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[目的]本课题有以下几个目的:(1)对自行研制的新型脊柱外固定器进行生物力学测试,为其临床应用可行性提供理论依据;(2)应用新型脊柱外固定器结合微创技术治疗胸腰椎骨折,评价其临床疗效,探讨新型脊柱外固定器结和微创技术治疗胸腰椎骨折的临床应用价值。[方法] (1)根据脊柱外固定技术的优点,传统脊柱外固定器的不足自行研制一套新型脊柱外固定器(WS-1型);(2)取7具新鲜小牛腰椎标本,自制实验不稳定性骨折模型,把实验分成正常A组、骨折模型B组、新型脊柱外固定器固定C组、新型脊柱外固定器固定联合PVP技术D组,分别按顺序测试四组的三维稳定性,并测试A组、C组与D组在300N轴向压缩实验,再行统计学分析比较;(3)应用新型脊柱外固定器联合椎间盘镜微创椎管减压技术和(或)PVP技术手术治疗胸腰椎骨折,病例选择:本组病例共69例,年龄自10岁-70岁,平均年龄56.3岁。以前中柱的压缩性和爆裂性骨折为主,椎管狭窄程度小于30%,神经功能按Frankel分级在B级以上。术后随访观察1-1.5年,观察临床疗效及并发症情况。[结果](1) A组与B组的三维稳定性差异具有显著统计学意义,P〈0.001,B组在前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转等六个自由度方向上的运动范围小于A组,B组的三维稳定性优于A组; C组与A组三维稳定性差异具有显著统计学意义,P〈0.001,C组在前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转等六个自由度方向上的运动范围小于A组,C组的三维稳定性优于A组;C组与D组三维稳定性统计学差异无显著意义,P>0.05, C组在前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转等六个自由度方向上的运动范围D组差异无显著意义。但是轴向压缩实验A组、D组与C组均存在明显统计学差异,P〈0.001,A组的轴向压缩刚度优于C组和D组,D组的轴向压缩刚度优于C组。(2)临床应用69例病例均安全完成手术,术后无瘫痪、大小便障碍等严重并发症。主诉症状明显减轻或消失,神经系统体征明显恢复,椎管狭窄均有效解除。术后脊柱外固定器固定10天-3个月不等,发生术后并发症13例:3例椎体高度轻度丢失;9例针道口皮肤感染,其中3例针道感染,6例因外固定安装问题导致皮肤受压而破损、溃烂;另1例骶骨螺钉松动。均未带来严重后果,经对症处理后平安出院。[结论] (1)骨折模型B组是不稳定性骨折模型,满足实验的要求,新型脊柱外固定器能为不稳定性骨折脊柱提供良好的三维稳定,具有临床可行性;(2)轴向压缩实验A组、C组和D组之间的差异均具有显著统计学意义,说明单纯新型脊柱外固定器是一种弹性固定,抗压刚度不够,但新型脊柱外固定器结合PVP术后抗压能力明显,但较正常标本仍有一定的差距,手术后短期内有必要适当腰部支柱保护;(3)新型脊柱外固定器联合MED和PVP术治疗胸腰椎骨折的微创技术能减轻病人的痛苦、达到胸腰椎骨折的治疗目的和效果,并具有非融合性固定的特点,具有较大的临床推广应用价值。