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背景:后路腰椎间盘摘除减压椎间植骨融合联合椎弓根螺钉内固定术是治疗腰椎退行性病变的常用方法,以往对体外模拟腰椎退变以椎弓根螺钉固定,椎体间以椎间植骨融合固定后的生物力学评价多以对脊柱标本在前屈、后伸等状态下施加载荷,测量标本的位移值,以位移值的大小评价标本的稳定性。体外模拟腰椎L3/4后入路腰椎间盘摘除,分别以骨块、PEEK融合器、钛笼植入融合,椎弓根螺钉固定后即刻的应力、应变分析罕见报道。目的:建立体外腰椎L3/4退变模型,以后路三种不同椎间植骨融合方法联合椎弓根螺钉固定后,即刻对固定部位边缘和邻近节段生物力学的影响进行分析,为临床上进行L3/4后路椎体融合联合椎弓根螺钉固定术,椎间融合方式的选择和新型融合器的设计提供生物力学理论基础。方法:选18只体重身长相近的公猪,然后处死取出猪胸15-腰6新鲜脊柱标本,模拟人T12-S1脊柱,制作体外模型,随机分为以后路间盘摘除椎间骨块植骨融合联合椎弓根螺钉固定组6个标本(植骨块组)、后路间盘摘除椎间PEEK融合器植骨融合联合椎弓根螺钉固定组6个标本(植PEEK融合器组)、后路间盘摘除椎间钛笼植骨融合联合椎弓根螺钉固定组6个标本(植钛笼组)。分别在三组标本融合固定前和固定后的固定部位边缘、融合部位边缘和邻近节段相同测点粘贴电阻应变片,以应变电测量方法测量各组标本在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯状态下各测点的应变值,根据材料力学公式计算出各组标本固定前、后各测点的应力值。结果:各组标本应变电测量结果显示:猪腰椎模拟L3/4退变模型中植钛笼组标本在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯状态下,在相同弯矩作用下,各测点的应变和应力均小于植骨块组和植PEEK融合器组,差异显著(P<0.05)。植PEEK融合器组在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯状态下,在相同弯矩作用下各测点的应变和应力均小于植骨块组,差异显著(P<0.05)。结论:后路L3/4间盘摘除分别植骨块、植PEEK融合器、植钛笼椎间植骨融合联合椎弓根螺钉固定后即刻,不同的椎间植骨融合方式对融合固定节段与临近节段的应变、应力产生的影响不同,致脊柱的生物力学稳定性不同。选择合适的椎间植入物,可以使后路椎间植骨融合联合椎弓根螺钉固定后对邻近节段应变、应力的影响达到最小,以降低邻近节段发生退变的概率。