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通过体外生物力学实验，比较单节段与双节段椎弓根钉复位固定胸腰椎骨折的生物力学效果并进行椎弓根螺钉把持力测试，为单节段椎弓根钉术式的临床应用提供理论依据。
二．材料与方法将1 6具新鲜小牛胸腰段椎体标本(T11-L3)用MTS机压缩法制作L1椎体爆裂性骨折模型(A0分型：A3.1)，拍摄X线正侧位片、CT扫描确认所有模型均符合以下条件：①椎弓根完好②有一侧终板完好。将其随机分为A、B两组。A组固定术式采用双节段椎弓根钉固定，B组采用单节段椎弓根钉固定(骨折椎固定)。固定器械均采用通用椎弓根钉固定系统(general spine system，GSS)。稳定实验采用脊柱三维运动载荷仪模拟人体行屈伸、侧屈及旋转活动，并应用三维激光扫描仪测定骨折椎上、下相邻节段运动范围(range of motion， ROM)。在858MTs试验机上进行疲劳实验，频率为0.5Hz，扭矩为4Nm，屈伸、侧屈、旋转各2500次循环。两组均设4个状态组：
①完整状态②骨折状态③固定状态④固定后疲劳状态。
以上测试完毕后，行螺钉拔出力测试。将每具标本解剖为独立的三个椎体并分为两组：A组(正常椎体组)：16个；B组(骨折椎体组)：8个。采用常规方法植入两枚椎弓根螺钉：左侧完全拧入至椎体(不穿透前缘骨皮质)，右侧仅拧入椎弓根(拍片示不超过椎体后缘)。B组椎弓根钉均完全拧入椎体。用牙托粉包埋椎体上、下终板后，将单个椎体固定在特制模具上，使用MTS858材料试验机进行拔出力测试。采用SPSS13.0软件包进行数据处理。
三．结果
1．单节段与双节段固定的即刻稳定性能比较采用“稳定指数(SPI)”作为即刻稳定性衡量指标，SPI=(ROM intact-ROMinstrLimented)/ROM intact。两组间固定后SPI-ROM比较，双节段组各方位SPI均大于单节段组，但是除前屈方位差异有显著性外(P=0.007<0.01)，余均无显著性差异(P>0．05)。
2.两种固定方法抗疲劳性比较两种固定方法“疲劳前、后SPI变化”作为抗疲劳性能比较指标，在旋转和侧屈方向，双节段组优于单节段组，且差异有显著性(旋转：P=0.008；侧屈：P=0.02)，余无明显差异(P>0.05)。
3.椎弓根螺钉拔出力测试将正常椎完全拧入组拔出力平均值标准化为100﹪，正常椎拧入椎弓根组平均拔出力占正常椎完全拧入组的60.8﹪，差异有显著性统计学意义(t=3.463，P=0.002)；骨折椎完全拧入组平均拔出力占正常椎完全拧入组73.1﹪，差异有显著性统计学意义(t=-2.280．P=0.013)。
四．结论
1．单节段与双节段椎弓根钉术式在重建脊柱骨折即刻稳定性方面，效果无明显差异。单节段椎弓根钉固定术生物力学特点满足部分胸腰椎骨折临床治疗应用。
2．在抗旋转、侧屈疲劳性能方面，单节段固定不及双节段固定。
3．椎弓根是维持螺钉把持力的重要结构，提供了至少60﹪的拔出力强度。椎体爆裂性骨折后，螺钉把持力下降近30﹪。