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目的建立骨量正常、骨量减少、骨质疏松、严重骨质疏松四种条件下的骨密度模型,研究研究四种骨量情况与胸腰椎后路椎弓根螺钉内固定早期稳定性的关系,为医师在临床实际工作中,行椎弓根螺钉的固定方式及术后病人的活动提供基础力学参考。方法选取30±2.5月龄新鲜(宰杀后6h内)绵羊脊柱标本36具,完全随机分配到A、B、C、D4个实验组中,每组9个,采用双能X线骨密度法对每个标本进行测定,确保每个标本之间的骨密度没有统计学差异。接着进行盐酸(HCL)脱钙处理。对A(HCL脱钙0h)、B(HCL脱钙2h)、C(HCL脱钙4h)、D(HCL脱钙6h)组处理。采用双能X线骨密度仪(Lunar公司)对A、B、C、D4组脊柱标本进行骨密度测量,依据骨密度的不同分为骨量正常组、骨量减少组、骨质疏松组、严重骨质疏松组。4组实验标本均采用在T14-L2上置入椎弓根钉棒系统。在生物力学机上对4组模型以(300±105)N的载荷进行10 000次循环4个方向(前屈、后伸、左侧弯、右侧弯)加载,比较4组模型的脊柱活动范围、螺钉的最大拔出力、轴向压缩刚度。结果经过10 000次疲劳试验之后,A组(骨量正常组)各个方向活动范围大小:前屈(1.45±0.27)°、后伸(1.83±0.41)°、左侧弯(4.23±0.76)°、右侧弯(4.45±0.94)°;B组(骨量减少组)各个方向活动范围大小:前屈(1.89±0.28)°、后伸(2.23±0.34)°、左侧弯(4.73±0.93)°、右侧弯(5.11±0.56)°C组(骨质疏松组)各个方向活动范围大小:前屈(2.76±0.16)°、后伸(3.45±0.23)°、左侧弯(6.49±1.46)°、右侧弯(6.50±0.98)°;D组(严重骨质疏松组)各个方向活动范围大小:前屈(3.86±0.25)°、后伸(4.45±0.31)°、左侧弯(7.61±0.98)°、右侧弯(7.78±0.87)°。4组脊柱标本的运动范围值(ROM)依次增大,而4组的轴向压缩刚度逐渐增大、椎弓根螺钉的最大拔出依次减小,各组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论1.脊柱椎体骨密度在骨量减少及骨质疏松范围内的患者,脊柱后路椎弓根固定后,骨性愈合期间脊柱三维重建结构的稳定性较差。2.对于骨密度在骨质疏松范围内的患者不宜单纯行椎弓根螺钉固定,而且在骨性愈合期间应减少脊柱的活动量。