目的建立人体C1~3运动节段有限元模型,对C1~3运动节段进行生物力学有限元测试,模拟在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时C1~3运动节段生物力学特征。方法采集健康成人C1~3运动节段CT影像学资料,Mimics 10.01医学图像处理软件和Geomagic 10.0逆向工程软件分别建立C1~3运动节段椎骨和椎间盘,Ansys软件附加颈椎相关材料属性,建立C1~3运动节段有限元模型,模拟C1~3在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时的生物力学特性。结果在纵向牵张载荷作用下,寰椎前弓、寰枢关节及C3椎板棘突部分所受应力较为集中;在纵向压缩载荷作用下,颈椎上段应力最大部位为寰椎前弓;在过伸力矩作用下,寰椎侧块、侧块与后弓交界部位、寰椎后弓结节、枢椎上关节面及枢椎峡部所受应力较大;在过屈力矩作用下,枢椎齿状突、寰椎后弓、寰椎后弓结节、枢椎峡部及枢椎下关节突为应力相对集中部位。结论对颈椎上段C1~3进行生物力学有限元测试,可以预测颈椎上段运动节段损伤的生物力学机制。