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目的:胸腰椎骨折(TLVF)患者行后路椎弓根螺钉内固定术后,常出现矫正丢失问题。其发生率的高低与术中所用椎弓根螺钉内固定系统的种类息息相关。与固定轴椎弓根螺钉(FAPS)相比,万向轴椎弓根螺钉(PAPS)术后矫正丢失的发生率明显增高。FAPS矫正丢失发生率低,但其术中棒的置入需通过开放手术的方式进行,无法在微创手术中得以应用。一种新型椎弓根螺钉设计(单平面椎弓根螺钉,MPPS),能够有效结合FAPS和PAPS的优势,减少术后矫正丢失发生率,同时易化置棒过程使棒的置入可通过微创方式进行。本文欲从生物力学角度验证MPPS的力学性能及减少矫正丢失的有效性。通过临床病例回顾性研究,进一步证明MPPS在TLVF微创手术治疗的临床疗效和优势。方法:生物力学研究:取30个L2-L4节段猪脊柱单元,随机分配到6组(A1,A2,A3,B1,B2,B3),每组5个脊柱单元,A1/B1使用FAPS内固定系统,A2/B2使用MPPS内固定系统,A3/B3使用PAPS内固定系统。A1-A3行静态生物力学实验,最大载荷(UL)作为统计指标被记录和分析;B1-B3行动态生物力学实验,矫正丢失即钉尾-钉体角度变化(TSAs)和伤椎前缘椎体高度变化(AVBHs)作为统计指标被记录和分析。临床研究:回顾性分析我院2010年01月至2015年06月期间75例TLVF行后路椎弓根螺钉内固定术患者,按术中内固定系统不同分为A(固定组)、B(万向组)、C(单平面组)三组,收集分析比较三组病例的一般资料、术中出血量(BL)、手术时间(PT)、术前术后腰背部疼痛VAS评分及影像参数椎体前缘压缩指数(ABCI)、椎体角(VBA)、节段Cobb角(CA)。结果:1.生物力学静态实验结果示:与PAPS相比,FAPS和MPPS有显著高的UL(P<0.05),FAPS的UL略高于MPPS(P<0.05);动态实验结果示:矫正丢失(TSAs和AVBHs)的程度在FAPS最小,MPPS次之,PAPS最大。其中,差异在FAPS与MPPS无统计学意义(P>0.05),而在其它各组比较中均有统计学意义(P<0.05)。2.临床研究结果示:(1)各组在病例年龄、随访时间、骨折分布及性别组成上无统计学差异;(2)临床指标结果示:PAPS组和MPPS组的BL和OT均明显小于FAPS组,且差异有统计学意义(P<0.05),而PAPS组和MPPS组间差异无统计学意义(P>0.05)。VAS评分组间比较结果:术前VAS评分三组间差异无统计学意义(P>0.05);术后1天VAS评分PAPS组和MPPS组均小于FAPS组,差异有统计学意义(P<0.05),而PAPS组与MPPS组间差异比较无统计学意义(P>0.05);术后3月及末次随访VAS评分三组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。VAS评分组内比较结果:三组术后VAS评分均较术前明显减低,差异具统计学意义(P<0.05);术后3月和末次随访VAS评分较术后1天低且均具统计学意义(P<0.05),末次随访VAS评分较术后3月低但差异无统计学意义(P>0.05);(3)影像指标结果:术后CA和VBA均明显低于术前,而ABCI均高于术前,且差异均具有统计学意义(P<0.05);三组各指标中除了PAPS组的CA在末次随访时较术后1天有所增大且差异显著(P<0.05),其它各组影像指标在术后1天与末次随访比较中差异均无统计学意义(P>0.05);术前CA、VBA和ABCI三组间差异无统计学意义(P>0.05);术后1天指标CA和ABCI三组间差异均无统计学意义(P>0.05),指标VBA在FAPS组和MPPS组均较PAPS组小且差异有统计学意义(P<0.05)而FAPS组与MPPS组间差异无统计学意义(P>0.05);末次随访指标VBA和CA在FAPS组和MPPS组均较PAPS组小且差异有统计学意义(P<0.05)而FAPS组与MPPS组间差异无统计学意义(P>0.05),指标ABCI三组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:本研究结果表明:MPPS内固定系统的抗轴向载荷强度接近于FAPS内固定系统,显著高于PAPS内固定系统。同时,MPPS内固定系统可应用于脊柱微创手术,临床疗效可靠。相比PAPS,MPPS能够有效减小后路钉棒固定术后矫正丢失的发生风险。对部分TLVF患者而言,MPPS内固定系统可以作为一个更好的选择。