腰椎后外侧融合是临床最常用的脊柱融合方式之一，主要优势在于操作简单，无神经损伤并发症。据报道腰椎后外侧融合术的不融合率为5％-35％，不融合率高于其它几种融合方式。腰椎后外侧融合的融合质量主要取决于横突间植骨的质量和关节突关节的融合情况。很多外科医生并不重视对关节突关节的处理，使得后外侧融合效果并不理想。早在1924年Hibbs就描述了腰椎关节突关节融合的处理办法，即破坏关节囊、切除关节软骨。此后有学者在关节突关节间隙内植入少量松质骨促进融合，也是目前主要的关节突关节融合办法。尽管该方法可使腰椎关节突关节融合率达到60％左右，但仍有待提高。1944年King等尝试通过关节突关节螺钉固定来提高腰椎后外侧融合的融合质量。虽然此种方法融合率较高，但有椎板骨折、螺钉折断及神经损伤等严重并发症，没有被广泛使用。对于腰椎关节突关节，目前的两种处理办法植骨和关节突螺钉固定均不能满足临床需求。因此本课题设计制备一种新型的腰椎关节突关节融合器，测试其对腰椎稳定性的影响，观察其抗拔出性。评价该融合器是否能为腰椎提供一定的稳定性，促进融合。　　方法：　　采用目前常用的医用钛合金（Ti-6Al-4V，约110Gpa）和医用聚醚醚酮(PEEK)分别制备一种新型腰椎关节突关节融合器，Ti融合器和PEEK融合器。根据人体腰椎关节突关节的解剖特点设计成前窄后宽、前薄后厚的楔形设计，尺寸约为10mm×8mm×5mm。　　三维稳定性测试采用6具平均年龄6.7个月的小牛腰椎节段(L3-5)，标本保持骨质、间盘、韧带和关节突关节的完整性。测试前将标本的头端和尾端的半个椎体用自凝牙托粉包埋制成平行的平台，并且在每个椎体的前方、棘突及双侧横突插入Marker球，每节段4枚，共12枚标记球，用以标记腰椎节段的三维活动。试验中所有的标本都用生理盐水喷洒来保持湿润，以确保其生物力学性质不受影响。每个标本均在四种连续状态下进行测试:完整状态、失稳状态、PEEK融合器状态和Ti融合器状态。失稳状态:咬除L4/L5节段的髓核、后纵韧带和黄韧带，破坏关节突关节囊及关节软骨。PEEK融合器状态和Ti融合器状态即在失稳状态的腰椎关节突关节间隙分别植入PEEK融合器和钛合金融合器。对标本在三个运动平面（冠状面、矢状面、横断面）进行8Nm纯力矩的加载。通过Motion-Analysis步态仪系统对标本上的Marker球进行识别和编码，记录各个椎体Marker球的坐标变化。采集数据前对标本进行2次加载和卸载，以消除标本的粘滞性影响。第3次加载记录标本Marker球的运动信息，用以计算出腰椎节段活动范围。　　抗拔出性测试采用18具平均年龄7.1个月的小牛腰椎节段(L3-5)，保留韧带及骨性结构的完整。咬除L4/L5节段的髓核、后纵韧带及黄韧带，破坏关节突关节囊及关节软骨，制成失稳模型。取小牛自体髂骨，制成植骨块约10mm×8mm×5mm大小，与融合器相似大小的方形骨块。将18具小牛失稳模型随机分成三组，试验组为Ti融合器组:于L4/5双侧关节突关节植入钛合金融合器;PEEK融合器组:于L4/5双侧关节突关节植入PEEK融合器;对照组为植骨组:于L4/5双侧关节突关节植入自体植骨块。将标本包埋后横向固定在测试台上，关节突关节间隙与夹具在同一轴线上，与夹具相连。夹具与传感器和电脑相连，可以记录力、时间和位移等数据。通过博士ElectroForce3510高精度生物材料实验系统对标本加载拔出力，以1.5mm/min的速率拔出，直至拔出或拔出力下降为止，自动记录相应数据。　　采用SPSS13.0软件对所得数据进行统计学分析。对三维稳定性试验的各个状态的活动范围(ROM)和最大拔出力用随机区组方差分析，P＜0.05时被认为差异有统计学意义。　　结果：　　三维稳定性测试的结果显示与完整状态比较，失稳状态显著增加了L4/5节段的前屈、后伸、左旋转和右旋转的活动范围(ROM)(P＜0.05)，而左侧屈和右侧屈的活动范围无统计学差异。Ti融合器状态和PEEK融合器状态在前屈/后伸、左/右侧屈和左/右旋转的ROM均明显小于失稳状态;与完整状态比较，在前屈、后伸、左/右侧屈和左/右旋转的ROM有明显减低(P＜0.05)。而两种融合器状态间没有统计学差异(P＞0.05)。　　通过比较融合器组与植骨组的最大拔出力，融合器组的最大拔出力要明显优于植骨组(P＜0.05)，Ti融合器组和PEEK融合器组间没有统计学差异。通过力/时间曲线可以看出，在相同条件加载下，植骨块拔出力峰值明显低于融合器组，并且要更早被拔出。　　结论：　　实验结果显示新型腰椎关节突关节融合器可以提高失稳腰椎的稳定性，同时融合器状态的稳定性要优于完整状态，达到重建腰椎稳定性的目的。该融合器有较好的抗拔出性，即刻稳定性好，利于局部融合。两种材质的融合器在稳定性和抗拔出性上没有差异。这些为该融合器在临床上应用提供了依据。但促进融合作用仍需动物体内研究证实。