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编号:10222538
枢椎损伤
http://www.100md.com 《中国脊柱脊髓杂志》 1999年第2期
     作者:贾连顺1 李 青1 陈雄生1

    单位:第二军医大学附属长征医院骨科 200003 上海市

    关键词:

    中国脊柱脊髓杂志990228 1 枢椎椎弓骨折

    枢椎骨折包括椎体和附件骨折。椎弓骨折和椎体脱位于1866年由Haughton在一名被处绞刑的罪犯身上第一次发现并描述。1931年,Wood-Jones注意到在绞刑中将绞索的绳结置于颏下总是造成同一种致命的枢椎骨折/脱位(双侧椎弓根骨折)。1965年,Schneider等人于汽车事故和其它突然减速的事故(如跳水时额部触及池底)中发现了同样的损伤,第一次提出术语“Hangman骨折”,作为这种损伤的称谓,逐渐被众多作者所采用。也有人对此提出异议,如Nijima认为这个术语不准确,因为“hangman”的定义是“一个吊起另一个人的人”(即绞刑执行者),按照Garfin和Rothman的观点,这种损伤(Hangman骨折)是每位绞刑执行者力争达到的一种情况,因而建议将其更名为“hanged-man骨折”。实际上,这种损伤常表现为枢椎前脱位,因此更为适合的名称应是“创伤性枢椎前滑脱(Traumatic spondylolisthesis of the axis)”。因为创伤的结果是枢椎的后结构发生骨折,其基本概念应为:枢椎双侧椎弓根骨折,伴或不伴前滑脱,如有脱位则应为创伤性枢椎前滑脱(Hangman骨折)。
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    1.1 解剖和生物力学特点

    枢椎作为整个枕颈部复合体与下位颈椎的连接部,在脊柱的生物力学功能方面有很重要的意义。其前柱的上部是齿状突,与寰椎前弓和横韧带及其它附属结构构成寰枢关节;下方藉椎间盘和前、后纵韧带与C3椎体连结;其后柱的椎板和棘突均较为宽厚与坚实,棘突较长且尾部分叉,与其它颈椎棘突有明显的形态上的区别,在颈椎后路手术中,可作为定位的解剖标志;其中柱则较为薄弱,上关节突靠前,下关节突靠后,两关节突之间为一狭窄的骨质连结,通常称为峡部,其间又有一椎动脉孔穿越,在解剖上属于一个脆弱部位。

    从生物力学观点上看,一个轴向的压力从上到下呈漏斗状,到枢椎平面合为一条力线通过峡部。一个伸展力量作用于齿状突产生一个集中点,迫使它在矢状面上绕X轴旋转,这个力依靠两个力平衡:一边是张力,作用于前纵韧带、椎间盘和后纵韧带;另一边是压力,作用于C2、C3的小关节突关节。这两个相等和相对的力产生了一个平衡点,位于枢椎上、下关节突之间的峡部,恰好也是解剖上的薄弱处。当应力超出其极限时,将导致骨折。
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    1.2 发生机制和分型

    主要的损伤机制如下。

    1.2.1 超伸展外力是枢椎椎弓部断裂的一个主要的损伤机制。

    1.2.2 绞型中使用颏下绳结的机制。已有大量的研究确定这种损伤,称为Hangman骨折。骨折发生在侧块最前面的部分,或进入椎弓根,并有前纵韧带、椎间盘和后纵韧带的断裂。其损伤机制是过伸加上突然和猛烈的牵张暴力,造成颅颈分离,即枢椎椎体和枕寰结构作为一个整体向上分离,后方的枢椎后结构与C3的连结仍是完整的,常造成脊髓横断并立即死亡。但也有承受了这种损伤的报道。这个区别被解释为载荷方向和重量以及施加时间不同所致。

    1.2.3 在车祸或跳水事故中,损伤机制为过伸和轴向压缩暴力。伸展是由于身体前冲,前额撞击在倾斜的车窗玻璃或游泳池底所致,也涉及了轴向的压力,可能还有旋转暴力的成分。相当多的枢椎骨折伴随C3椎体压缩性骨折。还有不能用一种简单的伸展机制来解释的损伤,如低位颈椎的关节突骨折,这提示轴向压应力的存在。与绞刑中过伸伴收紧和牵张暴力相反,汽车事故或其他减速事故中是过伸伴轴向压缩暴力作用于枢椎。
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    1.2.4 屈曲损伤也可能产生Hangman骨折,但这种情况较少。实际上,枢椎椎弓根骨折,其损伤的各种外力组合依据涉及的具体暴力矢量而定,包括暴力的大小、方向、作用点及作用时间。总的来说,暴力到达时脊柱各结构的位置,特殊患者其脊柱结构的独特力学特征都决定了特别的损伤、破坏的结构部位和移位的程度。当观察到创伤性枢椎前滑脱时,X轴的弯曲是致伤暴力的主要解剖部位,而最可能涉及的机制是过伸性暴力。

    1.3 分类

    20世纪80年代,有人提出Hangman骨折分类的标准。

    1.3.1 首先是Francis等按照骨折移位、成角和韧带的不稳定情况将Hangman骨折分为5个等级(见附表)。移位的测量是在侧位片上C2、C3椎体后下缘分别划垂线,测量垂线距离;成角是C2、C3椎体后缘分别划线,测量两线交角的度数。
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    附表 Hangman骨折的Francis分类 等级

    移位

    成角(度)

    Ⅰ

    <3.5mm

    <11

    Ⅱ

    <3.5mm

    >11

    Ⅲ

    >3.5mm或<1/2椎体宽度

    <11

, 百拇医药     Ⅳ

    >3.5mm或>1/2椎体宽度

    >11

    Ⅴ

    椎间盘破裂

    Ⅰ级骨折被认为是稳定的;Ⅱ~Ⅳ级骨折是不稳定的;Ⅴ级骨折意味着移位超过C3椎体矢状直径的一半或成角畸形已造成至少一侧C2~3间隙大于正常颈椎间盘的高度。

    1.3.2 Effendi等根据骨折的稳定程度将其分为三型(图1)。

    图1 枢椎椎弓骨折Effendi分型
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    Ⅰ型,稳定骨折,骨折线可以涉及椎弓的任何部位,C2、C3椎体间结构是正常的。

    Ⅱ型,不稳定骨折,枢椎椎体显示屈曲或伸展的成角或明显的向前滑脱,C2、C3椎体间结构已有损伤。

    Ⅲ型,移位的骨折,枢椎椎体向前移位并有屈曲,C2、C3 小关节突关节发生脱位或交锁。

    1.3.3 1985年,Levine和Edwards根据骨折的形态和稳定程度结合损伤机制将创伤性枢椎滑脱分为四型(图2)。

    图2 枢椎椎弓骨折Levine-Edwards分型
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    Ⅰ型,骨折有轻微的移位,韧带损伤轻微,是稳定的骨折,占28.8%。损伤机制是过伸加轴向载荷造成枢椎椎弓在伸展位上断裂。

    Ⅱ型,骨折有超过2mm的前移和不显著的成角,是稳定骨折,占55.8%。损伤机制是过伸和轴向载荷引起椎弓近乎垂直的骨折,随后突然的屈曲导致椎间盘的后部纤维伸展和椎体的前移、成角,C2~3椎间盘可因这种损伤机制中涉及的突然屈曲力量而破裂。

    ⅡA型骨折是Ⅱ型骨折一种变型,C2、C3间显示严重的成角和轻度的前移,骨折线通常不是垂直,而是从后上到前下斜形通过枢椎椎弓,占5.8%。损伤机制是屈曲占主要成分并伴有牵张成分的暴力。

    Ⅲ型,双侧椎弓根骨折伴后侧小关节突的损伤,通常伴有椎弓骨折的严重移位和成角及一侧或两侧的小关节突脱位,占9.6%。损伤机制是屈曲暴力加轴向压缩。通常认为,Levine和Edwards的分类方法结合了骨折形态和损伤机制,对治疗方法的选择有指导意义。
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    1.4 临床表现

    从解剖角度看创伤性枢椎前滑脱是十分危险的损伤,但神经损伤的发生率相对较低,甚至有时令人难以置信。如Levine的52例中仅有4例伴颈脊髓损伤,而不相关的神经损伤如闭合性颅脑伤有11例。Brashear的29例此类骨折患者,初期症状1例左上肢瘫痪,6h后恢复;1例全身暂时性麻木;1例脊髓中央管损伤综合征,5周后仅残留左上肢无力;另有1例四肢瘫,25d后功能完全恢复。也有神经损害发生率相对较高的报道,Tan报道的31例患者中20例无症状,7例不完全四肢瘫(3例中央管损伤综合征),2例不完全截瘫,2例Brown-Sequard综合征,2例完全的膀胱功能障碍。Marar的15例中11例伴发不同程度的神经损伤,其中6例24h后即恢复,5例时间稍长,但在3d~3个月内也获得恢复。

    此类损伤的神经损伤的损伤发生率和损伤程度较低可能是因前方骨折块向前移位产生椎弓缺损并造成实际上椎管的扩大,脊髓也随之前移,而免受了寰椎后弓的压迫。但当骨折线涉及枢椎椎体时,枢椎椎体后下方骨质仍留在原位,则出现了脊髓受压的危险。
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    临床表现:最常见的症状是颈部疼痛和僵硬;其次是麻木和无力。外伤史是明确的,常是车祸或坠落。另一临床特点是合并有头和颌面部的损伤,位于前额或下颏,多为皮肤挫伤。有时可有其它椎体和长骨的骨折。如Tan的31例中有18例伴额部软组织的损伤,15例有其它椎体(5例)和长骨(10例)骨折。Levine的52例中也有13例其它部位骨折。此外,Okuchi报道1例合并右侧椎动静脉瘘。

    1.5 影像学检查

    1.5.1 普通X线检查 包括颈椎常规片和断层片。创伤性枢椎前滑脱的诊断主要依靠侧位片。侧位片可清楚地显示骨折线及移位和成角的情况。据此可作出骨折类型的影像学诊断。在医师陪同保护指导下,谨慎地作颈椎伸、屈位拍片,可进一步提供骨折稳定情况的信息。有时尚需作断层检查才能清楚显示骨折线。X线的典型表现是双侧枢椎椎弓根骨折,骨折线呈垂直或斜形,枢椎椎体可有不同程度的移位和成角畸形。另需注意寰椎、下颈椎有无伴随骨折,对婴幼儿还需注意枢椎椎弓根先天性缺损或软骨连结的可能。检查其它损伤部位可了解有无多发伤的情况。
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    1.5.2 扫描检查 CT可清楚显示骨折线、移位情况及与椎管的关系。CT三维重建有助于对骨折形态的全面了解。

    1.5.3 MRI MRI检查可了解脊髓及周围软组织的情况,对整个损伤可有全面的评估,并为手术入路的选择提供依据。

    1.6 诊断

    诊断程序包括:①骨折的分类;②有无神经损伤;③有无伴随伤;④是否为多发伤。

    在整个颈椎骨折脱位中,创伤性枢椎前滑脱占4%~7%,如缺乏准确的外伤史或对该损伤特点认识不足,会造成漏诊。有时损伤较为复杂,伴有多发伤,尤其是存在明显的致命性非颈部伤时,常将注意力集中在此,而造成颈椎伤被忽视。

    再次强调颈椎常规片对外伤后颈部疼痛患者的重要性。对怀疑有颈椎损伤的患者,不要放过,反复检查直到肯定或排除诊断。通过详细地询问病史和体格检查,掌握暴力的作用点及方向,结合影像学检查,判断其损伤机制,可指导治疗方案的选择。
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    1.7 治疗

    治疗方法的选择取决于骨折的稳定程度。对大多数创伤性枢椎前滑脱患者采用密切关注下的非手术治疗可以获得仅有最小畸形的坚固的骨性愈合,不融合的发生率很低。

    1.7.1 非手术治疗 非手术治疗包括头颈胸石膏、石膏颈托和Halo支架牵引,以后者为佳。

    1.7.1.1 稳定的骨折(Levine-EdwardsⅠ型)可直接采用石膏固定12周,拍片复查见获得骨性愈合后改用颈托固定6周。

    1.7.1.2 不稳定的骨折(Levine-EdwardsⅡ型)可行牵引复位,入院后行床边拍片,观察搬运途中有无移位。可从小重量开始牵引,起始2kg,渐加重到4~5kg,并根据损伤机制、移位和成角情况选择牵引方向及颈部位置。密切的X线复查了解牵引效果,如发现牵引后移位加重或过牵,需立即调整,减轻重量或改变牵引方向。观察到复位后,改中立位2kg牵引维持3~6周,以制动和维持复位,然后带Halo支架下地活动。注意在骨折初期,石膏固定并不能取得和维持复位,但用Halo-Vest可先从头环行牵引,摄片示复位时装背心支架固定,定期摄片,观察调整固定架。否则易造成再移位。伤后3个月骨折常能愈合,尽管带有一个最初的间隙,C2、C3 常自发融合。
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    1.7.1.3 对Levine-EdwardsⅡA型骨折的识别是重要的,此型骨折患者行牵引治疗后会造成C2、C3分离和移位加重,推荐的治疗是Halo支架制动并在影像学监测下施行轻度的加压,以取得和维持解剖复位。在X线片显示已获得解剖复位后继续Halo支架制动12周,观察到骨折愈合后,改用塑料颈托维持6周。

    在影像学检查提示C2~3的纤维环和韧带已有断裂的情况下,牵引可能产生较大的过牵。但也有原始X线片显示较大的C2、C3分离而采用牵引获得接近解剖复位的报告。显然,小心的、轻重量的牵引可以在外固定前或手术前采用,以改进复位,解除肌肉痉挛和获得软组织的修复,但必须在密切观察之下,一旦发现过牵,需立即停止。

    1.7.2 手术治疗 Levin-EdwardsⅢ型骨折是唯一需要手术治疗的Hangman骨折,因后方的小关节突骨折和脱位若不予复位,可引起持续的颈部疼痛。可行后路手术复位及“∞”字钢丝固定植骨融合术,然后Halo支架制动,以获得植骨的融合和骨折的愈合。C2~3前方韧带和椎间盘的断裂,可造成该节段的极度不稳,有时牵引难以维持复位,需行手术固定。术式有后路椎弓根钉内固定术,C2~3间盘切除植骨融合术,前路钢板内固定术。术后给予有效的外固定制动作为保护,直到有骨性融合的X线表现。若以Halo架制动下行颈椎后路间盘切除加植骨,不用任何内固定方法最佳。手术的目的是减压、复位及提供稳定。Matsumoto等报道1例涉及枢椎椎体的枢椎椎弓根骨折患者,MRI提示脊髓压迫来自后方——枕骨大孔和寰椎后弓,开始行颅骨牵引治疗,几天后拍片复查见未复位,而神经症状加重,行枕骨大孔减压,寰椎后弓切除减压、枕颈融合术,并予Halo支架制动,术后几天内神经症状改善,术后12周X线显示牢固的融合,改用颈托保护。此时复查MRI,提示高位颈脊髓已获减压,膜下间隙正常。
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    关于创伤性枢椎前滑脱的预防,在汽车事故中安全带的使用可以大大减少这种损伤,当然,对交通法规的遵守是最有益处的。

    2 枢椎椎体骨折

    枢椎椎体骨折较为少见,散在于Hangman骨折和齿状突骨折的报道中。一些典型的Hangman骨折的报道实际上是枢椎椎体骨折,而Anderson-DAlonzo分类的Ⅲ型齿状突骨折从其定义上就是枢椎椎体骨折,确切地讲而非齿状突骨折。

    2.1 分类和损伤机制

    枢椎椎体骨折的部位位于齿状突基底部和双侧椎弓根之间,按照骨折的形态,可分为三型。

    2.1.1 Ⅰ型,骨折线呈冠状排列的垂直的枢椎椎体骨折,其机制包括:①较引起Hangman骨折的暴力略少伸展,并伴较小的轴向载荷的暴力作用引起枢椎椎体背侧部位的垂直骨折;②主要的轴向压缩载荷加伸展暴力作用于额顶部,引起椎体背侧部位的垂直骨折加C2~3椎间盘前部断裂、C2椎体前下缘撕脱骨折,伴C1和C2大部分椎体的过伸;③屈曲暴力加轴向载荷作用于枕顶部,引起C2椎体侧垂直骨折,椎间盘断裂,C2复合体(寰椎和枢椎大部分椎体)前移和前纵韧带撕裂;④屈曲加牵张暴力可引起枢椎椎体后部骨折,椎间盘部分断裂和C2复合体屈曲;⑤一个急性过伸和旋转的暴力。Schneider等曾描述了1例类似的骨折,是因绞索套的绳结放置于耳下位置而发生的。
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    2.1.2 Ⅱ型,骨折线呈矢状方向的垂直枢椎骨折,即枢椎侧块骨折或枢椎上关节突骨折。其损伤机制是轴向压缩和侧屈暴力通过枕骨髁传导到寰椎侧块再传递到枢椎侧块,引起压缩性骨折。

    2.1.3 Ⅲ型,骨折线呈水平方向的椎体部骨折,即齿状突Ⅲ型骨折,此处不作赘述。

    2.2 影像学检查

    普通X线检查中,颈椎侧位片和矢状面的断层片对Ⅰ型骨折的诊断非常有用。侧位片可显示骨折线通过枢椎椎体背侧,椎体的前方大部分和寰椎一道向前移位,并伴屈曲或伸展的成角畸形,而其椎体后、下部分仍在原处,位于C3椎体上方的正常位置,断层片可清楚显示骨折线及骨折块移位的情况,开口位片和冠状面的断层片对Ⅱ型骨折的诊断非常有价值,可显示枢椎侧块塌陷、寰椎侧块进入枢椎上关节面。

    CT及CT三维重建对了解骨折的全面信息非常重要。MRI对软组织的良好分辨率使其在脊髓损伤中使用广泛;同样,在枢椎椎体骨折患者中,MRI可清楚显示脊髓损伤和受压的情况。
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    2.3 临床表现和诊断

    枢椎椎体骨折的临床表现特点依骨折类型有所不同。Ⅰ型骨折的患者伴随神经损伤的概率较高。枢椎椎体前半部分连同寰椎移位,而枢椎椎体后侧骨折碎片仍留在原位,从而造成脊髓受压的危险,但也有神经功能完整仅有颈部剧烈疼痛为主要症状者。Ⅱ型骨折的患者一般不伴有神经损伤症状,仅有局部症状,如颈部疼痛、僵硬。诊断应根据准确、详尽的病史,体格检查并结合多种影像学检查结果综合分析,确定某一患者的暴力作用点、损伤机制,了解枢椎椎体骨折及周围骨骼和软组织损伤情况的全面信息。

    2.4 治疗

    枢椎椎体骨折的治疗仍应以保守治疗为主。根据每个患者独特的损伤机制,采取不同的治疗。对无神经损伤、无明显移位的患者行石膏固定;有移位者行牵引复位,注意事项同Hangman骨折的治疗。对屈曲加牵张暴力所致损伤的患者,牵引可能造成移位加重或过牵,需改用Halo支架固定,并在影像学监视下略作加压,对伴有神经损害的患者,可先行牵引复位,密切观察,同时行多种影像学检查以明确骨折移位情况和脊髓受压情况,如能复位,症状改善,可继续维持牵引。如症状无改善或症状改善后停滞,则根据影像学检查所显示脊髓压迫的部位选择手术的入路及术式。对Ⅱ型骨折不能复位者,为防止长期的不稳、畸形愈合和退变性寰枢关节炎也可考虑行后路融合手术。

    收稿日期:1998-12-14, 百拇医药(贾连顺1 李 青1 陈雄生1)