骨质疏松人工骨模块中膨胀式椎弓根螺钉与骨水泥强化螺钉稳定性的比较研究

目的：比较膨胀式椎弓根螺钉（expansive pedicle screw，EPS）与骨水泥强化螺钉（polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw，PMMA-PS）在骨质疏松人工骨模块中的稳定性。方法：30块骨质疏松人工骨模块随机分为3组（n=10），普通椎弓根螺钉（conventional pedicle screw，CPS）组：直接置入CPS；PMMA-PS组：先向钉道内注入PMMA，再置入CPS；EPS组：直接置入EPS。24 h后进行X线及CT检查和轴向拔出实验、并测量最大拔出力（maximum pullout strength，Fmax）和能量吸收值（en－ergy absorbed value，EAV），然后观察模块的破坏情况、并测量出口处直径（diameter of hole，DOH）。结果：ＣＰＳ组中螺钉被人工骨材料直接包裹，PMMA-PS组中PMMA严密包裹螺钉，明显提高了螺钉周围的密度；EPS组中螺钉的前端在模块内膨胀形成一个“爪状”结构。CPS组、PMMA-PS组和EPS组的Fmax分别为（48.50±9.22）、（217.40±62.15） N和（84.50±11.36） N。PMMA-PS组和EPS组的Fmax均明显高于CPS组（P=0.000，P=0.038），而EPS组的Fmax明显低于PMMA-PS组（P=0.000），差异均具有统计学意义；CPS组、PMMA-PS组和EPS组的EAV分别为（0.11±0.04）、（0.41±0.08） J和（0.18±0.06） J，PMMA-PS组和EPS组的EAV均明显高于CPS组（P=0.000，P=0.016），而EPS组的EAV明显低于PMMA-PS组（P=0.000），差异均具有统计学意义。螺钉拔出后，PMMA-PS组的破坏最为严重，EPS组其次，CPS组的破坏最小。CPS组、PMMA-PS组和EPS组的DOH分别为（8.40±0.86）、（13.85±1.63） mm和（10.29±1.15） mm，PMMA-PS组和EPS组的DOH均明显大于CPS组（P=0.000，P=0.002），而EPS组的DOH明显小于PMMA-PS组（P=0.000），差异均具有统计学意义。结论：EPS和PMMA-PS均可以明显提高螺钉在骨质疏松人工骨模块中的稳定性，尽管EPS提高螺钉稳定性的效果不如PMMA-PS，但它为预防临床上骨质疏松条件下螺钉松动和避免传统方法中使用PMMA的诸多风险提供了一个新的研究方向。

Comparison on stability of expansive pedicle screw and polymethylmethacrylate-augmented pedicle screw in osteoporotic synthetic bone