胸廓是由肋骨、胸骨和肋软骨等构成的笼状结构,与胸腰椎一起承担着人体2/3的质量,对维持胸腰椎稳定具有重要作用。以往对胸廓和脊柱关系的研究主要针对静载荷且是对某种特定的病体进行的。目前缺少胸廓对正常脊柱与侧凸脊柱的动力学特性影响的分析,且胸廓对脊柱静力学影响的分析也不够系统,故迫切需要探究正常脊柱和侧凸脊柱结构的稳定中,胸廓到底起到了什么样的作用。为了研究胸廓对侧凸脊柱静动态力学特性的影响,本文选用了正常脊柱作为参照组,横向与纵向的对比,更能形象具体地说明胸廓对侧凸脊柱静动态特性的影响。了解静动态下,胸廓对正常脊椎与侧凸脊椎承载能力的影响,有助于帮助脊柱侧凸患者避免病情进一步恶化。本文基于正常脊柱和侧凸脊柱的CT扫描图像,建立了包含胸廓与否的正常脊柱和侧凸脊柱胸腰骶椎模型,并采用Abaqus 6.14软件对所建立的四个模型进行了静力学分析和动力学分析,系统全面地探究了胸廓对正常脊柱和侧凸脊柱稳定性的影响。1)静力学分析可知在前屈、后仰姿态下,胸廓可以有效的保护胸椎的T3～T8节段。在左弯、右弯姿态下,胸廓可以把侧凸脊柱侧凸节段紧紧的围成一体,胸廓保护侧凸脊柱的侧凸节段,减少的应力集中更加明显,左弯以及右弯是侧凸脊柱的重要损伤来源。直立姿态下,胸廓对侧凸脊柱的应力的减少主要集中T5～T6节段。2)模态分析分析可知侧凸脊柱在考虑胸廓之后,自身的振动频率有一个提升,需要在更剧烈的振动中才会引起自身的共振,可以从自身的固有属性上增加脊柱结构的稳定性。3)稳态分析表明胸廓在左右、上下方向上降低侧凸脊椎的振幅更加明显,对侧凸脊柱同方向上的稳定性提升更大,廓在前后方向上反而是增加了侧凸脊椎的振幅,会促使侧凸脊椎进一步的恶化。本文应用医学影像技术和逆向工程技术,完成了包含胸廓与否的正常脊柱和侧凸脊柱胸腰骶椎三维模型的创建,并结合生物力学与有限元理论,对创建的四个模型进行了静动态的分析,探究了胸廓对正常脊柱与侧凸脊柱特性的影响。为胸廓与脊柱之间的稳定关系提供了科学依据,有助于正常人和侧凸患者了解自身的特性,全面提高脊柱侧凸的预防和康复水平。