颈椎病是威胁人体健康和幸福生活的一大杀手,牵引治疗是非手术治疗颈椎病的首选方法。由于正常人体颈椎呈现出一定的生理弧度,传统的颈椎牵引治疗设备只能对患者施加轴向的牵引力,牵引角度单一、牵引力大小控制精度不高、牵引时间设定缺乏理论依据,牵引治疗的效果很大程度上取决于医生的经验与手法,因此研制开发一种新型的颈椎牵引治疗设备并对其进行相关牵引治疗参数的研究显得十分重要。本文研究了一种新型颈椎非手术牵引治疗设备,介绍了其工作原理并进行了总体方案设计,分析确定了颈椎牵引治疗相关参数。首先在查阅大量相关文献的基础上,结合该颈椎治疗设备的特点及临床治疗效果,确定了颈椎牵引最佳牵引力大小范围;然后基于人体颈椎医学CT扫描数据,利用医学图像处理软件Mimics及逆向工程软件Geomagic Studio构建了人体颈椎椎骨与椎间盘实体模型,并将其导入有限元分析软件Ansys Workbench中,成功建立了包含韧带、纤维环及髓核等组织的颈椎C2-C7三维有限元模型,结合相关试验数据进行了模型有效性验证,利用该模型进行有限元仿真分析,得到了颈椎牵引的最佳牵引角度;最后结合相关理论分析给出了人体颈椎椎间盘力学模型,得到了椎间盘应力松弛与蠕变方程表达式,拟合出应力松驰与蠕变曲线并与相关实验数据作对比分析,探讨并确定了颈椎牵引的最佳牵引时间。本文研究的颈椎非手术牵引治疗设备不仅在临床上可以实现对颈椎病的成角度牵引治疗,而且为后续牵引设备的改进提供了重要的参考价值;其治疗过程中相关治疗参数的研究亦为临床治疗颈椎病提供了理论依据和指导。