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目的:比较骨质疏松绵羊腰椎膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS)与骨水泥强化椎弓根螺钉(polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw,PMMA-PS)固定的动态稳定性.方法:8只健康成年雌性绵羊,体重55.7±5.6kg,年龄5.5±0.7岁.行双侧卵巢切除术(去势手术)后1个月开始连续肌肉注射甲基强的松龙(0.45mg/kg/d)10个月,在建模前、激素注射结束后1个月(建模后)测量绵羊腰椎的骨密度(bone mineral density,BMD),BMD显著下降(＞25％)时为骨质疏松动物模型成功建立.建模后将每只骨质疏松绵羊腰椎(L1～L6)随机分为3组,每组2个腰椎.普通椎弓根螺钉(conventional pedicle screw,CPS)组,直接拧人CPS;PMMA-PS组,向钉道内注入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,1.0ml)后拧人CPS;EPS组,直接拧入EPS.螺钉置入术后6周和12周各处死4只绵羊,取出腰椎,剔除标本周围软组织,自各椎间盘处离断,游离成单个椎体.每个腰椎随机选择一侧的螺钉行轴向拔出实验,将椎体固定于MTS 858生物材料实验机上,沿椎弓根螺钉长轴方向以5mm/min的加载速度进行轴向拔出实验,测量螺钉的最大轴向拔出力(the maximum pullout strength,Fmax)和能量吸收值(energy absorbed value,EAV).结果:建模前、后绵羊腰椎的BMD分别为1.14±0.10g/cm2和0.83±0.07g/cm2,建模后BMD显著下降(P＜0.05),平均为27.2％ (25.4％～28.9％),骨质疏松绵羊模型成功建立.置钉术后6周EPS组和PMMA-PS组的Fmax分别为1252.13±203.51N和1426.38±235.75N,EAV分别为2.48±0.45J和2.84±0.55J,均显著高于CPS组(827.88±139.22N和1.66±0.30J)(P＜0.05);置钉术后12周EPS组和PMMA-PS组的Fmax分别为1518.88±256.81N和1472.75±248.65N,EAV分别为3.09±0.59J和2.95±0.60J,均显著高于CPS组(906.63±152.50N和1.80±0.35J)(P＜0.05);置钉术后6周、12周EPS组的Fmax和EAV与PMMA-PS组比较差异均无统计学意义(P＞0.05).置钉术后12周CPS组和PMMA-PS组的Fmax和EAV与同组置钉术后6周比较无显著性变化(P＞0.05),置钉术后12周EPS组的Fmax和EAV较同组置钉术后6周均有显著性提高(P＜0.05).结论:与CPS相比,EPS可显著提高螺钉在骨质疏松绵羊腰椎中的稳定性,并达到了与临床常用的PMMA-PS近似的固定效果.