目的：本课题通过三维有限元方法(the finite element method,FEM)建立寰枢椎模型，并对模型进行加载，获取和分析寰枢关节在前屈、后伸、左右侧弯、中立位等状态下发生的应力、应变情况。　　方法：选择一名健康志愿者（男性，26岁），行颈椎正侧位及开口位的X线片，排除骨质病变及先天性寰枢椎畸形。用Philips Brilliance16排螺旋CT，以0.5mm的层厚对志愿者的上颈部进行扫描，获取颈椎的立体空间图像信息，保存于CT工作站中，将数据以标准Dicom格式通过光盘刻录保存。将光盘中的图像数据通过 import images导入医学交互式软件mimics10.01，通过域值分析、2D图像处理、calculate3D、模型分离、表面网格自动划分等步骤处理，重建出理想的寰枢椎三维几何模型。将模型数据导入 ANSYS10.0软件中，对模型进行材料属性定义、生成体格式及体网格划分等步骤，最终生成有限元模型。并对模型分别进行边界定义、压力加载及求解等，分别模拟寰枢椎在中立位、前屈位、后伸位、左右侧弯位等状态下，求解出有限元模型对给予的压力加载所产生的应力、应变，并导出各种状态下的应力等效分布云图。　　结果：通过有限元软件的有限元方程组对模型分别模拟寰枢椎不同状态下进行不同压力加载的运算求解，得出精确的近似值并通过应力等效分布云图的形式来体现应力、应变的情况。各个应力等效分布云图显示的结果：1、模拟屈曲状态下加载，寰椎模型的应力最大点集中于前弓,次级应力集中区域为后弓及侧块；2、模拟后伸状态下加载，寰椎模型的应力集中于后弓，其次是前弓；3、模拟中立位下加载，寰椎模型的应力集中于前、后弓，其次是两侧的侧块；4、模拟左右侧弯状态下，寰椎模型的应力集中于两侧的侧块，其次是前后弓。　　结论：1、本实验的数据及结果与以往文献的寰枢椎生物力学研究的结论基本一致。所建立的寰枢椎三维有限元模型，是一个有效的、逼真的、准确的颈椎单节段功能单位力学分析的虚拟数字化模型。2、寰枢椎在遭受不同大小及不同方向的外力作用时,可引起不同类型的骨折。寰椎前、后弓及侧块与前后弓相连接部为生理解剖薄弱点及不同姿势状态下应力比较集中的地方，是容易发生骨折的部位。