本研究分为三部分：　　第一部分、下颈椎在前屈后伸负载时应力的变化　　目的:颈椎损伤是一种严重损伤，它可能导致脊髓损伤、四肢瘫痪，严重者呼吸肌麻痹甚至死亡。无骨折脱位型颈脊髓损伤的原因多为摔跌、坠落伤、交通事故和运动损伤。大多数患者有颈部过伸性损伤病史，少数患者有颈部过屈曲损伤史。颈椎生物力学研究范畴主要包括静态力学分析、动态力学分析及颈椎稳定性等方面，本文主要从静态力学分析角度出发，运用传感器技术，分析下颈椎在前屈后伸负载时颈椎三柱应力的变化，对深入地理解无骨折脱位颈髓损伤机理和开发有效的颈椎修复、防护技术与装置可能会有一定的帮助。　　方法:本实验采用8具山羊新鲜的尸体颈椎标本(C0～T1)，将标本上端颈椎(C1C2)用聚甲基丙烯酸甲脂（牙托材料）包埋后固定在试验台基座上，暴露C3～C7节段，标本下端用自制的夹具固定，通过夹具固定角度的变化调整颈椎为过伸位或者屈曲位。每具标本的椎体前正中，钩椎关节和关节突关节分别代表颈椎的前柱，中柱和后柱，表面贴1.0mm×1.0mm的箔式电阻应变片(BX120-1AA，R=120.0±0.1Ω，灵敏系数K=2.10±1％)。通过美国Bose公司Electroforce3520-AT生物力学实验机对颈椎在过伸位和屈曲位施加载荷。加载方式从0N开始，以5N/S增加到40N，通过连接应变片上的便携式超级应变仪读出各点的最大负载时的应变值，并作记录。　　结果:当比较颈椎在前屈和后伸轴向负载时不同椎体间应力时，前柱、中柱、后柱应力值均以C5最大(P＜0.001);对于每个椎体而言，除C7(P=0.063)以外，前柱的应力在颈椎后伸位轴向负载时明显大于前屈位轴向负载时应力(P＜0.01)，后柱的应力在颈椎前屈位轴向负载时明显大于后伸位轴向负载时应力(P＜0.01)，而中柱的应力在后伸或者前屈位轴向负载时无差别。　　结论:下颈椎在前屈后伸负载中应力的变化情况与无骨折脱位型颈髓损伤的发病机制有一定的关系。　　第二部分、无骨折脱位型颈髓损伤的分型及手术治疗　　目的:对于影像学显示明显脊髓压迫和颈椎不稳的无骨折脱位型颈髓损伤患者应手术治疗，由于该类型损伤病理基础多样，损伤机制复杂，很难总结出一种分型用以指导手术治疗，选择适宜的手术方式。本研究自无骨折脱位性脊髓损伤患者的病理基础出发，探讨无骨折脱位型颈髓损伤的病理基础、手术方法的选择和治疗效果。　　方法:回顾性分析自2005年1月～2010年8月手术治疗的75例患者的影像学特点，手术入路以及临床结果，根据患者的病理基础、影像学表现以及损伤机制选择不同的手术方式，予以归纳总结后可将本组患者主要分为三种类型，根据不同类型施行不同的手术方式。　　结果:75例无骨折脱位型颈髓损伤患者中，Ⅰ型（以颈椎间盘突出/脱出或者颈椎不稳为表现）患者15例(20％)，行颈前路减压、植骨、内固定术;Ⅱ（各种原因致颈椎管储备空间消失或减少的病理基础）型患者39例(52％)，行颈后路颈椎管扩大成形术;Ⅲ型（在颈椎管储备空间消失或明显减少的基础上，伴有大块的椎间盘髓核脱出游离或节段性颈椎椎间不稳）患者21例(28％)，行颈后路C3～C7单开门椎管扩大成形术+颈前路减压+椎间植骨融合内固定的联合手术。75例术后随访12～27个月，平均17个月。80％患者术后ASIA分级提高一级，总体JOA改善率为52.33％，所有患者均未出现严重并发症以及颈髓损伤加重，所有行植骨融合的患者术后3个月植骨全部愈合，内固定无松动、断裂等。后路单开门手术患者术后X线摄片显示无再次关门现象。　　结论:根据影像学表现以及病理基础，合理选择术式，正确规范手术操作，均能获得较理想的疗效。由于本类型损伤病理基础多样，损伤机制复杂，这一分型虽然不能囊括所有患者，但它可作为临床上对于无骨折脱位型颈髓损伤选择合理的治疗方式一个基本指南。　　第三部分、核磁共振量化分析与无骨折脱位型颈髓损伤预后相关性研究　　目的:如何预测手术后的神经功能的恢复情况，对于无骨折脱位型颈髓损伤患者的治疗是非常重要的。核磁共振检查对于无骨折脱位型颈髓损伤的确诊以及损伤机制的判断，确定损伤的原发病基础，选择合理的治疗措施以及判断预后都是一个必不可少的关键依据。核磁共振T2加权像上脊髓的高信号（increased signal intensity ISI）是脊髓外伤后常见的影像学改变，这种信号改变被认为是各种的髓内损害的反应。本研究我们重点定量分析术前和术后MRIT2加权像上脊髓信号强度(SI)的和脊髓横截面积(transverse area TA)的改变，目的是研究术前和术后信号强度(SI)和脊髓横截面积(TA)的变化是否能反应无骨折脱位型颈髓损伤患者术后的预后情况。　　方法:对我院自2011年1月到12月总共40例行椎板成形术的无骨折脱位型颈髓损伤患者进行前瞻性研究，每例患者术前、术后均进行颈椎MRI检查，根据每个患者的病历记录详细记录其一般临床资料，外伤史和受伤机制，入院时、手术前后以及最后一次随访的详细临床神经查体和X线摄像、CT扫描以及MRI检查的表现。按日本矫形外科协会(JOA)提出的标准，用于评估手术前和手术后至少12个月随访的神经功能状态，并计算的脊髓功能恢复率;此外，按照按照美国脊髓损伤学会(AmericanSpinal Injury Association，ASIA)脊髓损害分级和运动指数(AMS ASIAmotor score)评估手术前和手术后至少12个月随访的脊髓功能状态，并计算AMS恢复率。核磁影像分析包括:(1)在T2加权像横断面上测量术前和术后颈髓受压最严重部位的脊髓横截面积;(2)在T2加权像矢状面上测量术前和术后颈髓高信号的范围（range of signal intensity RSI）和灰度（grayscale of signal intensity GSI）;(3)在T2加权像矢状面上测量术前和术后椎前高信号的范围(Prevertebral hyperintensities PVH)。患者神经功能与核磁参数之间的相关性分析采用Spearman秩相关检验，计算相关系数r，最后通过多元逐步回归分析得到多元回归方程。　　结果:所有患者中，平均JOA评分从术前7.97±4.67(1-15)上升至术后11.39±4.52(2-16)，平均JOA改善率为43.87±19.36％;平均ASIA运动指数从术前57.75±31.14(8-96)上升至术后74.89±28.73(14-99)，平均ASIA运动指数改善率为50.44±28.47％。术前和术后平均JOA评分（t=-9.626; p＜0.0001）和平均ASIA运动指数(t=-6.528; p＜0.0001)有显著的差别，表明临床症状和神经功能有显著的改善。不同性别组之间平均JOA恢复率（t=-1.67;P=0.105）和平均ASIA运动指数恢复率(t=-1.7;P=0.97)相比较没有显著差异。术前RSI（平均值±标准差）是24.25±10.31mm(7.69-45.49 mm);术前GSI（平均值±标准差）是58.31±13.9(20.8-80.05);术前PVH（平均值±标准差）是36.66±25.93 mm(0-81.82mm)。术前JOA评分与RSI（r=-0.867，P＜0.0001），GSI(r=-0.533，P＜0.001)和PVH(r=-0.733，P＜0.001)呈负相关;术前ASIA运动指数与RSI（r=-0.847，P＜0.0001），GSI（r=-0.541，P＜0.001）和PVH(r=-0.457，P=0.005)呈显著负相关。本组中术前TA（平均值±标准差）是73.3±12.83mm2（54.56-105mm2），术前TA与术前JOA评分以及ASIA运动指数没有显著相关性。术后与JOA改善率呈负相关的核磁测量参数有:术前RSI(r=-0.485，P=0.003)，术后RSI（R=-0.331，P=0.049），术前GSI（R=-0.494，P=0.002），术后GSI(R=-0.333，P=0.047)和PVH(R=-0.460，P=0.005);而与AMS改善率呈负相关的核磁测量参数有:术前RSI(r=-0.535，P=0.01)及术后GSI(r=-0.502，P=0.002)和PVH（r=-0.374， P=0.025）。较高的AMS改善率与较低术后RSI（r=-0.326; P=0.053）和术前GSI（r=-0.319; P=0.058）有相关的趋势，但没有统计学意义。年龄、性别以及术前术后TA均与JOA和AMS改善率无相关性。　　结论:　　1无骨折脱位型颈髓损伤患者术前脊髓MRI信号强度变化可以反映原始的脊髓损伤程度并能与预后密切相关;　　2无骨折脱位型颈髓损伤患者手术后3个月的MRI检查脊髓信号强度变化与其长期预后相关，但没有术前MRI更能反应预后情况;　　3患者的年龄，术前脊髓压迫的程度（颈髓受压最严重部位的脊髓横截面积）均与无骨折脱位颈髓损伤的原始损伤程度和预后无关。