虽然脊柱融合术在恢复脊柱稳定性方面的效果无可厚非，然而却有造成术后后遗症的危险，主要原因就是脊柱的生物力学性能遭到破坏，从而使相邻椎间盘及周围组织发生退变。近年来，随着脊柱生物力学和材料科学的加速发展，脊柱非融合术已成为弥补脊柱融合术的缺陷来治疗腰椎退行性疾病的新方法。非融合技术人工腰椎间盘在国内外临床中的应用很多，并且在脊柱的稳定性和运动学特性的恢复方面疗效显著，但是在其置换后的生物力学方面的研究却并不完美，需要继续研究。因此，目前的研究重点就是选择合适的材料、设计合理的人工椎间盘装置。本课题提出一种新的人工椎体及椎间盘结构，通过有限元软件分析置换模型在各运动状态下的应力及应变，为下一步的临床应用提供理论依据，同时为进一步的设计提供参数依据。目的:建立新型人工椎体及椎间盘置换的有限元模型并对其进行应力、应变分析。方法:确定假体的设计结构，将螺旋CT断层扫描技术和逆向工程方法结合使用，完成腰椎椎体和椎间盘置换的有限元模型的建立，并对模型进行单一运动状态（正压、前屈、侧弯和扭转）和复杂运动状态（正压前屈、正压侧弯和正压扭转）的静力学分析，研究其应力及应变分布。结果:顺利地创建了人工椎体及椎间盘的有限元置换模型，在各运动状态下，硅胶间盘的较大应力与较大变形的部位大致是相同的，且都偏向于力作用的部位，这与人体脊柱的正常运动状态相一致；单一运动状态下，扭转时硅胶间盘的应力及变形量相比于正压、前屈、侧弯时要大，这与扭转是致使腰椎间盘发生病变的主要原因之一的说法一致；复杂运动状态较单一运动状态时，硅胶间盘的应力及变形均较大。结论：新型人工椎体及椎间盘置换的有限元模型的建立是可行的，其分析结果中的应力及应变分析是可靠的。综上所述，硅胶间盘的变形情况接近生理间盘的运动力学功能，故本研究可为进一步的实验研究和临床应用提供理论依据。