目的:1、通过体外实验探究改进螺纹设计强化螺钉内固定效果的有效性。2、探究通过提高推注压力增加骨水泥螺钉内固定强度的可行性。3、探讨应用骨水泥强化椎弓根螺钉技术治疗多种合并骨质疏松的脊柱疾病的临床效果。方法:1、将前期制备的12个骨质疏松模块随机分为A、B 2组,分别植入普通单螺纹椎弓根螺钉(single-threaded pedicle screw,SPS)与新型单-双螺纹椎弓根螺钉(single and dual-threaded pedicle screw,SDPS),使用力学试验机分别对标本进行抗拔出力测试,对A、B两组生物力学结果进行对比分析。2、将前期制备的另外12个骨质疏松模块随机分为C、D两组,均植入单-双螺纹多孔中空椎弓根螺钉(single and dual-threaded cement-augmented pedicle screw,SDCPS),两组分别采用不同压力向螺钉推注骨水泥,注入骨水泥后,对标本进行CT扫描并三维重建,使用力学试验机进行轴向抗拔出力测试,对C、D两组生物力学结果进行对比分析。3、选取2013年5月至2016年8月在我科行脊柱后路手术的病例资料进行回顾,根据是否使用骨水泥椎弓根螺钉(cement-augmented pedicle screw,CPS)分为A、B两组,记录患者基本资料、手术情况指标、手术前后的临床指标及影像学参数,并进行组间对比分析。结果:1、A组与B组的最大轴向拔出力分别为:39.2±6.2N、38.1±6.3N(P>0.05),没有统计学差异。与SPS相比,SDPS并没有显著提升内固定的强度。2、C组与D组的最大轴向拔出力分别为:261.8± 15.7 N、305.5±9.0 N(P<0.05),具有显著统计学差异。与低压推注相比,高压骨水泥推注显著提升了骨水泥螺钉的内固定强度。对标本CT扫描三维重建显示高压组骨质疏松模型具有更佳的骨水泥弥散效果。3、A、B两组病例在年龄、性别、术前骨密度T值方面均无统计学差异。B组平均手术时间较A组长,其余手术指标没有统计学差异。在临床结果及影像学参数方面,B组的远期结果均优于A组。结论:1、在体外生物力学实验中,椎弓根螺钉的单-双螺纹设计并不能提高螺钉的抗拔出力。2、对骨水泥螺钉使用较高压力推注骨水泥可以有效提高螺钉的抗拔出力,改善骨水泥的弥散,为改进椎弓根螺钉内固定效果提供了新的思路。3、采用骨水泥螺钉治疗合并骨质疏松的多种脊柱退行性疾病安全有效,可以获得满意的远期效果。