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目的为改善椎弓根螺钉的稳定性,探讨空心侧孔椎弓根螺钉置入时添加聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉固定的生物力学效果. 方法采用8具新鲜成人尸体T11～L4共48个椎体,随机选择32个椎体,其中10个椎体一侧椎弓根放置直径6.5 mm的空心侧孔椎弓根螺钉,另一侧放置实心螺钉,行最大轴向拔出力(F-max)试验(对照组).拔出螺钉后分别向空心和实心螺钉道注入PMMA 3～5 ml,拧入螺钉,行拔出试验(修复组).另选10个椎体置入空心侧孔螺钉和实心螺钉,用直径3.5 mm的钻头分别导孔,注入PMMA和拧入螺钉,再行拔出试验(强化组),并观察PMMA的分布范围.另外12个椎体做空心侧孔椎弓根螺钉的周期抗屈试验.10个空心侧孔螺钉和10个实心螺钉分别做三点弯屈(3pBend)试验. 结果空心侧孔椎弓根螺钉对照组拔出力为(855.0±207.5)N,修复组为(1 924.4±383.2)N,强化组为(1 943.3±535.8)N;实心螺钉对照组拔出力为(829.2±220.9)N;修复组为(1 853.5±387.4)N,强化组为(1 866.1±431.7)N.向空心侧孔螺钉中空部分注入PMMA,未见椎弓根外或椎管内有PMMA溢出.周期抗屈试验中,添加PMMA可使空心侧孔螺钉耐受更大的负荷或在同等负荷下仅产生较小的位移.空心侧孔螺钉和实心螺钉最大折弯力分别为(2 051.29±69.86)N和(2 075.01±117.57)N,弹性模量分别为(23 941.8±1 467.4)N/mm2和(24 991.8±1 962.3)N/mm2,能量吸收分别为(40.187 3±1.469 3)J和(44.963 0±1.866 3)J. 结论沿空心侧孔螺钉中空部分注入PMMA可显著增加椎弓根螺钉的稳定性,并能减少PMMA向椎弓根外或椎管内溢出,适用于螺钉松动和拔出的修复固定.