目的：(1)获得第3腰椎(L3)横突详尽的解剖学数据。(2)设计并制作出经椎弓根L3横突内固定器。(3)模拟L3横突骨折应用该内固定器予以固定并进行生物力学测试及三维有限元分析,为进一步临床应用提供理论及实验依据。方法：(1)选取20套成人完整腰椎干标本(男女性别、年龄、生前健康状况不详)并编号,选L3横突作为研究对象,用影像学和解剖学两种方法分别测量各标本双侧腰椎横突长度、高度、厚度、水平面角及冠状面角相关数据。(2)根据以上测量结果设计出针对腰椎横突体部骨折的内固定器,绘图并制作出Ls横突内固定器。(3)随机抽取10套L3干标本,随机分为两组,将L3左侧横突体部用钢锯横形锯断,制成骨折模型,使用内固定器固定,L3右侧横突作正常对照,将腰椎横突两侧分别进行非破坏性和破坏性轴向压缩试验、扭转试验,记录数据。(4)获取健康成年男性的腰椎CT扫描的计算机数字图像数据,将CT图像导入E-feature Biomedical Modeler建模软件,先进行精确三维分割与模型重建,然后利用自适应动态生物力学有限元网格划分器从三维实体模型直接划分生成高质量的腰椎有限元模型。将有限元模型导入ANSYS软件,并确定模型加载的边界条件和加载方式,模拟三个主方向的载荷加载,了解L3正常横突模型和经椎弓根内固定横突骨折模型的受力情况。结果：(1)L3横突相关区域的测量值结果如下：腰椎横突的长度(L)为21.90±2.26mm；横突的高度(H)为8.26±1.78mm；横突的厚度(T)为3.64±0.42mm；横突水平面角(B)为2.95±0.686°；横突冠状面角(Q)为10.5±1.23。,且影像学和解剖学两种测量方法测量的结果无显著统计学差异。(2)根据测量结果,设计出腰椎横突骨折内固定器,该内固定器包括横突爪型钢板和经椎弓根螺钉,其中横突内固定器形状与腰椎横突解剖结构相符,体部两侧及尖部设有3个钩,基底部设有与椎弓根螺钉相符的螺钉孔。绘图并选用304不锈钢制作出腰椎横突内固定器。(3)生物力学测试结果如下：最大抗轴向压缩力：实验组94.97±2.26N,对照组98.08±2.19N；最大抗扭转力：实验组1.90±0.13N-m,对照组1.58±0.14N-m。(4)腰椎正常侧横突与经椎弓根内固定骨折侧横突在加载载荷时位移大小无明显差异；通过经椎弓根内固定骨折模型的仿真分析结果可以看出,正常侧与经椎弓根内固定骨折侧等效应力无明显差异。结论：第3腰椎横突内固定器械能满足生物力学要求,为临床治疗横突骨折提供了一定的实验依据。