目的1.研究内蒙古地区12～15岁青少年正常与侧凸胸椎的解剖结构,为椎弓根螺钉置入提供详细资料,并为螺钉尺寸设计提供数据参考。2.建立青少年正常与侧凸脊柱三维模型,利用有限元方法分析脊柱受力情况,观察并分析侧凸脊柱生物力学分布规律。方法收集内蒙古地区CT影像资料12～15岁青少年正常胸腰椎120例,青少年特发性脊柱侧凸30例。将连续扫描的胸腰椎断层影像原始数据以DICOM格式导入Mimics21.0分析与测量。1.测量指标:椎弓根宽、椎弓根高、虚拟钉道长、椎管横径与纵径、椎弓根外偏角,椎弓根最大外偏角、椎弓根头倾角和椎弓根面积。2.选择13岁正常青少年和15岁脊柱侧凸（胸主弯,Lenke1型）青少年资料各一例,三维重建脊柱及椎旁结构后进行有限元分析。结果1.椎弓根宽:12～13岁,T₄～T₉相对狭窄,T₅、T₆最小（男3.71±0.72,女3.53±0.60）mm;14～15岁,T₄～T₆相对狭窄,T₄、T₅最小（男4.29±0.93,女4.27±1.20）mm;椎弓根高:12～13岁,T₁～T₁₂逐渐增大,T₁最小（男6.19±1.06,女7.21±2.76）mm,14～15岁,T₁～T₁₁逐渐增大,T₁₁～T₁₂减小,T₁最小（男7.51±1.55,女7.48±2.09）mm;虚拟钉道长:12～13岁,T₁最小（男29.56±3.24,女28.25±2.12）mm;T₁₂最大（男34.80±4.76,女35.98±3.40）mm;14～15岁,T₁最小（男31.81±3.43,女29.60±4.78）mm,T₁₂最大（男41.54±3.35,女40.52±5.58）mm;椎管横径与纵径:两组规律相似,T₁～T₃横径大于纵径,T₄～T₇横径与纵径相似,T₇～T₁₂横径小于纵径;椎弓根外偏角:两组规律相似,先递减后递增,T₅～T₁₂角度均5°以下,几乎与矢状轴平行。椎弓根最大外偏角:两组规律相似,T₁～T₃快速减小,T₄～T₇缓慢减小,T₇～T₁₂缓慢增大;椎弓根头倾角:两组规律相似,先递增后递减,T₅～T₈角度最大;椎弓根面积:两组规律相似,先递减后递增,T₄～T₈相对狭窄。2.与凸侧相比,凹侧椎弓根宽更窄,虚拟钉道长更长,椎弓根外偏角更大。3.有限元结果显示正常脊柱应力主要集中在中柱和后柱,应变主要集中在椎间盘;侧凸脊柱应力主要集中在凹侧,应变主要集中在椎间盘。结论1.测量椎弓根参数分析得出青少年正常胸椎各节段椎弓根的影像学参数,为推算适合螺钉尺寸提供了基础。2.螺钉直径取决于椎弓根宽,而不是椎弓根高。3.螺钉错位最危险的部位是上中胸椎。4.AIS患者的椎弓根参数与凸侧相比,曲线的凹侧宽度和高度较小,因此,在凹侧插入螺钉时应谨慎。5.青少年特发性脊柱侧凸的应力集中在脊柱弯曲的凹侧,应变主要集中在椎间盘部分,且弯曲的凹侧最明显,即顶椎最明显。6.椎骨和椎间盘上的不对称载荷是导致侧凸起源和进展的原因之一。