生物力学研究和尸体解剖实验确立了损伤机制-外力-急性颈椎损伤的基本关系。1963年，lHoldsworth提出了脊柱的二柱概念，l将前纵韧带、i椎体、i椎间盘、i后纵韧带等“前结构”划分为前柱，l后柱由后纵韧带之后的所有骨与韧带组织构成，l这一概念对于以屈曲或伸展外力为主的损伤病理的理解具有重要价值。1983年，lDenis在此基础上创立了三柱理论，l强调韧带对脊柱的稳定作用。三柱结构分别为：i①前柱，l前纵韧带、i椎体前半部和相应的椎间盘及纤维环。②中柱，l椎体后半部及相应的椎间盘和纤维环、i后纵韧带、i椎管。③后柱，l椎板、i黄韧带、i棘上和棘间韧带、i棘突等脊柱附件。
1.屈曲压缩骨折：i系前柱承受压力，l中后柱承受张力，l致前柱压缩，l暴力强烈者前柱压缩1/2时，l中柱可受损，l而后柱分离。
2.爆裂骨折：i系前中柱受损，l为垂直和屈曲外力协同作用致椎体爆裂，l椎体后部裂开并与椎间盘一并进入椎管，l常致严重的脊髓损伤，l多发生在C5～C6、iC6～C7等部位。如果后柱完整，l仅中柱损伤则系稳定性骨折，l后柱损伤并分离、i侧屈和旋转系不稳定性骨折。脊柱的损伤程度并不完全代表脊髓损伤程度，l中柱损伤虽并不合并神经损害，l但可引起以后迟发性损害。
3.骨折脱位：i系三柱同时受损，l由垂直压缩、i旋转、i剪切及牵张外力同时作用或多种暴力协同作用造成。根据作用力不同，l又可分为四种类型。
(1)屈曲旋转型：i前柱前纵韧带损伤，l椎体间脱位或半脱位，l中柱完整，l后柱受损，l棘突分离。
(2)剪切力型：i前、i中、i后柱均受损。剪切力可自上一节段向后，l多有棘突骨折及下一节段上关节突骨折，l也可上一节段向前剪切与下一椎节分离。
(3)屈曲牵拉型：i常三柱受损。屈曲和牵拉暴力作用可使椎体半脱位，l并可见椎体、i椎弓和棘突呈分离状。
(4)伸展牵拉型：i前、i后柱损伤，l前纵韧带撕脱，l后柱可呈压缩状。