的最佳选择。方法18具腰椎标本随机均分为正常对照组(N)、椎体压缩骨折组(VCF)、椎体压缩骨折后经椎弓根自体骨植骨组(SBG)和经椎弓根PMMA填充组(PG)、自体骨植骨+RF内固定组(SBG+RF)、PMMA填充+RF内固定组(PG+RF)分别进行实验应力分析。应力加载方式为模拟人体生理运动—轴向压缩、前屈、后伸、侧屈等4种。建立椎体压缩骨折模型,将实验椎体L1预先打孔便于造成骨折,椎体中心确定后在前屈方向滚珠加载直至造成椎体前缘压缩1/3来模拟椎体压缩性骨折,后伸加载至复位或加用椎弓根钉系统撑开复位,然后进行植骨填充,PMMA填充至出现渗漏,自体骨填充至填满压紧。通过对各种工况载荷—应变关系、载荷—位移关系、应力强度、刚度、扭矩-扭角关系等生物力学指标的测试,说明采用经椎弓根椎体内植骨后伤椎和邻近节段力学特性的变化。结果采用经椎弓根椎体内自体植骨或骨水泥填充的方法,使得伤椎的应变明显减小,应力强度明显减小,位移明显减小,水平剪切刚度、轴向刚度、扭转刚度明显增加,呈显著性差异(P<0.05)。对邻近节段的刚度、应力强度影响较小,似有引起刚度减小,应力强度增加的轻微趋势,无显著性差异(P>0.05)。椎体内自体植骨和骨水泥填充相比,骨水泥填充对生物力学稳定性指标改善作用更大一些,呈显著性差异(P<0.05)。而加用内固定后,伤椎的各项生物力学稳定性指标增加更明显(P<0.05),但同时邻近节段刚度明显降低,应力强度明显提高,呈显著性差异(P<0.05)。结论采用椎体内植骨或骨水泥填充的方法明显改善了伤椎的生物力学稳定性,而对邻近节段的影响较小。两者相比,骨水泥填充对伤椎生物力学稳定性改善作用更大一些。加用内固定后能极大的提高伤椎的稳定性,但对邻近节段产生了不利的生物力学影响。