目的评价不同骨质疏松条件下膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS)的稳定性,为其应用于合并有骨质疏松症的患者脊柱手术提供力学理论基础。方法取新鲜尸体脊柱(T12～L5)标本,根据骨密度检测结果,按临床骨质疏松程度诊断标准分成骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松4个水平,每个水平各2具标本12个椎体。于每个椎体两侧椎弓根分别植入普通椎弓根螺钉(conventional pedicle screw,CPS;CPS组)和EPS(EPS组)。采用AG-IS万能材料试验机,以5 mm/min匀速加载进行螺钉轴向拔出试验,测定最大拔出力、刚度和能量吸收值。结果两组随骨密度水平下降,最大拔出力及刚度均逐渐下降(P<0.05);CPS组能量吸收值逐渐下降(P<0.05),EPS组能量吸收值除正常骨质与骨量减少间比较、骨质疏松与重度疏松间比较差异无统计学意义(P>0.05)外,其余各密度水平间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。同一骨密度水平EPS组最大拔出力均显著高于CPS组(P<0.05);除正常骨质水平外,同一骨密度水平EPS组刚度均显著高于CPS组(P<0.05);除骨量减少水平外,同一骨密度水平两组能量吸收值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。骨质疏松水平EPS组最大拔出力、刚度、能量吸收值与骨量减少水平CPS组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);但重度骨质疏松水平EPS组以上指标均显著低于骨量减少水平CPS组(P<0.05)。结论与CPS相比,EPS能明显提高固定强度,尤其对于骨量减少或骨质疏松患者。