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目的：根据测定的L5/S1段解剖学和影像学数据研制L5/S1前路经椎弓根钉板内固定系统,并对其生物力学特性进行评价。方法：(1)测定50套正常成人干标本的L5、S1椎体椎弓根高、椎弓根宽,椎体高度、宽度、弧度、骨-螺钉通道长度,椎弓根与水平面角度、椎弓根与矢状面角度,L5/S1腰骶角、椎间盘高度的相关数据范围。(2)选取50例正常成人(包括8具L5/S1段骨性湿标本)的腰骶椎正侧位X线片和CT片(年龄18-55岁,平均40.6岁)测量与成人干标本相同的指标。(3)根据设计理念及解剖学、影像学数据设计L5/S1前路经椎弓根钉板内固定系统,该系统由两块长度、宽度、高度、弧度相同的长方体钢板及四个偏心螺孔、椎弓根加压螺钉构成。(4)分别在8具正常成人L5/S1段骨性湿标本上安装L5/S1前路经椎弓根钉板内固定系统,并行标本的X线和CT扫描。(5)生物力学测试：将8具行内固定后的标本(实验组)在万能力学测试机上分别行弯曲、压缩、扭转、拔出实验,并与L5/S1前路安全钢板内固定组(PACH组)、L5/S1完整脊柱组的生物力学进行比较。结果：(1)L5椎弓根高12.68±1.45mm,椎弓根宽15.33±1.56mm,骨-螺钉通道长度50.15±2.46mm,椎体前弧度134.56±12.67°、椎弓根与矢状面角度26.8±2.0°、椎弓根与水平面角度7.34±0.8°。S1椎弓根高17.78±0.78mm,椎弓根宽12.67±1.95mm,骨-螺钉通道长44.69±3.77mmm、椎弓根与水平面角度10.3±1.02°、椎弓根与矢状面角度27.8±1.6°。L5/S1椎间盘厚度为18.23±2.21mm、腰骶角138.6±5.9°。L5椎体螺钉进钉点为L5椎体下缘水平线向上12±2mm,椎体中线旁开5—7.5mm垂直线交点处,S1椎体进钉点为S1椎体上缘水平线向下12±2mm,中线旁开6-7.5mm垂线交点处,L5、S1的进针角度数值与椎弓根与水平面角度、椎弓根与矢状面角度一致。(2)L5/S1前路钢板长56.23±2.21mm、宽10mm、高4mm,矢状面弧度138.6±5.9°,螺孔中心距离44.23±2.21mm,偏心孔角度与L5、S1的进针角度数值相同。L5螺钉长45mm,S1螺钉长40mm,螺钉直径均为5mm,螺距均为0.5mm。(3)实验组前屈、后伸、侧屈、压缩刚度分别为99.034N/mm、111.452N/mm,89.385N/mm,93.655N/mm,L5/S1前路安全钢板内固定组分别为92.657N/mm、100.200N/mm、85.288N/mm、77.625N/mm,实验组抗弯、抗压缩能力优于L5/S1前路安全钢板内固定组,具有统计学差异(P<0.05)。实验组、L5/S1前路安全钢板内固定组抗弯、抗压缩能力优于完整脊柱组,具有统计学差异(P<0.05)。实验组最大轴向拔出力为712.34±245.31N, L5/S1前路安全钢板内固定组为420.51±149.43N,实验组的抗拔出能力比L5/S1前路安全钢板内固定组强,差异具有统计学意义(P<0.001)。实验组扭矩、扭转刚度分别为11.112N·m、2.222N-mm/°, L5/S1前路安全钢板内固定组的分别为10.964N·m/、2.193N·mm/°,两组扭矩、扭转刚度不具有统计学差异(P>0.05)。但两组较完整脊柱组扭矩、扭转刚度均增加,具有统计学差异(P<0.05)。结论：根据测定的L5/S1段解剖学和影像学数据所设计研制的L5/S1前路经椎弓根钉板内固定系统满足该区域的解剖学要求,并具有良好的生物力学稳定性。