目的：比较不同剂量聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥强化骨质疏松人工骨模块中椎弓根螺钉的稳定性，分析螺钉稳定性与PMMA剂量间的关系。方法48块骨质疏松人工骨模块随机分为6组。制备钉道后，A组直接拧入椎弓根螺钉，B～F组：依次向钉道内注入1 ml、2 ml、3 ml、4 ml、5 ml PMMA后拧入椎弓根螺钉。24 h后进行X线检查和轴向拔出实验并测量最大轴向拔出力（Fmax）,然后观察螺钉残骸及模块破坏的情况。结果 X线检查示：A组螺钉被周围PU材料所包绕；B～F组螺钉被PMMA严密包绕。生物力学实验表明：与A组相比，B～F组中Fmax的提高程度分别为417.2%、495.9%、636.9%、725.4%和791.5%，差异均具有统计学意义（P<0.05）。B组和C组之间，D组和E组之间，E组和F组之间Fmax的差异均不具有统计学意义（P=0.122, P=0.084，P=0.192），其余各组间的差异均具有统计学意义（P<0.05）。Fmax与PMMA剂量之间存在显著的正相关关系（r=0.882，P<0.05）。螺钉拔出后各组模块均有不同程度的破坏，从A组至F组模块的破坏逐渐增加。结论 PMMA可以显著提高骨质疏松条件下椎弓根螺钉的稳定性，螺钉稳定性随PMMA剂量的增加而提高。但在某个范围内增加PMMA的剂量并不能显著提高螺钉的稳定性，反而会增加PMMA的渗漏风险。本研究中注射3 ml PMMA可以作为合适的选择。