1、本文主要從以下幾個部分展開論述：
　　第一部分：新設計可灌注椎弓根螺釘?shù)拇髢?nèi)徑模式對骨水泥灌注壓力的影響
　　目的：
　　確定新設計可灌注椎弓根螺釘（Redesigned Bone-cement-Perfusion PedicleScrew，RBPPS）的大內(nèi)徑模式能顯著降低骨水泥灌注壓力（Perfusion Pressure），便于實際操作中的骨水泥灌注。
　　方法:根據(jù)RBPPS的設計，保持其余參數(shù)不變，僅按

2、中空內(nèi)徑(Internal Diameter，ID)不同分成3組:螺釘A組ID1.5mm，螺釘B組ID2.25mm，螺釘C組(RBPPS組)ID3.0mm。采用兩種不同方法來檢測灌注壓力:1、理論推導:采用管道內(nèi)流體Hagen-Poiseuille's定律推導3組灌注壓力的變化情況。2、實驗研究:在3組螺釘和相同灌注筒組成的管道中分別使用牛頓硅油和PMMA骨水泥以固定速度2ml/min進行重復灌注實驗，記錄灌注壓力。
　　結果:理

3、論推導和實驗結果均證實螺釘?shù)闹锌詹糠质枪嘧毫Φ钠款i位置，RBPPS能顯著降低灌注壓力。當中空內(nèi)徑增加1倍，灌注壓力下降約59％。(p＜0.05)
　　結論:骨水泥灌注通道的壓力瓶頸在于螺釘中空部分。RBPPS能克服壓力瓶頸，便于骨水泥灌注，有效改善骨水泥強化應用，操作安全。
　　第二部分:新設計可灌注椎弓根螺釘在骨質(zhì)疏松椎體的骨水泥灌注壓力研究
　　目的:研究RBPPS在體外骨質(zhì)疏松椎體上骨水泥灌注壓力變化，來確認大

4、內(nèi)徑設計能顯著降低灌注壓力。
　　方法:在骨質(zhì)疏松椎體的兩側椎弓根分別隨機植入兩組椎弓根螺釘:內(nèi)徑1.5mm的對照組椎弓根螺釘(Control Pedicle Screw，CPS)(n=10)和內(nèi)徑3.0mm的RBPPS組(n=10)。每枚螺釘在相同的時間窗內(nèi)使用配套灌注系統(tǒng)在材料機上模擬臨床情況以固定速度2ml/min分6次灌注骨水泥，每次0.3ml，共1.8 ml。記錄灌注壓力和骨水泥量。
　　結果:所有骨質(zhì)疏松椎體標本

5、均順利完成骨水泥的灌注。CPS組平均灌注壓力為51.0±13.1N，最大灌注壓力為82N，非常接近人體極限，可引起灌注不足。RBPPS組平均壓力為29.4±4.7N，較CPS組下降41.8％，差異有統(tǒng)計學意義。(P＜0.001)
　　結論:
　　1、RBPPS及灌注系統(tǒng)能有效灌注骨水泥至骨質(zhì)疏松椎體，操作簡便。
　　2、RBPPS能顯著降低在骨質(zhì)疏松椎體的灌注壓力，便于骨水泥灌注。
　　第三部分:新設計可灌注椎弓

6、根螺釘在骨質(zhì)疏松椎體的骨水泥分布及生物力學研究
　　目的:
　　評價RBPPS在人骨質(zhì)疏松椎體標本的骨水泥彌散分布優(yōu)勢，及生物力學穩(wěn)定性。
　　方法:
　　雙能X線吸收法檢測5具人體脊柱(T12-L5)骨密度，分離成30個椎體標本。隨機選取15個椎體兩側植入RBPPS（共30枚），隨機選擇一側RBPPS灌注2ml PMMA進行強化。余15個椎體兩側植入對照組椎弓根螺釘(Control Pedicle Screw，

7、CPS)并同法強化（共30枚）。X線檢查和CT掃描明確骨水泥的彌散分布。各15個椎體中，隨機選取9個椎體進行拔出力測試，按強化與否分成4組:RBPPS非強化組， CPS非強化組，RBPPS強化組，CPS強化組(n=9)。余6個椎體進行旋出力矩測試，同法分4組(n=6)。分別記錄最大軸向拔出力和最大旋出力矩數(shù)值。另取實心螺釘、無內(nèi)芯RBPPS、有內(nèi)芯RBPPS各10枚行靜態(tài)彎曲測試。
　　結果:
　　完成置釘60枚，其中1枚突

8、破椎弓根外側壁，1枚調(diào)整釘?shù)?。灌注系統(tǒng)操作簡便，無骨水泥返流等術野污染。大體標本觀察及X線、CT檢查，未發(fā)現(xiàn)骨水泥滲漏。骨水泥呈團狀包饒RBPPS遠端，大部分分布在椎體的中部和前部（椎體三等分），遠離椎管。RBPPS強化組平均最大拔出力為1361±59N，CPS強化組為1191±53N，RBPPS非強化組為377±54N，CPS非強化組為373±21N。RBPPS強化組較CPS強化組拔出力強度增加了114％(P＜0.05)。RBPPS和

9、CPS強化組分別較非強化組各增加了361％，319％(P＜0.0001)。RBPPS強化組平均最大旋出力矩為2.76±0.07N·m，CPS強化組為1.88±0.06 N·m，RBPPS非強化組為0.82±0.07N·m，CPS非強化組為0.81±0.07N·m。RBPPS強化組較CPS強化組旋出力矩增加了146％(P＜0.0001)。RBPPS和CPS強化組分別較非強化組各增加了337％，232％(P＜0.0001)。靜態(tài)彎曲測試中有