背景:颈椎关节突是参与颈椎运动的重要结构,也是引起慢性颈痛、颈源性头痛及继发神经根型颈椎病的重要原因之一,因此,量化颈椎关节突微结构的空间分布对早期诊断骨骼疾病和潜在的骨折风险至关重要。目的:确定颈椎关节突不同区域骨小梁微观形态学的空间分布特征、力学性能及其相关性模型,并研究骨小梁微体系结构的区域变异性对机械能力的影响,以评估颈椎关节突的稳定性和安全性。材料与方法:共144个颈椎关节突区域标本(每个关节突被分为4个感兴趣区域（ROI,Region of Interest）,包括上前（SA,Superior-Anterior）区,上后（SP,Superior-Posterior）区,下前（IA,Inferior-Anterior）区和下后（IP,Inferior-Posterior）区;用Micro-CT扫描每个体积为5×5×5mm³,体素大小相同为16.75μm试样,计算其微观结构并用ABAQUS建立微有限元模型后拟合微结构与微有限元力学性能相关性模型,并用机械力学压缩实验模型验证其有效性,确定C₂～C₇各关节突4个区域的结构、受力优势和薄弱区域,评价颈椎损伤风险。结果与结论:骨小梁体积分数和骨小梁厚度从C₂～C₅到C₅～C₇的变化与杨氏模量Young’s modulus、最大力force（max）、最大应力stress（max）、最大应变strain（max）相似,均为先增高后降低,且最大和最小值关节突和区域值与许用应力（allowable stress）和3D骨密度（3D bone Density）一致,多集中于C₅和C₇,SA和SP区域;而骨表面积体积比Bone Surface/Bone Volume（BS/BV）、骨小梁分离度Trabecular separation（Tb.Sp）、骨小梁模块因子Trabecular pattern factor（Tb.Pf）、屈服强度（yield strength）、屈服应变（yield strain）与以上规律特点相反,即最大和最小区域值多集中在C₇和C₅关节突,SP及SA区域。关节突BV/TV与BS/BV、Tb.Sp、Tb.Th的线性回归系数较高（R²=0.6192、0.6503、0.6215）;杨氏模量与所有的微结构参数存在相关、回归关系,其中与BV/TV、Tb.Th、3D bone Density回归系数较高（R²=0.5676、0.5479、0.6668）;且3D bone density与所有力学参数存在相关、回归关系,其中与Young’s modulus、yield strength、BV/TV和allowable stress回归系数较高（R²=0.6668、0.7245、0.6729、0.7037）。Young’s modulus与force（max）、stress（max）,yield strength与force（max）、stress（max）、allowable stress回归系数较高（R²=0.7071、0.7314、0.7262、0.8663、0.9002）。颈椎各关节突局部微观结构和力学性能的贡献程度不同,且具有良好的相关和回归关系,且验证了微有限元模型的有效性,可计算出颈椎关节突显微组织和力学性能的质量优势和脆弱区域,通过建立有效模型评估颈椎稳定性、损伤风险和材料特性。