脊柱侧凸是指人体脊柱的某一节段发生侧向弯曲并同时伴随着椎体旋转的三维脊柱畸形。青少年特发性(原因不明)脊柱侧凸(Adolescent Idiopathic Scoliosis,AIS)在脊柱侧凸发病率中所占比例最高,其病理及矫正治疗方案一直是医学界、工学界的学者和专家们所关注的热点之一。本文正是基于这一前提而提出,通过建立人体脊柱的三维简化模型及有限元模型来研究脊柱的生物力学特性,从而为分析青少年特发性脊柱侧凸的发病机理和矫正治疗方案的优化提供可靠依据。本文提出了一种建立人体脊柱结构简化模型的方法。该模型主要包括人体脊柱中的椎骨(含后部小关节)、椎间盘、关节囊等部分。在建立模型的过程中,将椎骨、椎间盘和关节囊等看作是机械零件,按照一定的装配关系将其组合成一个整体。然后把建立好的模型导入ANSYS分析模块Workbench中,对其进行前处理,建立脊柱的有限元模型。将有限元模型导入ANSYS中并施加内力进行分析。本文所研究的内力主要是指由于关节囊和椎间盘发生病变而导致其结构、形状、尺寸、位置上发生变化,从而引起脊柱变形的力。结论表明：1.在研究关节囊损坏引起的脊柱变形时发现：任一处的小关节突承受内力,脊柱均会产生一定程度的轴向压缩(沿Z轴)和小节段脊柱的后伸。当左、右两侧承受的力大小和方向不对称时,脊柱还会产生扭转现象和微小偏移。由此可以推测：由于左、右小关节受力不均衡,引起的椎体扭转是导致脊柱偏移(侧凸)的原因之一。2.在每一处的椎间盘发生病变,椎体承受不均力时,脊柱均会产生一定程度的轴向压缩(沿Z轴),更重要的是发生了左、右侧凸和分段后伸,从而使人体脊柱原有的生理弯曲曲率发生了改变,甚至连法线方向也改变了；另外,最大偏移处的椎体下表面的扭转角最大。由此可以推测：椎间盘病变使椎体承受内力作用时,由于力的不均匀性,整体脊柱发生了各种难以预测的变形,包括压缩、侧凸、后伸及扭转等。而特发性脊柱侧凸就是由各种难以预测的变形叠加组合而成,因此椎间盘发生病变可能是造成脊柱侧凸的重要原因之一。本文的研究内容和结论能够为分析青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的发病机理提供一定帮助,并为医学临床手术操作提供相关参考。