大约有 75%-85% 的人会在一生中的某个阶段遭受腰痛困扰。很多情况下，腰痛是需要外科手术干预的，而外科手术干预中，后路内固定及融合术是一种最为常用的手术方式。
骨质疏松患者融合率较正常骨质患者低，可能和融合时间较长相关。众多研究已经证实，骨质量下降与椎弓根螺钉拔出强度的相关性。之前曾有人研究过螺钉植入深度对螺钉强度的影响，但之前并无研究表明双皮质螺钉在实际生理载荷条件下的优势。
基于上述原因，美国的 Karami 博士等进行了一项相关研究，评估腰椎椎弓根螺钉植入深度与生物力学强度的相关性。
研究介绍：
该研究选用 10 例新鲜冰冻骨质疏松腰椎标本，5 男 5 女，年龄在 33-66 岁，去除所有软组织，将其固定于聚酯树脂的夹具中。螺钉选择及植入均由经专门培训的经验丰富的专科医师完成。螺钉植入深度基于术前测量及手术经验。螺钉植入的标本、螺钉植入深度及椎体水平和侧别则是完全随机的。
试验分为 3 组，共 95 枚螺钉，其中植入椎体中央组 32 枚，椎体前缘皮质下组 31 枚，穿透前方皮质组 32 枚。另有 5 枚螺钉在测试中退出（因载荷原因未能完成测试）。螺钉植入位置如下图 1 所示：
图 1. A：图像中左侧为双皮质螺钉（Bicortical），右侧为植入椎体中央螺钉（Mid-body）；B：图像中左侧为植入椎体中央螺钉（Mid - body），右侧为骨皮质缘螺钉（Pericortical）
测试分为角刚度测试及拔出力测试两方面。在角刚度测试中，在椎体中央螺钉组中观察到了角刚度的最大衰减，而在双皮质螺钉组中角刚度的衰减最小，两组之间存在显著性差异。而两组在与皮质缘螺钉组相比均无显著性差异。
在拔出力测试中，椎体中央螺钉组拔出力平均为 583N，皮质下螺钉组平均为 713N，透皮质螺钉组平均为 797N。经统计学分析，椎体中央螺钉组与双皮质螺钉组在拔出力方面存在显著差异。双皮质螺钉组具有最大的抗拔出力。
