引用本文： 庄彦, 曹晓建. 椎弓根外侧壁破坏对脊柱椎弓根钉内固定生物力学强度的影响. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(2): 189-193. doi: 10.7507/1002-1892.20150041 复制
脊柱椎弓根螺钉内固定是一系列脊柱疾病，如脊柱退行性变、脊柱畸形、创伤、先天性疾病和恶性肿瘤等的标准术式[1]。部分医生采用徒手植钉，部分医生借助辅助技术包括透视、影像学导航或超声来提高椎弓根螺钉植入的准确率，尽管在技术上不断进步和提高，但仍有植钉偏离椎弓根中心导致椎弓根穿破[2-13]。文献报道大部分椎弓根穿破发生在外侧壁，尤其是徒手植钉穿破率较高[2-5]。术中椎弓根外侧壁穿破后最常用的纠正方法是向内侧重新定向后打入矫正螺钉（redirectionally correctly placed pedicle screw，RS）。然而，打入RS后对脊柱内固定的生物力学影响国内尚罕见报道。本研究中，我们采用新鲜猪腰椎标本，对打入RS后的腰椎生物力学改变进行研究，并与植钉于最佳位置的椎弓根螺钉（optimum placed pedicle screw，OS）进行比较，探讨椎弓根外侧壁破坏对植入螺钉强度的影响。
1 材料与方法
1.1 标本制备
6只市售家猪，体重95～105 kg，雌雄不限。取其新鲜冰冻腰椎30个（L1～5椎体各6个），去除肌肉、韧带和肌腱组织，仅保留正常骨性组织。摄X线片排除恶性肿瘤、代谢性骨病和骨折。标本于-20℃保存，实验前于室温下解冻24 h备用。
1.2 实验方法
每个椎体标本一侧拧入OS，对侧在椎弓根和椎体连接处破坏椎弓根的外侧壁，然后拧入RS螺钉。操作由同一名医生完成。
操作方法：拧入OS螺钉时，直视下沿椎弓根植入导针，C臂X线机辅助下确保导针位置正确（图 1 a）。然后攻丝，椎弓根探针确认椎弓根壁完整后用TSQ4数显扭力起子（深圳特力德精密工具有限公司）拧入长35 mm、直径5 mm的椎弓根螺钉。于对侧椎弓根建立RS螺钉通道，用导针建立外侧壁破坏通道（图 1 b）。导针进针点同对侧OS螺钉，方向直接向外侧瞄准椎弓根和椎体连接处，最后从椎弓根和椎体连接处退出，其通道方向和路线在直视和C臂X线机透视辅助下确认（图 2）。然后用丝攻和椎弓根探针建立偏外侧的钉道，并穿破椎弓根外侧壁。椎弓根外侧壁穿破通道建立后，采用上述OS螺钉技术将重新定向后的椎弓根螺钉拧入正确位置（图 3）。实验标本左右交替拧入OS螺钉和RS螺钉。
图1
螺钉钉道示意图 ⓐ 拧入OS螺钉时导针位置 ⓑ 对侧拧入RS螺钉时故意制造外侧椎弓根破坏的导针位置 图 2 RS螺钉通道（左侧实线箭头）和OS螺钉通道（右侧虚线箭头） 图 3 左侧拧入RS螺钉，右侧拧入OS螺钉 图 4 椎弓根螺钉进行轴向拔出力测试
Figure1.
Pedicle path developing ⓐ Guide wire developing pedicle path for OS ⓑ Guide wire developing a lateral pedicle wall violation for RS Fig. 2 RS channel (the solid arrow in the left) and the OS channel (the dotted arrow in the right) Fig. 3 The image of placed pedicle screws,RS was placed in the left pedicle while OS was placed in the right pedicle Fig. 4 The image of axial pullout force test
1.3 检测指标
1.3.1 骨密度及椎弓根高度、宽度测定
将椎体标本送江阴美兆体检中心，采用双能X线骨密度吸收仪（Hologic Discovery公司，美国）测量骨密度，并使用数显卡尺（精度0.01 mm；上海量刃具厂）于椎弓根长轴中点测量其高度和宽度。
1.3.2 最大拧入扭矩和锁紧扭矩测定
当拧入椎弓根螺钉时采用数显扭力起子连续监测拧入扭矩，出现最高的数值作为最大拧入扭矩，拧入最后一圈时监测到的最大扭矩作为锁紧扭矩。
1.3.3 螺钉松动力和轴向拔出力测试
将拧入椎弓根螺钉的椎体标本置于MTS试验机（Mini-Bionics公司，美国），用1根直径5 mm的金属棒置于椎弓根螺钉钉尾，并用尾帽固定，将棒穿过固定于MTS试验机直角头的圆环。通过棒先向上再向下作用于螺钉，模拟脊柱屈曲和伸展时身体作用于椎弓根螺钉的作用力。初始作用力设定为向上10 N保持5 s，然后向下10 N保持5 s。3名独立观察者通过触摸椎弓根螺钉来确认螺钉是否松动。若未松动，则每次增加10 N作用力重复测试，直到增加至50 N；达50 N以上后，作用力按每次5 N增加，直至3名观察员均得出螺钉松动的结论，松动测试结束。最后1 次非松动的作用力记录为螺钉松动力[14-15]。完成螺钉松动力测试后，将椎体置于MTS试验机上测试轴向拔出力，将螺钉拔出椎弓根时的最大力记为轴向拔出力（图 4）。
1.4 统计学方法
采用Stata12.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验，采用Pearson相关分析生物力学检测指标和骨密度间的相关性；检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 骨密度及椎弓根高度、宽度
本组椎体标本骨密度为0.53～1.02 g/cm2，平均0.81 g/cm2。拧入OS螺钉的椎弓根外部宽度为10.30～12.66 mm，平均11.39 mm；拧入RS螺钉的椎弓根外部宽度为10.68～12.82 mm，平均11.59 mm；差异无统计学意义（t=0.194，P=0.822）。拧入OS螺钉的椎弓根高度为18.90～22.75 mm，平均20.46 mm；拧入RS螺钉的椎弓根高度为18.19～23.05 mm，平均20.51 mm；差异无统计学意义（t=0.289，P=0.771）。所有标本椎弓根轴向长度均 ＞40 mm，因此实验方法中使用的长35 mm椎弓根螺钉均为单皮质固定而不会穿透椎体前缘。
2.2 最大拧入扭矩和锁紧扭矩
OS螺钉和RS螺钉的最大拧入扭矩分别为（111.4±8.2）N·cm和（78.9±6.4）N·cm，差异有统计学意义（Z=3.038，P=0.002）；OS螺钉和RS螺钉的锁紧扭矩分别为（86.3±7.7）N·cm和（59.7±5.3）N·cm，差异有统计学意义（Z=2.802，P=0.005）。
2.3 螺钉松动力和轴向拔出力
OS螺钉和RS螺钉的螺钉松动力分别为（76.3±6.2）N和（53.0±5.8）N，差异有统计学意义（Z=2.861，P=0.004）；OS螺钉和RS螺钉的轴向拔出力分别为（343.0±12.6）N和（287.0±10.5）N，差异有统计学意义（Z=2.964，P=0.003）。
2.4 生物力学检测指标和骨密度间的相关性
OS螺钉最大拧入扭矩和轴向拔出力与标本骨密度成高度相关（r=0.732，P=0.004；r=0.736，P=0.003）；OS螺钉和RS螺钉锁紧扭矩与标本骨密度成中度相关（r=0.581，P=0.005；r=0.493，P=0.005）；OS螺钉松动力与标本骨密度成中度相关（r=0.532，P=0.006）；RS螺钉最大拧入扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力与标本骨密度相关性很低（r=0.214，P=0.029；r=0.165，P=0.037；r=0.023，P=0.046）。
3 讨论
椎弓根螺钉内固定是脊柱内固定系统的重要组成部分，参与了大部分后路脊柱内固定术式。尽管随着手术医师的技巧提高和各种影像学设备的辅助，首次植钉成功率明显提高，但首次植钉失败仍经常发生，大部分情况下导致椎弓根外侧壁穿破[4-6]。
制备RS钉道模型时考虑到椎体和椎弓根连接处位置固定容易瞄准，导针方向容易把握，进针点与椎体和椎弓根连接处的连线有部分位于椎弓根之外可确保穿破椎弓根外侧壁，而且可在每个椎体标本上复制相同模型；此外，以椎体和椎弓根连接处为目标的进针方向与矢状线仍有内倾角，较符合临床实际操作，而椎弓根其余位置或内倾角更小甚至外倾，或无明确的瞄准目标，因此我们采用椎体和椎弓根连接处作为进针目标方向。研究结果显示，椎弓根外侧壁破坏后经重新定向的钉道生物力学改变如下：最大拧入扭矩平均下降29.2%，锁紧扭矩平均下降30.8%，螺钉松动力平均下降30.5%，轴向拔出力平均下降16.3%。由此可见，RS螺钉与OS螺钉相比更易拧入，但同时也更容易松动或拔出。当RS螺钉出现在整个固定系统的中间部分时，由于两端均有可靠固定，其整体生物力学特性在临床表现上不会有明显下降。然而，当RS螺钉位于头端或尾端时，会有一侧缺乏可靠固定，而出现RS螺钉两侧受力不均衡，会对整个固定系统强度产生重要影响，甚至导致内固定失败。在这种情况下，采用强化椎弓根螺钉不失为一种有效的补救方法。王宇等[16]采用可注射硫酸钙强化椎弓根螺钉的活体动物实验结果表明，可注射硫酸钙可有效强化椎弓根螺钉内固定物强度，而且其强化作用不随时间推移而降低，12周内可完全被自体骨替代。
目前尚罕见椎弓根外侧壁破坏后RS螺钉生物力学的研究报道，仅有2项生物力学试验研究了尸体胸椎标本的椎弓根壁破坏。Brasiliense等[17]对尸体标本胸椎植钉偏离的椎弓根螺钉轴向拔出力进行了研究，但这些椎弓根螺钉并未经重新定向。在该模型中，向外侧偏离的椎弓根螺钉其轴向拔出力较位置良好的椎弓根螺钉下降了21%。而我们的研究中，经重新定向的RS螺钉轴向拔出力较位置良好的OS平均下降了16.3%。这两项研究的轴向拔出力并不具有可比性，因为在我们研究中，轴向拔出力是在螺钉松动后且RS经过重新定向后测量的。另一项生物力学试验中，Lehman等[18]对采用不同徒手技术于内侧椎弓根壁穿破后重新植入螺钉的最大拧入扭矩进行了检测，其仅为无内侧椎弓根壁穿破螺钉的62%。而我们的研究结果显示，经重新定向的RS平均最大拧入扭矩只有位置良好OS的70.8%。
尽管既往已有大量有关腰椎椎弓根钉生物力学的研究报道[19-27]，但多数研究仅关注了影响内固定物强度的因素。Okuyama等[23]和Ozawa 等[24]研究发现，在行后路腰椎椎间融合椎弓根钉固定的患者，最大拧入扭矩或最大锁紧扭矩对于预测椎弓根螺钉松动或失败较弱，但也不能完全忽视。而尸体标本研究的优势在于可更好地重复体内椎弓根钉受到的作用力，如纯粹的轴向拔出力[19-21]，或类似于机体内发生的屈曲和拔出力的合力[22, 25-27]。本研究中，我们采用螺钉松动模型来测试椎弓根钉，可模拟机体内最大可能失败的情形。实验中，螺钉松动后才开始实施轴向拔出力测试，这样可减少拧入扭矩和锁紧扭矩对实验结果的影响，能更准确比较OS螺钉和RS螺钉的轴向拔出力。
骨密度与胸腰椎椎弓根螺钉的固定效果成正比[22-23, 28]。Paxinos等[28]报道由双能 X 线吸收测量法测定的骨密度与轴向拔出力成正相关。Okuyama等[23]报道在体内实验中锁紧扭矩和骨密度之间有相关性。我们的研究中，OS螺钉最大拧入扭矩和轴向拔出力与骨密度成高度相关，而锁紧扭矩和螺钉松动力与骨密度成中度相关。我们观察到RS螺钉的4个生物力学检测指标与骨密度的相关性较OS螺钉显著下降，究其原因很可能是由于椎弓根外侧壁的破坏对独立于骨密度外的椎弓根钉-骨界面有较明显负作用。这种相关性的降低在最大拧入扭矩和轴向拔出力方面具有更深远意义，较高的骨密度并不能弥补椎弓根外侧壁破坏造成的固定强度下降。因此，首次植钉的成功对于固定强度至关重要。
综上述，与OS螺钉相比，椎弓根外侧壁破坏后RS在最大拧入扭矩、锁紧扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力方面均显著降低，一旦植钉时破坏了椎弓根外侧壁，那么强化RS可能是较好的补救方法。但本研究仅为动物尸体标本研究，不能显示采用RS后的中远期生物力学结果，有待进一步深入研究。
脊柱椎弓根螺钉内固定是一系列脊柱疾病，如脊柱退行性变、脊柱畸形、创伤、先天性疾病和恶性肿瘤等的标准术式[1]。部分医生采用徒手植钉，部分医生借助辅助技术包括透视、影像学导航或超声来提高椎弓根螺钉植入的准确率，尽管在技术上不断进步和提高，但仍有植钉偏离椎弓根中心导致椎弓根穿破[2-13]。文献报道大部分椎弓根穿破发生在外侧壁，尤其是徒手植钉穿破率较高[2-5]。术中椎弓根外侧壁穿破后最常用的纠正方法是向内侧重新定向后打入矫正螺钉（redirectionally correctly placed pedicle screw，RS）。然而，打入RS后对脊柱内固定的生物力学影响国内尚罕见报道。本研究中，我们采用新鲜猪腰椎标本，对打入RS后的腰椎生物力学改变进行研究，并与植钉于最佳位置的椎弓根螺钉（optimum placed pedicle screw，OS）进行比较，探讨椎弓根外侧壁破坏对植入螺钉强度的影响。
1 材料与方法
1.1 标本制备
6只市售家猪，体重95～105 kg，雌雄不限。取其新鲜冰冻腰椎30个（L1～5椎体各6个），去除肌肉、韧带和肌腱组织，仅保留正常骨性组织。摄X线片排除恶性肿瘤、代谢性骨病和骨折。标本于-20℃保存，实验前于室温下解冻24 h备用。
1.2 实验方法
每个椎体标本一侧拧入OS，对侧在椎弓根和椎体连接处破坏椎弓根的外侧壁，然后拧入RS螺钉。操作由同一名医生完成。
操作方法：拧入OS螺钉时，直视下沿椎弓根植入导针，C臂X线机辅助下确保导针位置正确（图 1 a）。然后攻丝，椎弓根探针确认椎弓根壁完整后用TSQ4数显扭力起子（深圳特力德精密工具有限公司）拧入长35 mm、直径5 mm的椎弓根螺钉。于对侧椎弓根建立RS螺钉通道，用导针建立外侧壁破坏通道（图 1 b）。导针进针点同对侧OS螺钉，方向直接向外侧瞄准椎弓根和椎体连接处，最后从椎弓根和椎体连接处退出，其通道方向和路线在直视和C臂X线机透视辅助下确认（图 2）。然后用丝攻和椎弓根探针建立偏外侧的钉道，并穿破椎弓根外侧壁。椎弓根外侧壁穿破通道建立后，采用上述OS螺钉技术将重新定向后的椎弓根螺钉拧入正确位置（图 3）。实验标本左右交替拧入OS螺钉和RS螺钉。
图1
螺钉钉道示意图 ⓐ 拧入OS螺钉时导针位置 ⓑ 对侧拧入RS螺钉时故意制造外侧椎弓根破坏的导针位置 图 2 RS螺钉通道（左侧实线箭头）和OS螺钉通道（右侧虚线箭头） 图 3 左侧拧入RS螺钉，右侧拧入OS螺钉 图 4 椎弓根螺钉进行轴向拔出力测试
Figure1.
Pedicle path developing ⓐ Guide wire developing pedicle path for OS ⓑ Guide wire developing a lateral pedicle wall violation for RS Fig. 2 RS channel (the solid arrow in the left) and the OS channel (the dotted arrow in the right) Fig. 3 The image of placed pedicle screws,RS was placed in the left pedicle while OS was placed in the right pedicle Fig. 4 The image of axial pullout force test
1.3 检测指标
1.3.1 骨密度及椎弓根高度、宽度测定
将椎体标本送江阴美兆体检中心，采用双能X线骨密度吸收仪（Hologic Discovery公司，美国）测量骨密度，并使用数显卡尺（精度0.01 mm；上海量刃具厂）于椎弓根长轴中点测量其高度和宽度。
1.3.2 最大拧入扭矩和锁紧扭矩测定
当拧入椎弓根螺钉时采用数显扭力起子连续监测拧入扭矩，出现最高的数值作为最大拧入扭矩，拧入最后一圈时监测到的最大扭矩作为锁紧扭矩。
1.3.3 螺钉松动力和轴向拔出力测试
将拧入椎弓根螺钉的椎体标本置于MTS试验机（Mini-Bionics公司，美国），用1根直径5 mm的金属棒置于椎弓根螺钉钉尾，并用尾帽固定，将棒穿过固定于MTS试验机直角头的圆环。通过棒先向上再向下作用于螺钉，模拟脊柱屈曲和伸展时身体作用于椎弓根螺钉的作用力。初始作用力设定为向上10 N保持5 s，然后向下10 N保持5 s。3名独立观察者通过触摸椎弓根螺钉来确认螺钉是否松动。若未松动，则每次增加10 N作用力重复测试，直到增加至50 N；达50 N以上后，作用力按每次5 N增加，直至3名观察员均得出螺钉松动的结论，松动测试结束。最后1 次非松动的作用力记录为螺钉松动力[14-15]。完成螺钉松动力测试后，将椎体置于MTS试验机上测试轴向拔出力，将螺钉拔出椎弓根时的最大力记为轴向拔出力（图 4）。
1.4 统计学方法
采用Stata12.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验，采用Pearson相关分析生物力学检测指标和骨密度间的相关性；检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 骨密度及椎弓根高度、宽度
本组椎体标本骨密度为0.53～1.02 g/cm2，平均0.81 g/cm2。拧入OS螺钉的椎弓根外部宽度为10.30～12.66 mm，平均11.39 mm；拧入RS螺钉的椎弓根外部宽度为10.68～12.82 mm，平均11.59 mm；差异无统计学意义（t=0.194，P=0.822）。拧入OS螺钉的椎弓根高度为18.90～22.75 mm，平均20.46 mm；拧入RS螺钉的椎弓根高度为18.19～23.05 mm，平均20.51 mm；差异无统计学意义（t=0.289，P=0.771）。所有标本椎弓根轴向长度均 ＞40 mm，因此实验方法中使用的长35 mm椎弓根螺钉均为单皮质固定而不会穿透椎体前缘。
2.2 最大拧入扭矩和锁紧扭矩
OS螺钉和RS螺钉的最大拧入扭矩分别为（111.4±8.2）N·cm和（78.9±6.4）N·cm，差异有统计学意义（Z=3.038，P=0.002）；OS螺钉和RS螺钉的锁紧扭矩分别为（86.3±7.7）N·cm和（59.7±5.3）N·cm，差异有统计学意义（Z=2.802，P=0.005）。
2.3 螺钉松动力和轴向拔出力
OS螺钉和RS螺钉的螺钉松动力分别为（76.3±6.2）N和（53.0±5.8）N，差异有统计学意义（Z=2.861，P=0.004）；OS螺钉和RS螺钉的轴向拔出力分别为（343.0±12.6）N和（287.0±10.5）N，差异有统计学意义（Z=2.964，P=0.003）。
2.4 生物力学检测指标和骨密度间的相关性
OS螺钉最大拧入扭矩和轴向拔出力与标本骨密度成高度相关（r=0.732，P=0.004；r=0.736，P=0.003）；OS螺钉和RS螺钉锁紧扭矩与标本骨密度成中度相关（r=0.581，P=0.005；r=0.493，P=0.005）；OS螺钉松动力与标本骨密度成中度相关（r=0.532，P=0.006）；RS螺钉最大拧入扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力与标本骨密度相关性很低（r=0.214，P=0.029；r=0.165，P=0.037；r=0.023，P=0.046）。
3 讨论
椎弓根螺钉内固定是脊柱内固定系统的重要组成部分，参与了大部分后路脊柱内固定术式。尽管随着手术医师的技巧提高和各种影像学设备的辅助，首次植钉成功率明显提高，但首次植钉失败仍经常发生，大部分情况下导致椎弓根外侧壁穿破[4-6]。
制备RS钉道模型时考虑到椎体和椎弓根连接处位置固定容易瞄准，导针方向容易把握，进针点与椎体和椎弓根连接处的连线有部分位于椎弓根之外可确保穿破椎弓根外侧壁，而且可在每个椎体标本上复制相同模型；此外，以椎体和椎弓根连接处为目标的进针方向与矢状线仍有内倾角，较符合临床实际操作，而椎弓根其余位置或内倾角更小甚至外倾，或无明确的瞄准目标，因此我们采用椎体和椎弓根连接处作为进针目标方向。研究结果显示，椎弓根外侧壁破坏后经重新定向的钉道生物力学改变如下：最大拧入扭矩平均下降29.2%，锁紧扭矩平均下降30.8%，螺钉松动力平均下降30.5%，轴向拔出力平均下降16.3%。由此可见，RS螺钉与OS螺钉相比更易拧入，但同时也更容易松动或拔出。当RS螺钉出现在整个固定系统的中间部分时，由于两端均有可靠固定，其整体生物力学特性在临床表现上不会有明显下降。然而，当RS螺钉位于头端或尾端时，会有一侧缺乏可靠固定，而出现RS螺钉两侧受力不均衡，会对整个固定系统强度产生重要影响，甚至导致内固定失败。在这种情况下，采用强化椎弓根螺钉不失为一种有效的补救方法。王宇等[16]采用可注射硫酸钙强化椎弓根螺钉的活体动物实验结果表明，可注射硫酸钙可有效强化椎弓根螺钉内固定物强度，而且其强化作用不随时间推移而降低，12周内可完全被自体骨替代。
目前尚罕见椎弓根外侧壁破坏后RS螺钉生物力学的研究报道，仅有2项生物力学试验研究了尸体胸椎标本的椎弓根壁破坏。Brasiliense等[17]对尸体标本胸椎植钉偏离的椎弓根螺钉轴向拔出力进行了研究，但这些椎弓根螺钉并未经重新定向。在该模型中，向外侧偏离的椎弓根螺钉其轴向拔出力较位置良好的椎弓根螺钉下降了21%。而我们的研究中，经重新定向的RS螺钉轴向拔出力较位置良好的OS平均下降了16.3%。这两项研究的轴向拔出力并不具有可比性，因为在我们研究中，轴向拔出力是在螺钉松动后且RS经过重新定向后测量的。另一项生物力学试验中，Lehman等[18]对采用不同徒手技术于内侧椎弓根壁穿破后重新植入螺钉的最大拧入扭矩进行了检测，其仅为无内侧椎弓根壁穿破螺钉的62%。而我们的研究结果显示，经重新定向的RS平均最大拧入扭矩只有位置良好OS的70.8%。
尽管既往已有大量有关腰椎椎弓根钉生物力学的研究报道[19-27]，但多数研究仅关注了影响内固定物强度的因素。Okuyama等[23]和Ozawa 等[24]研究发现，在行后路腰椎椎间融合椎弓根钉固定的患者，最大拧入扭矩或最大锁紧扭矩对于预测椎弓根螺钉松动或失败较弱，但也不能完全忽视。而尸体标本研究的优势在于可更好地重复体内椎弓根钉受到的作用力，如纯粹的轴向拔出力[19-21]，或类似于机体内发生的屈曲和拔出力的合力[22, 25-27]。本研究中，我们采用螺钉松动模型来测试椎弓根钉，可模拟机体内最大可能失败的情形。实验中，螺钉松动后才开始实施轴向拔出力测试，这样可减少拧入扭矩和锁紧扭矩对实验结果的影响，能更准确比较OS螺钉和RS螺钉的轴向拔出力。
骨密度与胸腰椎椎弓根螺钉的固定效果成正比[22-23, 28]。Paxinos等[28]报道由双能 X 线吸收测量法测定的骨密度与轴向拔出力成正相关。Okuyama等[23]报道在体内实验中锁紧扭矩和骨密度之间有相关性。我们的研究中，OS螺钉最大拧入扭矩和轴向拔出力与骨密度成高度相关，而锁紧扭矩和螺钉松动力与骨密度成中度相关。我们观察到RS螺钉的4个生物力学检测指标与骨密度的相关性较OS螺钉显著下降，究其原因很可能是由于椎弓根外侧壁的破坏对独立于骨密度外的椎弓根钉-骨界面有较明显负作用。这种相关性的降低在最大拧入扭矩和轴向拔出力方面具有更深远意义，较高的骨密度并不能弥补椎弓根外侧壁破坏造成的固定强度下降。因此，首次植钉的成功对于固定强度至关重要。
综上述，与OS螺钉相比，椎弓根外侧壁破坏后RS在最大拧入扭矩、锁紧扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力方面均显著降低，一旦植钉时破坏了椎弓根外侧壁，那么强化RS可能是较好的补救方法。但本研究仅为动物尸体标本研究，不能显示采用RS后的中远期生物力学结果，有待进一步深入研究。
