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目的：1.探讨联合应用单向钉和万向钉经伤椎内固定治疗胸腰椎爆裂骨折的生物力学稳定性。2.观测联合应用单向和万向椎弓根螺钉经伤椎经皮内固定对胸腰椎骨折的微创治疗效果。材料和方法：1.24具新鲜冰冻小牛腰椎标本(L1～L5)制备成L3椎体上终板损伤为主的爆裂骨折模型，将标本随机分为4组：万向钉组(伤椎及伤椎上位、下位椎体均使用万向钉)、联合钉组(伤椎上位椎体使用单向钉，伤椎及伤椎下位椎体使用万向钉)、单向钉组(伤椎及伤椎上位、下位椎体均使用单向钉)和单纯骨折的对照组，每组6具模型。测试4组L2～L4节段三维6个方向(前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋、右旋)的运动范围(ROM)和中性区(NZ)，比较各组间的差异。2.采用前瞻性研究的方法，2010年01月至2011年12月入住第三军医大学新桥医院骨科的无神经功能损伤的胸腰椎单节段骨折患者，随机分为两组，一组全部使用万向钉，另一组伤椎上位椎使用单向钉，伤椎及伤椎下位椎使用万向钉，行微创Longitude经皮椎弓根螺钉三椎六钉内固定术。对比分析两组患者的基本情况、术前、术后1周、3月、6月、12月、18月、24月的伤椎高度及GSKD角(Gardnersegmental kyphotic deformity)、伤椎后凸角等的变化，以评估后凸畸形矫正能力；应用视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)和Oswestry功能障碍指数(Oswestrydisability index,ODI)量表等，评价手术前后患者疼痛、功能等变化。并观测分析两组术后断钉的发生率变化。结果：1.联合钉组与万向钉组和单向钉组三种固定方式在前屈、后伸、侧弯、旋转方向上的ROM和NZ无显著性差异(P>0.05)，与骨折组比较均有极显著性差异(P<0.01)。2.两组共入选30例患者，万向钉组16例，年龄40.98.6岁(22~57岁)，联合钉组14例，年龄41.27.6岁(22~53岁)。术后随访12-24月，平均15月。⑴、两组在性别、年龄、骨折节段、骨折分型等一般资料和手术时间、失血量、止痛药使用以及住院时间等围手术期资料上无显著性差异(P＞0.05)，穿棒时间万向钉组小于联合钉组((P＜0.05)；⑵、术后GSKD角及伤椎后凸角的矫正度：联合钉组分别为15.0°5.4°和16.0°6.5°，万向钉组分别为8.8°5.4°和9.0°5.5°，联合钉组显著优于万向钉组(P＜0.01)；⑶、术后GSKD角及伤椎后凸角的丢失度：联合钉组分别为2.6°1.3°和1.9°1.5°，万向钉组分别为3.7°2.1°和2.7°2.2°，丢失度两组虽没有统计学差异(P＞0.05)，但联合钉组呈现更少的丢失趋势。⑷、伤椎前缘及后缘矫正度：联合钉组分别为33.0%11.4%和5.0%4.8%，万向钉组分别为22.7%11.4%和3.1%2.9%，对于伤椎前缘矫正度两组有显著性差异(P＜0.05)，而伤椎后缘矫正度，两组相比虽无统计学差异(P＞0.05)，但联合钉组呈现优于万向钉组的趋势；⑸、伤椎前缘及后缘的丢失度：联合钉组分别为2.8%2.7%和1.2%1.2%，万向钉组分别为5.4%4.7%和2.5%2.1%，对于伤椎前缘丢失度两组虽没有统计学差异(P＞0.05)，但联合钉组呈现更少的丢失趋势；而联合钉组的伤椎后缘丢失度小于万向钉组，两组具有显著性差异(P＜0.05)。⑹、两组术后相同时期VAS和ODI评分差异没有统计学意义(P＞0.05)。⑺、联合钉组有1例发生单向钉松动，螺帽脱落，两组差异没有统计学意义(P＞0.05)。结论：1.单向钉和万向钉联合应用不会降低内固定系统的生物力学稳定性，联合钉组与万向钉组均可为骨折模型提供可靠的生物力学稳定性。2.联合钉对Gardner节段后凸畸形(GSKD)、伤椎后凸角、伤椎前缘高度的即刻矫正效果以及伤椎后缘高度丢失度等要明显优于万向钉组；而Gardner节段后凸畸形(GSKD)、伤椎后凸角、伤椎前缘高度的丢失度和伤椎后缘高度即刻矫正度等，虽与万向钉组相比，无统计学差异，但呈现更优的趋势。因此，联合应用单向及万向椎弓根螺钉的微创经皮内固定术可提高胸腰椎骨折后凸畸形和伤椎椎体前缘高度的即可矫正能力，同时可降低术后伤椎椎体后缘高度的丢失率，两组间术前、术后VAS和ODI评分没有统计学差异，说明两组对临床症状的改善和功能康复方面没有明显差异。