脊柱是人体重要的支撑结构，参与人类的大部分活动。随着科学技术的不断进步和发展，临床实践证明，交通事故和建筑业中的高空坠落已经成为脊柱损伤的主要原因。
　　在日常生活中，脊柱的承载方式比较复杂，通常是压缩和弯曲的组合，其中又以压缩载荷为主，因此受压是脊柱损伤的主要因素。脊柱受到的损伤包括椎体的骨折、椎间盘的损伤等等，压缩性骨折是临床实践中最为常见的损伤类型之一。
　　椎间盘是脊柱最易出现损伤和退变的结构。实验结果表明，低载荷时椎间盘刚度较小，较易变形，脊柱呈现较好的灵活性；高载荷时刚度较大，脊柱具有稳定性。因此，探究脊柱节段(椎间盘和上下椎体)受载后的力学行为是研究脊柱损伤的重要内容。
　　为探究脊柱受载时的力学响应，本文选取脊柱节段(2个椎体加1个椎间盘)作为研究对象。相比于人体实验，动物试件较易获取，可以进行大样本实验。故本文开展了兔脊柱节段压缩性骨折的生物力学实验研究。实验选择130天兔龄的新西兰大白兔，从第二节胸椎起，以2个椎体加1个椎间盘的方式剖离出节段，共获得5×9个节段。使用Istron5544材料试验机完成节段压缩实验，并通过搭建DIC数字散斑三维全场变形测量与分析系统拍摄实验过程，分析计算压缩过程中节段内各点的实时位移、应变。具体的研究内容包括：
　　(1)对88、100、130、191天四个兔龄的新西兰大白兔的胸椎T8和腰椎L4进行Micro-CT扫描，使用CTAn获得各个椎体的细观结构的参数并加以比较和分析；
　　(2)使用Instron5544材料试验机进行兔脊柱节段的压缩实验，获得胸椎、胸腰椎和腰椎节段的载荷-位移曲线以及载荷-时间曲线，分析曲线，给出各个节段的极限载荷，并与兔脊柱单椎体压缩获得的极限载荷进行对比；
　　(3)实验前，对整体脊柱进行CT扫描，通过MIMICS计算得到各椎体的最小横截面积，并计算得出各个节段的极限应力；
　　(4)通过搭建DIC数字散斑三维全场变形测量与分析系统拍摄压缩过程，使用相关软件计算节段压缩过程的实际应变，比较分析节段内各点的应变以及整个节段的应变分布。
　　通过上述研究，对获取的数据进行整理和分析，可以得出如下结论：
　　(1)随着兔龄的增长，处于生长期的兔的骨小梁厚度、骨密度和骨体积有明显的上升趋势，骨小梁数量随着兔龄的增长而下降，骨小梁分离度变化和兔龄之间无明显规律。
　　(2)实验结果表明，从胸椎到腰椎，脊柱节段的极限载荷和极限应力均不断增加，与节段线性相关(R2＞0.5)。这说明，当脊柱受到压应力时，腰椎比胸椎具有更加良好的承载能力。换句话说，各节段的承载能力与在整个脊柱所处的位置密切相关，承载能力强的节段位于脊柱下端。同一兔龄不同个体间，同一节段的极限载荷差异性较小，与体重不存在相关性(R2＜0.5)。对于脊柱节段，相对应的单椎体的极限载荷平均值明显大于节段的极限载荷。这表明，脊柱节段压缩过程或者说脊柱承载过程中，椎间盘先于椎体出现损伤，导致节段承载异常。
　　(3)通过搭载DIC数字散斑三维全场变形测量与分析系统采集图像，并使用图像处理软件MatchID对其进行分析，计算了脊柱节段压缩过程中，椎间盘及上下椎体的应变。结果表明，椎间盘在水平和竖直方向的应变明显大于上下椎体。综上所述，在脊柱承受压应力的过程中，应重点考虑椎间盘的承载能力，脊柱节段的损伤主要表现为椎间盘的异常。
　　本文通过对脊柱节段的宏观力学实验和椎体的细观参数分析，探究脊柱节段的损伤机制，为脊柱损伤的临床诊断治疗提供生物力学参考依据。