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目的探讨胸腰段后凸畸形对腰椎三维运动的生物力学影响及其临床意义。方法收集24例成年家猪胸腰椎脊柱新鲜标本(T12-L6),剔除除椎间盘、韧带、小关节囊以外的所有软组织后,双层塑料袋包扎一20℃低温保存备用。标本随机分为三组,每组8例,第Ⅰ组为完整标本,未做手术处理,称为对照组,X线片证实Cobb角为(14.56±2.92)度。第Ⅱ组(实验组1)和第Ⅲ组(实验组2)：采用单平面和多平面截骨并用器械固定实验方法,制造两个Cobb角度水平的胸腰段后凸畸形和相应的腰椎过度前凸模型,两组后凸Cobb角分别为(36.57±5.71)度和(67.98±1.59)度,标本两端用丙烯酸树脂骨水泥Ⅱ(PAAM)包埋。再利用脊柱三维运动实验机进行生物力学实验,先固定标本,将1×1×1cm3大小的空间标记体固定到L2-L3和L4-L5的椎体上,再进行前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转的4Nm纯力矩加载,利用激光三维扫描仪进行立体照相,使用专业软件对图像进行逆向处理,获得实验数据,即相应运动节段各个运动方向的运动范围(ROM)以及所对应的中性区(NZ)的大小。实验过程中,不断向标本表面及椎管内滴加生理盐水,以保证标本的湿润,每例标本的测试工作于解冻后6小时内完成。使用专业统计软件SAS6.12对各组数值进行方差分析,用snk(q检验)法对分组变量进行多重比较。同时,选择胸腰椎和腰骶椎正侧位X线片的有胸腰段后凸畸形的18例患者(患病组),应用E-Ruler软件对Cobb角进行测量,就胸腰段后凸Cobb角、顶椎的位置、腰椎的前凸Cobb角、每一节段腰椎的Cobb角进行分析研究,并与22例正常对照组进行相应比较：再根据顶椎的位置,患病组进行组内比较。结果1、生物力学实验：后凸的胸腰段对邻近运动节段(L2-L3)矢状面上的运动(前屈／后伸)ROM以及NZ的影响更明显,P<0.05,且后凸角度越大,其相应的影响越’大,而左／右侧弯、左／右旋转的ROM及NZ没有统计学差异,P>0.05；而下腰椎运动节段(L4-L5)的前屈/后伸、左/右侧弯、左/右旋转的ROM及NZ均没有统计学差异,P>0.05。2、临床研究：患病组全腰椎前凸角度、分节段腰椎前凸角度与正常对照组相比有显著性差异(P<0.01)。患病组单节段腰椎前凸角度以上腰椎变化更为明显,L2-3和L3-4分别是正常组相应节段的2.41和1.50倍。患病组后凸顶椎位置多在T12(38.89%)或L1(38.89%)。正常对照组胸腰段Cobb角平均为(6.34±3.39)。。结论生物力学实验表明：上腰椎前屈/后伸运动范围(ROM)以及中性区(NZ)的增大是胸腰段出现后凸畸形后机体为维持脊柱矢状面平衡而产生的一个代偿性的改变,而上腰椎的左/右侧弯、左/右旋转的ROM及NZ均无变化；胸腰段后凸畸形对下腰椎的前屈/后伸、左/右侧弯及左/右旋转的ROM和NZ均影响不大。临床影像学研究表明：腰椎过度前凸是胸腰段后凸畸形后为维持脊柱矢状面平衡的一个重要代偿改变,畸形以上腰椎的改变更为明显,而顶椎的位置对上腰椎的影响不大。