随着人口老龄化程度的加剧,腰椎退行性疾病已成为危害社会经济和人们健康的高发性疾病。以有限元为技术基础的腰椎生物力学研究为这类疾病的病理研究和诊治方法提供了理论依据,而可靠的腰骶部模型建立方法是高精度高效率腰椎力学有限元分析的重要前提。既往研究中,腰骶部位建模方法常为基于CT数据的逆向重建法。这种方法建立的模型虽在几何形状上完全遵循人体腰骶部的真实结构,但难以根据研究需求快速和灵活地调整腰骶模型的外形尺寸或形态特征,且建模过程复杂、漫长,应用价值有限。为解决这一问题,结合机械结构参数化设计的思想,本文开展了参数化腰骶有限元模型的设计研究,设计了具有一定科学性、可靠性且能快速完成建模的参数化腰骶模型及其自动建模程序,并应用该参数化模型对腰椎后路融合术的生物力学进行了仿真分析。本研究主要内容包括:（1）高精度腰骶有限元模型构建及其力学特性研究基于CT扫描数据,运用多种模型处理、网格划分及有限元设置方法构建高精度L3-S1节段腰骶有限元模型,分析了人体直立及各方向活动时的腰骶力学特性。研究发现,直立时腰骶较低部位的椎骨和椎间盘中应力较高,且人体不同活动方向上的腰椎生物力学特性存在较大差异。（2）参数化腰骶模型设计依据CT重建腰骶有限元模型中各组织结构特点及力学特性,设计一种具有14个控制参数的腰骶模型,该模型可通过修改控制参数快速构建新的腰骶模型。对该模型进行了有效性验证,结果表明其有效性良好且力学特性变化趋势与CT重建模型相似,是一种可靠的腰骶有限元模型建立方法。（3）参数化腰骶模型自动建模程序开发基于Solidworks API技术开发参数化腰骶模型自动建模程序,将建模时重复的草图绘制、实体建模等操作编写为函数代码并由程序自动执行。实现基于14个特征参数自动构建椎骨模型、基于7个定位参数自动装配腰骶模型,同时可根据腰骶生物力学的研究目的建立相应模型,如在指定节段自动构建后路腰椎融合术后模型等。（4）参数化腰骶有限元模型的临床问题研究针对临床中腰椎融合术后邻近节段易发生退变的问题,利用自动建模程序建立融合节段为L4-L5的后路腰椎融合术后模型。比较相同载荷条件下融合术前后各节段活动度、椎间盘应力和小关节应力等指标,发现术后融合节段活动度及内应力大幅下降,但相邻节段的活动度、小关节应力、椎间盘应力均有不同程度的上升,且应力集中更加明显。该结果得到相关仿真与实验数据验证,进一步明确了融合术后邻近节段退变的发生机制。