骨质疏松症是威胁人类健康，特别是老年人健康的重大疾病之一。我国现有骨质疏松症患者8400万。骨质疏松症和骨质疏松性骨折的预防和治疗已成为医学上急需解决的难题。骨质疏松引起骨痛、骨骼变性和骨折，高龄女性的骨折发生率很高，以脊椎骨折和髋部骨折最为常见，占67％。目前由骨质疏松引起的椎体压缩性骨折与椎体塌陷仍缺乏有效的治疗方法。近年来一项新的微创技术一经皮椎体成形术( percutaneous vertebroplasty，PVP)及经皮球囊扩张后凸成形术(percutaneous kyphoplasty，PKP)应用于临床，通过经皮向压缩骨折椎体内注入骨水泥等填充物，增强病变椎体的力学强度，以增强脊柱的稳定性，减轻或消除因骨折所致疼痛，PKP还可恢复椎体高度，从而提高患者的生活质量。目前最常用的充填材料是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)因其放热反应、单体毒性、无生物活性、不能自身降解和起骨传导作用，不能被新骨替代，在体内长期呈异物存在，以及其机械力学稳定性随时间推移逐渐减弱等缺点使其临床应用受到限制和质疑。因此，针对充填材料的研究成为近年来椎体成形术和后凸成形术的研究热点之一。　　 一种新型的人造骨材料可注射自固化磷酸钙骨水泥(calcium phosphatecement，CPC)具有可塑形、自固化、低温无毒、生物相容、可降解和成骨活性。以及可直接显影等优点而应用前景广阔。但新材料也带来一些新的问题，如强度不够理想、可注射性不佳、抗溃散性不足、可降解性与强度之间的矛盾，以及显影性、新骨生成速度与材料降解速度的匹配等一系列问题。由华南理工大学等单位合作研究开发的一种新型可注射磷酸钙骨水泥，采用复合的方式，将纳米羟基磷灰石/胶原骨修复材料微粒弥散复合在海藻酸钙凝胶基体中，制备可注射骨修复材料。通过组装胶原蛋白和生长因子使材料具有诱导成骨功能，通过平衡材料的降解速度和成骨速度，使新骨生长速度与材料降解吸收速度相匹配，以及使用新的抗溃散剂。开发出具有室温下可注射性好、能在体温下迅速自固化、在水性溶液中不溃散、水化热很小的特性、具有良好的力学性能和诱导成骨性能、新骨生成速度较快且与材料降解速度基本匹配的、设计优化出载药型、载活性因子型等系列功能的、可用于骨质疏松和骨缺损治疗的可注射可吸收磷酸钙骨水泥材料。本实验对这种优化配方后的新型可注射磷酸钙骨水泥作为椎体后凸成形术( KP)的填充材料，与目前临床常用的PMMA在生物力学性能方面进行对比分析，以探讨该材料能否有效替代PMMA应用于PKP手术。为该材料的临床应用提供实验依据。　　 材料和方法　　 取4具老年尸体共20个胸腰椎新鲜标本( T11-L3)，拍摄脊柱正侧位X线片，排除脊柱畸形、肿瘤、骨折等。经双能X线吸收骨密度仪测试骨密度(bone mineraldensity，BMD)后根据WHO关于骨质疏松的定义去除不合格标本。每组椎体上下凹面均用牙托粉充填平整，测量椎体高度和受力面积。20个椎体随机分为CPC组和PMMA组，每组10个。在MTS电子万能材料试验机上测量两组椎体初始强度和刚度，建立椎体压缩骨折模型，然后分别用CPC和PMMA两种材料行椎体后凸成形术，测量两种材料固化后的温度和凝结时间、完全固化时间，每个椎体的注入骨水泥量。测量两组椎体KP术后的高度，计算KP术后椎体高度恢复百分比，两组椎体骨水泥灌注后分别拍摄X线正侧位和轴位片。待骨水泥完全凝固后两组椎体再次在MTS试验机上压缩椎体至骨折，记录载荷，位移数据。计算KP术后两组椎体的抗压强度与刚度。所得数据采用(x±s)表示，应用SPSS15.0版软件进行统计学分析。两组椎体的BMD、平均高度、受力面积、材料充填量、高度恢复百分比、最大载荷、抗压强度、刚度的组间比较采用单因素方差分析( ANOVA)，两组椎体骨折前、KP术后最大载荷、抗压强度、刚度的比较采用配对资料t检验分析，p<0.05为差异具有显著性意义。　　 结果　　 两种骨水泥都具有良好的可注射性，室温下CPC粉末与生理盐水混合后无明显放热，凝结时间为15-25min，完全固化需3h，注入椎体后X线直接显影清晰，骨水泥在椎体内分布均匀。PMMA与固化液混合后明显放热，其核心温度可达100℃，表面温度也可达70℃左右，室温下从配置到出丝后期时间4-6min，完全固化时间10-12min。注入椎体后X线显影模糊，骨水泥在椎体内渗透、分布均匀。在轴位X线上显示两组材料与椎体之间连接处界限模糊无缝隙。　　 PMMA组椎体平均BMD为(0.495±0.023)g/m2,CPC组平均BMD为(0.482±0.023)g/cm2,均符合骨质疏松椎体标准，两组BMD无明显差异(p>0.05)。两组椎体KP手术材料充填量PMMA组为(3.85±0.19)ml，CPC组为(3.92±0.15)ml，两组间亦无明显差异(p>0.05)。两组椎体平均高度、受力面积、KP术后椎体高度恢复百分比组间比较差异无统计学意义(p>0.05)。两组椎体在初始最大载荷、初始抗压强度、初始刚度比较差异无统计学意义(p>0.05)。KP术后PMMA组椎体最大载荷、抗压强度均较骨折前明显增加，组内比较有显著性差异(p<0.05)，刚度虽高于骨折前，但无显著性差异(p>0.05)。CPC组术后最大载荷、抗压强度均稍高于骨折前水平，但无显著性差异(p>0.05)。而刚度则低于骨折前，且有统计学意义(p<0.05)。两组对比PMMA组术后最大载荷、抗压强度、刚度均明显高于CPC组(p<0.05)　　 结论　　 新型CPC在KP术中能有效恢复椎体的强度和刚度，其对椎体强化水平虽不及PMMA，但避免了因椎体过度强化而引起邻近节段椎体应力集中，产生邻近节段骨折等问题，间接地保护了邻近椎体，表现出良好的生物力学性能。以及良好的可注射性，充足的体外操作时间，优秀的显影效果，且固化时无发热。可望在PKP术中作为PMMA理想的替代材料。