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第一部分丝素蛋白增强型磷酸钙灌注椎体后凸成形术的生物力学研究[目的]观察评价一种丝素蛋白增强型磷酸钙骨水泥(CPC/SF)生物力学性能,探讨该种材料在体外经皮球囊扩张后凸椎体成形术(PKP)中有效替代聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的可能性。[方法]取4具老年女性腰椎标本(L1-L5),分解后压缩并测量其强度和刚度,建立骨质疏松性压缩骨折模型,将4mlCPC,CPC/SF以及PMMA经双侧椎弓根注入压缩后的椎体,再测其强度和刚度,观察实验过程中椎体强度、刚度、椎体高度变化,以及各组骨水泥的弥散、渗漏情况。[结果] KP术后三组椎体强度均显著增加(p<0.05),椎体术后强度PMMA组>CPC/SF组>CPC组(p<0.05)。KP术后三组椎体刚度均明显下降(p< 0.05),下降幅度PMMA组<CPC/SF组<CPC组,但无统计学意义(p>0.05)。三组术后椎体高度都显著恢复(p<0.05),恢复程度CPC/SF组>PMMA组>CPC组,但无统计学意义(p>0.05)。CPC组出现1例渗漏,PMMA组出现2例渗漏,而CPC/SF组则无1例出现渗漏,椎管内均无骨水泥渗漏。三组CT值差异无统计学意义(p>0.05),而弥散得分PMMA组>CPC组>CPC/SF组,差异有统计学意义(p< 0.05)。[结论]CPC/SF骨水泥具有优良的力学性能,合适的注射性能,可有效替代PMMA,有望用于椎体后凸成形术。第二部分不同剂量CPC/SF在椎体后凸成形术中的效果比较[目的]探讨不同剂量CPC/SF骨水泥对骨质疏松性压缩骨折椎体生物力学性能的影响,探索恢复椎体强度、刚度以及高度所需的合适骨水泥用量。[方法]取5具老年女性腰椎标本(L1-L5),分解后压缩并测量其强度和刚度,建立骨质疏松性压缩骨折模型,将2ml、4ml、6ml和8mlCPC/SF骨水泥经双侧椎弓根注入椎体,再测其强度和刚度,观察实验过程中椎体强度、刚度、椎体高度变化,以及各组骨水泥的弥散、渗漏情况。[结果]2ml和4ml组在后凸成形术后椎体平均高度增加不明显,较压缩后差异无统计学意义(p>0.05);6 ml和8ml组椎体高度恢复较明显,差异有统计学意义(p<0.05)。KP术后四组椎体强度均显著增加,差异有统计学意义(p<0.05),椎体强度8ml组>6ml组>4ml组>2ml组,差异有统计学意义(p<0.05)。KP术后6ml组和8ml组椎体刚度均明显升高,与术前相比,差异有统计学意义(p<0.05);2ml和4ml组刚度较术前下降,与术前相比,差异有统计学意义(p<0.05)。2ml和4ml渗漏率均为0%(0/6),6ml组渗漏率为16.7%(1/6),而8ml组渗漏率为50.0%(3/6),四组差异没有统计学意义(p>0.05)。[结论]6ml的灌注剂量可以显著恢复椎体的高度、椎体的正常强度和刚度,且渗漏率较低。合理选择灌注剂量既能显著恢复椎体的强度、刚度和高度,纠正后凸畸形,又可以有效减少灌注剂渗漏。