目的 将现有标准椎弓根螺钉与三种新设计的椎弓根螺钉(螺纹牙形角和螺纹内径锥度各有不同)在聚氨酯材料中旋入扭矩和拔出强度进行对比测试,研究新椎弓根螺钉的生物力学性能,探索椎弓根螺钉固定中螺钉设计要素的生物力学特性.方法 通过旋入扭转实验机将标准椎弓根螺钉和三种新设计的椎弓根螺钉在40级聚氨酯材料进行旋入扭矩实验.同时在万能实验机上完成标准椎弓根螺钉和三种新设计的椎弓根螺钉在20级聚氨酯材料进行拔出性能实验.旋入扭距实验和拔出性能试验均根据中国医药行业标准YY/T0119.2-2014及美国材料和试验协会(ASTM)标准ASTM F543进行测试.聚氨酯材料采用符合美国材料和试验协会(ASTM)标准化材料作为实验块.结果 三种新设计的椎弓根螺钉无论在旋入扭矩还是拔出性能上均明显高于标准椎弓根螺钉,同时旋入扭矩的提高比拔出性能的提升更加明显.另外在旋入扭矩和拔出性能上三种新设计的椎弓根螺钉之间有一些差异但是不明显,特别是在抗拔性能上.结论 与标准椎弓根螺钉相比,新设计的椎弓根螺钉具有更强的生物力学固定性,但新型椎弓根螺钉之间的差异不明显.