颈椎损伤的影像学检查
作者：戴力扬
单位：上海第二医科大学附属新华医院骨科, 上海 200092
关键词：脊柱损伤；颈椎
临床骨科杂志000443
【中图分类号】 R683.2 【文献标识码】 C 【文章编号】 1008-0287(2000)04-0312-04
Image investigation of cervical spinal trauma
Dai Liyang
【Key words】 spinal injuries; cervical vertebrae
, 百拇医药 颈椎损伤患者的急救与治疗关键在于早期即作出正确的诊断, 影像学检查在颈椎损伤的早期诊断手段中占有十分重要的地位。尽管近年来CT、MRI等影像学先进技术在颈椎损伤诊断中逐步得到应用和普及, 传统的放射学检查方法仍具有不可替代的作用。本文重点讨论颈椎损伤的X线平片诊断要点及研究进展, 并对CT和MRI检查的特点与适应证选择作一简要介绍。
1 X线检查的适应证
1.1 无症状患者 一些作者主张所有严重创伤病例不论有无相关症状或体征均应视为高危患者而行颈椎X线检查, 美国外科学会曾建议对严重创伤患者应常规行颈椎X线检查, 但许多学者并不支持这一观点。Ringenberg等对312例颈椎损伤作回顾性分析, 发现所有神志清醒者均存在颈椎局部症状和(或)神经学检查异常。McNamara等报道一组286例Glasgow评分超过13分的颈椎损伤患者, 其中发生骨与韧带损伤者均存在颈椎的局部疼痛或压痛。此外尚有几篇大宗病例总结均提示对于意识正常且无症状者不必行常规颈椎X线检查。
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1.2 意识障碍患者 当患者存在意识障碍时, 颈椎局部疼痛或压痛以及有关神经学检查常常无法进行, 即使施行检查其结果亦不可靠。当合并颅脑损伤时可因意识障碍而使病情被掩盖。因此, 一般认为当创伤患者有意识障碍而可能存在累及颈椎的损伤机制时应常规摄颈椎X线平片。
1.3 有症状患者 Ross等认为, 对于多发性创伤患者除意识障碍需常规行颈椎X线检查外, 神经学检查提示颈脊髓或神经根损伤以及存在颈椎局部压痛也属检查指征。Ringenberg指出, 即使患者意识清醒, 其他部位损伤所引起的更为严重的疼痛也可能掩盖颈椎损伤的症状, 故应行X线检查。Vandermark则认为当患者清醒且头部创伤不严重时可不必行颈椎X线检查, 并将患者发生颈椎损伤的危险性分成以下4种类型: ①无危险: 伤后已行常规颈领保护,病史或体检不提示颈椎损伤; ②低度危险:外伤机制及病史提示损伤未超过颈椎活动限度; ③中度危险: 外伤机制及病史提示损伤足以超过颈椎活动限度;④高度危险: 外伤机制及病史提示损伤很可能超过颈椎活动限度。其中无危险者不必行X线检查。
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2 X线平片的诊断价值
2.1 检查方法的选择 在相当长的一段时间内, 颈椎常规放射学检查主要是指颈椎侧位X线片。Shaffer和Doris在对20名颈椎损伤患者同时进行了颈椎侧位片及CT扫描检查, 颈椎侧位片的假阳性和假阴性结果竟分别占了40%和20%, 准确性仅为40%。Streitwieser等则对71名患者作颈椎侧位片检查, 并与断层扫描结果进行对照, 证实其敏感性、特异性和准确性分别为82%、70%和77%。作者曾对152名疑有急性颈椎损伤的成人患者颈椎侧位片检查结果、CT扫描及MRI检查的结果进行比较, 得出颈椎侧位片诊断的敏感性、特异性和准确性分别是84%、74%和80%。这一研究结果意味着如仅行颈椎侧位片检查将有1/5的患者被误诊。因此, 仅仅依据颈椎侧位片就对疑有急性颈椎损伤的患者作出早期诊断显然不够充分。
鉴于颈椎侧位片在急性颈椎损伤早期诊断方面的局限性, 许多作者对常规放射学检查的具体方案作了相应的改进和调整。其中最多采用的方案即是在颈椎侧位片的基础上加摄颈椎前后位片及齿状突开口位片即所谓3张片(three-view), 目前有相当多的作者认为3张片是诊断急性颈椎损伤的最起码检查。 颈椎的前后位片及齿状突开口位片对于颈椎的侧位片之不足不啻是一个很好的补充,在前已述及作者所完成的研究中, 将3张片作为颈椎常规检查时, 其诊断的敏感性、特异性和准确性分别是93%、80%和87%, 提示采用3张X线平片作为常规检查手段确实有助于早期诊断。
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此外, 有人主张加摄颈椎的左、右斜位平片及屈/伸侧位片即所谓5张片(five-view)作为常规检查, 但这两种检查均有可能加重原有损伤, 施行时应有特殊监督和保护, 故不宜作为常规检查应用。
2.2 读片要点 读片时应遵循一定顺序以免遗漏。可用其英语头一个字母表示为ABCs。
2.2.1 排列与解剖(alignment and anatomy) 应注意有无椎体前缘连线、椎体后缘连线、椎板连线及棘突连线中断, 有无关节突交锁, 有无棘突间距离增大, 有无棘突偏斜旋转, 有无椎弓根间距增大, 有无寰齿间距增宽, 有无颈椎前凸消失, 有无颈椎后凸成角以及有无斜颈畸形等。
2.2.2 骨性结构完整(bony integrity) 重点观察每一节颈椎的形态及高度, 有无明显骨折, 有无椎管径线异常改变, 有无椎管后缘连线中断等。当发现椎体形态及高度异常时, 应注意与邻近椎体相比较。Smoker和Dolan报道枢椎椎体骨折时骨折片移位使枢椎椎体较C3椎体明显增宽, 称之为“颈2肥胖征”(fat C2 sign)。
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2.2.3 软骨及关节(cartilage and joint) 重点观察有无寰齿间距增宽, 有无椎间盘高度异常, 有无关节突关节间隙增宽, 有无棘突或椎板间距离增大, 有无寰枕关节排列异常等。
2.2.4 软组织(soft tissues) 重点观察有无咽后间隙及气管后间隙软组织阴影增宽, 有无椎体前方脂肪影移位, 有无食管或气管偏斜移位等。
2.3 侧位片 颈椎侧位X线片一般可十分清晰地显示寰椎的后弓、前弓, 枢椎的椎体、椎弓, 以及下颈椎的椎体、棘突等部位的骨折, 但对于寰椎的侧块、横突, 枢椎的齿状突以及下颈椎的钩突、关节突、椎弓、椎板等部位的损伤却常常显示不清或根本无法显示。Shaffer和Doris认为, 颈椎侧位片对于两个部位的显示较为困难: 一个是寰枢椎,由于骨性结构重叠较多及退行性骨关节炎改变, 常无法获得清晰的影像, 其中比较容易遗漏的损伤主要包括Jefferson骨折、无移位或侧方移位的齿状突骨折以及寰枢椎的旋转性损伤等; 另一个是C7,由于肌肉的痉挛以及肩部软组织和骨性结构的重叠常使所得影像难以解释。
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颈椎侧位片的读片要点如下:
2.3.1 颈椎前凸曲线 正常颈椎侧位观呈生理前凸, 椎体前缘连线、椎体后缘连线、椎管后缘(即棘突椎板缘)连线及棘突连线构成了4条圆滑且相互平行的弧线(图1)。如有明显排列异常、阶梯样改变及弧线中断常提示骨折或骨折脱位。其中一个例外是枢椎棘突的基底部可位于C3棘突基底部后方2～3 mm。可引起颈椎前凸消失的原因有很多, 如颈椎退变、肌肉痉挛、颈领固定, 并可受到摄片时体位的影响, 此外有颈椎外伤史者也可有颈椎前凸消失, 应注意鉴别。
图1 颈椎侧位片示颈椎前凸生理曲线
①椎体前缘连线；②椎体后缘连线；③椎管后缘(棘突椎板缘)连线；④棘突连线
2.3.2 枕骨大孔与上颈椎的关系 枕骨大孔前缘至寰椎后弓距离(BC)与枕骨大孔后缘至寰椎前弓距离(OA)之比值(BC∶OA)>1时提示寰枕关节脱位。如图2所示。
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图2 寰枕关节脱位的放射学测量
沿枕骨斜坡后下缘作一直线(Wackenheim线), 正常情况下此线延长线应与齿状突后1/3相交或与齿状突后缘相切(图3)。如有异常多提示寰枕脱位。此外, 还可测量颅底点(枕骨大孔前缘)至枢椎椎体后缘延长线(图4)或齿状突尖部(图5)的距离, 成人在正常情况下二者均不超过1.2 cm, 而在儿童患者则以前者更为可靠。Harris发现这两项指标在诊断寰枕脱位时要优于其他指标。
图3 Wackenheim线与齿状突后缘相切
图4 颅底点至枢椎椎体后缘延长线距离
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图5 颅底点至齿状突尖部距离
2.3.3 寰齿间距(atlantodental interval, ADI) 即寰椎前弓后缘至齿状突前缘距离。根据作者测量结果, 当成人ADI≥4 mm时可诊断寰枢椎不稳, 而≥3 mm时应高度怀疑寰枢椎不稳, 但尚须结合其他临床检查方可确诊。在诊断小儿寰枢椎不稳时, 则应以ADI≥5 mm为宜。
2.3.4 Harris环 枢椎椎体在X线侧位片上由于正常骨性结构相互重叠而呈环形影像, 其上缘为枢椎上关节突及邻近齿状突基底部切迹的骨皮质, 前缘为枢椎椎弓根的前皮质, 后缘为枢椎椎体的后皮质, 而该环的下缘则由横突及横突孔构成。当发生Ⅲ型齿状突骨折时Harris环连续性可被破坏。
2.3.5 椎前软组织阴影 按Penning方法, 颈椎椎前软组织阴影宽度的测量, 其后缘分别为寰椎前弓、枢椎和C3、C5、C6、C7椎体的前下缘以及C4椎体的前上缘。由于C4～5水平测量值变异较大, 故C4测量点选在椎体前上角(图6)。
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图6 颈椎椎前软组织阴影的测量
颈椎损伤时常可伴发椎前和(或)椎旁血肿, 导致椎前软组织间隙的异常增宽, 这一现象在颈椎发生过伸性损伤时最为多见, 亦可见于椎前软组织间隙的感染。文献中对此问题标准尚不一致, 根据作者的测量结果, 咽后间隙的正常值上限可定为10 mm, 而气管后间隙的正常值上限则以20 mm为宜。对于颈椎椎前软组织阴影的诊断学价值目前评价也不一致, 特别是软组织阴影异常增宽与特定类型颈椎损伤的关系还不十分明确, 一般认为椎前软组织阴影的异常增宽与颈椎的前部结构损伤具有密切的联系。根据作者的统计, 前部结构损伤中有椎前软组织阴影增宽者所占的比例要超过后部结构损伤患者, 其差异具有显著的统计学意义(P<0.05), 这提示颈椎椎前软组织的异常增宽对于颈椎前部结构的损伤具有比较明确的诊断学价值。
2.3.6 椎间盘高度 颈椎损伤时常发生椎间隙高度的异常改变。椎间隙变窄多见于颈椎的屈曲损伤时骨折椎体的上方,而椎间隙增宽则多见于颈椎的过伸性损伤, Cintron等强调椎间盘高度增加提示颈椎不稳定损伤。
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2.3.7 关节突关节 脊柱关节突关节的损伤并不少见, 其中以下颈椎最为多见。其主要损伤类型包括一侧或两侧关节突关节的骨折、脱位或骨折脱位。当关节突关节发生交锁时椎体向前脱位, 但一侧关节突关节脱位尤其是骨折脱位时椎体向前移位可不明显, 因而容易遗漏。因此在读片时尤应注意有无关节突关节间隙的增宽，正常情况下构成关节突关节的上、下关节突关节面相互平行, 关节间隙不超过2 mm。而关节突关节的损伤可使关节突间隙增宽, 关节面的平行关系丢失, 当关节交锁时下关节突移位至上关节突的前方。在观察时尚应注意与相邻的关节突关节进行对照: 如关节间隙宽度超过相邻关节2 mm, 则提示关节突关节脱位。此外, 在侧位片上两侧椎弓根、关节突关节和椎板影像完全重叠, 如可看到两侧关节突关节, 应考虑一侧关节突关节脱位。
2.3.8 棘突 在下颈椎各棘突间距离大致相等, 屈曲暴力除可导致棘突骨折外还可使棘间韧带断裂, 致使相邻棘突间距离增大, 骨折线偶可延伸至椎板。
2.3.9 椎体 首先应观察其皮质骨边缘有无中断, 可自椎体前下角开始按顺时针方向仔细检查; 然后检查椎体松质骨骨小梁有无中断, 如其密度增大可能为骨折块相互重叠引起。对椎体高度的检查也具有同样的重要性: 自C3～T1椎体高度基本相等, 如椎体高度低于相邻椎体2 mm以上则提示椎体压缩或爆裂性骨折。
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2.3.10 椎管 颈椎管矢状径正常应不小于13 mm, 椎管狭窄可由椎体骨折和(或)脱位引起, 但应注意排除由发育或退变因素所引起的椎管狭窄, 这一情况在颈椎及颈脊髓损伤中并非少见, 且与预后有一定关系。
2.4 正位(前后位)片 摄片时应注意保持两肩同高以防颈椎发生旋转, 球管与头成15°～20°角, 投照中心位于C4。颈椎正位X线片可显示C3～7以及上胸椎, 但由于枕骨及下颌骨的重叠对寰椎与枢椎显示不理想。其中对椎体、椎间隙、棘突、钩突以及Luschka关节显示较为满意, 但横突和关节突关节的显示却明显逊色。一般认为, 如颈椎侧位片和开口位片无异常显示者, 正位片亦多无阳性发现。
颈椎正位片的读片要点如下:
2.4.1 棘突 位于中央, 排列成一条直线, 各棘突间距离大致相等, 当颈椎屈曲损伤致椎体前方脱位时可出现棘突间距离增宽。而如果棘突偏离直线时, 多提示一侧关节突关节脱位。当棘突骨折时可表现为“双重棘突”(double spinous process)影像。
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2.4.2 侧块 正位片观侧块外侧缘骨皮质呈连续、波浪状外观, 也有人称之“侧柱”。如发生改变多提示后部结构损伤。
2.4.3 钩突 注意有无骨折, 但应注意与钩突未闭合的骨骺相鉴别。
2.4.4 椎体 对于侧屈暴力所致椎体骨折更具诊断价值。
2.4.5 横突 对骨折显示优于侧位片。
2.4.6 关节突关节 正常情况下无法显示。当关节突或椎弓根骨折时如骨折块旋转移位可在正位片上显示出一侧关节突关节。
2.4.7 椎弓根 除C7外均显示不清。
2.5 齿状突开口位片 应尽量在患者能充分合作情况下完成, 摄片时应除去颈领。齿状突开口位片对于显示寰枢关节、齿状突及寰椎侧块较为理想。
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齿状突开口位片的读片要点如下:
2.5.1 寰枕关节 由于乳突及其他骨性结构的遮挡, 多显示不理想。
2.5.2 寰枢关节 在开口位片上显示非常清晰。两侧关节间隙对称, 寰椎侧块的下关节面与枢椎的上关节面保持平行。
2.5.3 齿状突 开口位片对于齿状突骨折具有重要价值。寰椎后弓下缘常与齿状突影像重叠, 易误诊为齿状突骨折, 应注意鉴别。实际上寰椎后弓下缘影像向外延伸至外侧寰齿间隙和寰椎侧块, 与齿状突骨折并不难区分。必要时可稍微改变头颅位置重摄开口位片。
2.5.4 寰椎侧块 正常情况下寰椎侧块应两侧对称, 与齿状突间距离即外侧寰齿间隙宽度 等。当发生创伤性寰枢椎旋转半脱位时, 侧块相对于枢椎发生移位, 开口位片可显示寰枢关节关节面不吻合, 寰枢关节不对称, 外侧寰齿间隙不等。侧块的外侧缘与枢椎上关节面的外侧缘基本平齐, 当寰椎椎弓爆裂骨折(Jefferson骨折)时, 侧块将向外侧移位, 其外侧缘明显超出枢椎上关节面外侧缘(图7)。当两侧侧块向外侧移位距离之和≥7mm时提示寰椎横韧带断裂。
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图7寰椎椎弓爆裂骨折时侧块向外侧移位,两侧侧块向外侧移位距离之和为a+b
2.5.5 棘突 应位于中线位置。创伤性寰枢椎旋转半脱位时可向一侧偏斜。
2.6 斜位片 采用标准的摄片方法有加重原有损伤危险, 故临床上很少作为常规应用。对颈椎损伤患者也可取仰卧位摄片。将球管置于患者左或右侧, 与片盒成30°～40°角并向头侧倾斜15°～20°角。与标准的摄片方法相比, 所得到的影像有一定变形。
斜位片显示椎弓根、椎间孔、关节突关节和椎板较满意, 尤其是有助于一侧关节突关节交锁及骨折的诊断。
2.7 屈/伸侧位片 X线平片无法显示非骨性结构如椎间盘及韧带的损伤, 而屈/伸侧位片则通过显示颈椎的异常活动来发现颈椎的非骨性结构损伤以及在此基础上产生的颈椎不稳。一般认为急性病例屈/伸侧位片检查的适应证为清醒、无神经损害及无不稳定损伤者, 且应在监护下进行。由于颈椎损伤患者多有椎旁肌肉痉挛, 屈/伸侧位片检查常可导致假阴性结果。
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2.8 断层片 适用于临床上疑有颈椎骨折但X线平片检查未能证实的病例。目前已有被CT扫描取代的趋势。
3 CT扫描及MRI的诊断价值
CT、MRI的应用使颈椎损伤的诊断和治疗得到深化, 但不能替代传统的放射学检查方法。一般认为, 当X线平片证实颈椎存在不稳定损伤时, 应行CT和(或)MRI检查; 而临床表现提示有颈椎损伤可能而X线平片却无阳性发现时, 也应考虑进一步行影像学检查。
3.1 CT扫描 CT扫描能清晰显示颈椎各横断层面的骨性和软组织结构, 其良好的空间分辨力和密度分辨力是普通X线检查所无法达到的, 必要时还可对原始资料进行不同方向的重建。当颈椎损伤表现为无明显骨折脱位的微小损伤时, X线平片难以发现问题, 而CT扫描则常能提示损伤部位及程度。特别是当骨折线为纵行方向时, CT的显示尤为清晰。
CT扫描对软组织结构的显示也明显优于X线平片。不仅对于脊髓、神经根的受压定位比较准确, 还可反映椎间盘损伤或突出的程度, 并显示血肿的位置和大小。
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CT扫描还可确定骨性或软组织因素所引起的椎管狭窄及其程度。当颈椎爆裂性骨折椎体骨折块凸入椎管, 以及椎弓根、侧块、椎板等部位骨折时, CT对骨折块的移位程度多能准确显示。
X线平片对于颈胸椎交界部的显示常不尽如人意, 而CT扫描则可较好地弥补这一缺陷。此外, CT扫描对于枕颈部的损伤如枕骨髁骨折、Jefferson骨折、寰枢关节旋转脱位等的诊断, 均具有独特的优越性。
然而, CT扫描也存在一定的局限性。Woodring和Lee曾统计216例颈椎损伤(其中包括453处骨折及104处半脱位或脱位), 认为CT在显示骨折方面优于X线平片, 但对脱位的诊断却不及后者。
由于CT扫描系以轴位图像显示为主, 当骨折发生于横断面时很容易被遗漏。如Ⅱ型齿状突骨折、寰椎前弓水平骨折等。Peth等还报道CT扫描容易遗漏椎弓根、侧块和棘突骨折, 而这些骨折在侧位X线片上多可显示。
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3.2 MRI 在诊断颈椎损伤时, MRI一般仅适用于有神经损害症状、体征者。其对神经及软组织的评价能力是无与伦比的。MRI可直接显示脊髓、椎间盘、韧带和肌肉的损伤类型及程度, 因此可有效地指导治疗方案的制订以及对预后的判定。
以脊髓损伤为例, 脊髓横断、水肿或血肿在早期根据临床表现一般无法鉴别, 其他影像学检查手段充其量也只能提供间接影像。而MRI则可清晰地显示脊髓不同病理改变的差异: 脊髓水肿在T1加权像为低或等信号, 质子加权像为略高信号, T2加权像为高信号; 而脊髓血肿在T1加权像为低或等信号, 质子加权像及T2加权像均为低信号; 当脊髓实质性损害与水肿并存时则可能显示出中央低信号、周围高信号区的混合性成像。一般认为, MRI提示脊髓血肿表现即T2加权像信号强度减低时预后较差, 而表现为脊髓水肿者则相对预后较好。作者的研究也证实, MRI检查所提示的脊髓受压程度及信号类型均与预后有着明确的联系。
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MRI对于椎间盘的损伤和突出均能较好显示。当椎间盘突出时, 其突出部分与残余的髓核显示出同等信号强度, 而在同一水平的脊髓因受压而变扁或成反向凹陷, 其顶点即在突出的椎间盘水平。应当注意的是, 患者如原有颈椎退变也可能损伤前即存在椎间盘突出, 需作鉴别。
韧带在MRI影像上为低信号, 以质子加权像最为清晰。当韧带发生损伤时, 代表韧带的低信号影连续性中断, 损伤部位在质子加权像及T2加权像上为高信号。
临床上观察到部分脊髓损伤患者经X线摄片甚至CT扫描检查后并无明确异常发现, 这一损伤类型被称之为无放射学异常的脊髓损伤(spinal cord injury without radiographic abnormality, SCIWORA)。有关MRI诊断SCIWORA的研究尚不多见。作者曾对47例SCIWORA的早期MRI检查资料进行分析, 仅4例无异常发现。因此对于SCIWORA, 如条件许可应常规行MRI检查。
作者简介:戴力扬(1957-), 男, 博士, 教授。研究方向: 脊柱
1999-10-27收稿, 2000-04-27修回, http://www.100md.com
单位：上海第二医科大学附属新华医院骨科, 上海 200092
关键词：脊柱损伤；颈椎
临床骨科杂志000443
【中图分类号】 R683.2 【文献标识码】 C 【文章编号】 1008-0287(2000)04-0312-04
Image investigation of cervical spinal trauma
Dai Liyang
【Key words】 spinal injuries; cervical vertebrae
, 百拇医药 颈椎损伤患者的急救与治疗关键在于早期即作出正确的诊断, 影像学检查在颈椎损伤的早期诊断手段中占有十分重要的地位。尽管近年来CT、MRI等影像学先进技术在颈椎损伤诊断中逐步得到应用和普及, 传统的放射学检查方法仍具有不可替代的作用。本文重点讨论颈椎损伤的X线平片诊断要点及研究进展, 并对CT和MRI检查的特点与适应证选择作一简要介绍。
1 X线检查的适应证
1.1 无症状患者 一些作者主张所有严重创伤病例不论有无相关症状或体征均应视为高危患者而行颈椎X线检查, 美国外科学会曾建议对严重创伤患者应常规行颈椎X线检查, 但许多学者并不支持这一观点。Ringenberg等对312例颈椎损伤作回顾性分析, 发现所有神志清醒者均存在颈椎局部症状和(或)神经学检查异常。McNamara等报道一组286例Glasgow评分超过13分的颈椎损伤患者, 其中发生骨与韧带损伤者均存在颈椎的局部疼痛或压痛。此外尚有几篇大宗病例总结均提示对于意识正常且无症状者不必行常规颈椎X线检查。
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1.2 意识障碍患者 当患者存在意识障碍时, 颈椎局部疼痛或压痛以及有关神经学检查常常无法进行, 即使施行检查其结果亦不可靠。当合并颅脑损伤时可因意识障碍而使病情被掩盖。因此, 一般认为当创伤患者有意识障碍而可能存在累及颈椎的损伤机制时应常规摄颈椎X线平片。
1.3 有症状患者 Ross等认为, 对于多发性创伤患者除意识障碍需常规行颈椎X线检查外, 神经学检查提示颈脊髓或神经根损伤以及存在颈椎局部压痛也属检查指征。Ringenberg指出, 即使患者意识清醒, 其他部位损伤所引起的更为严重的疼痛也可能掩盖颈椎损伤的症状, 故应行X线检查。Vandermark则认为当患者清醒且头部创伤不严重时可不必行颈椎X线检查, 并将患者发生颈椎损伤的危险性分成以下4种类型: ①无危险: 伤后已行常规颈领保护,病史或体检不提示颈椎损伤; ②低度危险:外伤机制及病史提示损伤未超过颈椎活动限度; ③中度危险: 外伤机制及病史提示损伤足以超过颈椎活动限度;④高度危险: 外伤机制及病史提示损伤很可能超过颈椎活动限度。其中无危险者不必行X线检查。
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2 X线平片的诊断价值
2.1 检查方法的选择 在相当长的一段时间内, 颈椎常规放射学检查主要是指颈椎侧位X线片。Shaffer和Doris在对20名颈椎损伤患者同时进行了颈椎侧位片及CT扫描检查, 颈椎侧位片的假阳性和假阴性结果竟分别占了40%和20%, 准确性仅为40%。Streitwieser等则对71名患者作颈椎侧位片检查, 并与断层扫描结果进行对照, 证实其敏感性、特异性和准确性分别为82%、70%和77%。作者曾对152名疑有急性颈椎损伤的成人患者颈椎侧位片检查结果、CT扫描及MRI检查的结果进行比较, 得出颈椎侧位片诊断的敏感性、特异性和准确性分别是84%、74%和80%。这一研究结果意味着如仅行颈椎侧位片检查将有1/5的患者被误诊。因此, 仅仅依据颈椎侧位片就对疑有急性颈椎损伤的患者作出早期诊断显然不够充分。
鉴于颈椎侧位片在急性颈椎损伤早期诊断方面的局限性, 许多作者对常规放射学检查的具体方案作了相应的改进和调整。其中最多采用的方案即是在颈椎侧位片的基础上加摄颈椎前后位片及齿状突开口位片即所谓3张片(three-view), 目前有相当多的作者认为3张片是诊断急性颈椎损伤的最起码检查。 颈椎的前后位片及齿状突开口位片对于颈椎的侧位片之不足不啻是一个很好的补充,在前已述及作者所完成的研究中, 将3张片作为颈椎常规检查时, 其诊断的敏感性、特异性和准确性分别是93%、80%和87%, 提示采用3张X线平片作为常规检查手段确实有助于早期诊断。
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此外, 有人主张加摄颈椎的左、右斜位平片及屈/伸侧位片即所谓5张片(five-view)作为常规检查, 但这两种检查均有可能加重原有损伤, 施行时应有特殊监督和保护, 故不宜作为常规检查应用。
2.2 读片要点 读片时应遵循一定顺序以免遗漏。可用其英语头一个字母表示为ABCs。
2.2.1 排列与解剖(alignment and anatomy) 应注意有无椎体前缘连线、椎体后缘连线、椎板连线及棘突连线中断, 有无关节突交锁, 有无棘突间距离增大, 有无棘突偏斜旋转, 有无椎弓根间距增大, 有无寰齿间距增宽, 有无颈椎前凸消失, 有无颈椎后凸成角以及有无斜颈畸形等。
2.2.2 骨性结构完整(bony integrity) 重点观察每一节颈椎的形态及高度, 有无明显骨折, 有无椎管径线异常改变, 有无椎管后缘连线中断等。当发现椎体形态及高度异常时, 应注意与邻近椎体相比较。Smoker和Dolan报道枢椎椎体骨折时骨折片移位使枢椎椎体较C3椎体明显增宽, 称之为“颈2肥胖征”(fat C2 sign)。
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2.2.3 软骨及关节(cartilage and joint) 重点观察有无寰齿间距增宽, 有无椎间盘高度异常, 有无关节突关节间隙增宽, 有无棘突或椎板间距离增大, 有无寰枕关节排列异常等。
2.2.4 软组织(soft tissues) 重点观察有无咽后间隙及气管后间隙软组织阴影增宽, 有无椎体前方脂肪影移位, 有无食管或气管偏斜移位等。
2.3 侧位片 颈椎侧位X线片一般可十分清晰地显示寰椎的后弓、前弓, 枢椎的椎体、椎弓, 以及下颈椎的椎体、棘突等部位的骨折, 但对于寰椎的侧块、横突, 枢椎的齿状突以及下颈椎的钩突、关节突、椎弓、椎板等部位的损伤却常常显示不清或根本无法显示。Shaffer和Doris认为, 颈椎侧位片对于两个部位的显示较为困难: 一个是寰枢椎,由于骨性结构重叠较多及退行性骨关节炎改变, 常无法获得清晰的影像, 其中比较容易遗漏的损伤主要包括Jefferson骨折、无移位或侧方移位的齿状突骨折以及寰枢椎的旋转性损伤等; 另一个是C7,由于肌肉的痉挛以及肩部软组织和骨性结构的重叠常使所得影像难以解释。
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颈椎侧位片的读片要点如下:
2.3.1 颈椎前凸曲线 正常颈椎侧位观呈生理前凸, 椎体前缘连线、椎体后缘连线、椎管后缘(即棘突椎板缘)连线及棘突连线构成了4条圆滑且相互平行的弧线(图1)。如有明显排列异常、阶梯样改变及弧线中断常提示骨折或骨折脱位。其中一个例外是枢椎棘突的基底部可位于C3棘突基底部后方2～3 mm。可引起颈椎前凸消失的原因有很多, 如颈椎退变、肌肉痉挛、颈领固定, 并可受到摄片时体位的影响, 此外有颈椎外伤史者也可有颈椎前凸消失, 应注意鉴别。
图1 颈椎侧位片示颈椎前凸生理曲线
①椎体前缘连线；②椎体后缘连线；③椎管后缘(棘突椎板缘)连线；④棘突连线
2.3.2 枕骨大孔与上颈椎的关系 枕骨大孔前缘至寰椎后弓距离(BC)与枕骨大孔后缘至寰椎前弓距离(OA)之比值(BC∶OA)>1时提示寰枕关节脱位。如图2所示。
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图2 寰枕关节脱位的放射学测量
沿枕骨斜坡后下缘作一直线(Wackenheim线), 正常情况下此线延长线应与齿状突后1/3相交或与齿状突后缘相切(图3)。如有异常多提示寰枕脱位。此外, 还可测量颅底点(枕骨大孔前缘)至枢椎椎体后缘延长线(图4)或齿状突尖部(图5)的距离, 成人在正常情况下二者均不超过1.2 cm, 而在儿童患者则以前者更为可靠。Harris发现这两项指标在诊断寰枕脱位时要优于其他指标。
图3 Wackenheim线与齿状突后缘相切
图4 颅底点至枢椎椎体后缘延长线距离
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图5 颅底点至齿状突尖部距离
2.3.3 寰齿间距(atlantodental interval, ADI) 即寰椎前弓后缘至齿状突前缘距离。根据作者测量结果, 当成人ADI≥4 mm时可诊断寰枢椎不稳, 而≥3 mm时应高度怀疑寰枢椎不稳, 但尚须结合其他临床检查方可确诊。在诊断小儿寰枢椎不稳时, 则应以ADI≥5 mm为宜。
2.3.4 Harris环 枢椎椎体在X线侧位片上由于正常骨性结构相互重叠而呈环形影像, 其上缘为枢椎上关节突及邻近齿状突基底部切迹的骨皮质, 前缘为枢椎椎弓根的前皮质, 后缘为枢椎椎体的后皮质, 而该环的下缘则由横突及横突孔构成。当发生Ⅲ型齿状突骨折时Harris环连续性可被破坏。
2.3.5 椎前软组织阴影 按Penning方法, 颈椎椎前软组织阴影宽度的测量, 其后缘分别为寰椎前弓、枢椎和C3、C5、C6、C7椎体的前下缘以及C4椎体的前上缘。由于C4～5水平测量值变异较大, 故C4测量点选在椎体前上角(图6)。
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图6 颈椎椎前软组织阴影的测量
颈椎损伤时常可伴发椎前和(或)椎旁血肿, 导致椎前软组织间隙的异常增宽, 这一现象在颈椎发生过伸性损伤时最为多见, 亦可见于椎前软组织间隙的感染。文献中对此问题标准尚不一致, 根据作者的测量结果, 咽后间隙的正常值上限可定为10 mm, 而气管后间隙的正常值上限则以20 mm为宜。对于颈椎椎前软组织阴影的诊断学价值目前评价也不一致, 特别是软组织阴影异常增宽与特定类型颈椎损伤的关系还不十分明确, 一般认为椎前软组织阴影的异常增宽与颈椎的前部结构损伤具有密切的联系。根据作者的统计, 前部结构损伤中有椎前软组织阴影增宽者所占的比例要超过后部结构损伤患者, 其差异具有显著的统计学意义(P<0.05), 这提示颈椎椎前软组织的异常增宽对于颈椎前部结构的损伤具有比较明确的诊断学价值。
2.3.6 椎间盘高度 颈椎损伤时常发生椎间隙高度的异常改变。椎间隙变窄多见于颈椎的屈曲损伤时骨折椎体的上方,而椎间隙增宽则多见于颈椎的过伸性损伤, Cintron等强调椎间盘高度增加提示颈椎不稳定损伤。
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2.3.7 关节突关节 脊柱关节突关节的损伤并不少见, 其中以下颈椎最为多见。其主要损伤类型包括一侧或两侧关节突关节的骨折、脱位或骨折脱位。当关节突关节发生交锁时椎体向前脱位, 但一侧关节突关节脱位尤其是骨折脱位时椎体向前移位可不明显, 因而容易遗漏。因此在读片时尤应注意有无关节突关节间隙的增宽，正常情况下构成关节突关节的上、下关节突关节面相互平行, 关节间隙不超过2 mm。而关节突关节的损伤可使关节突间隙增宽, 关节面的平行关系丢失, 当关节交锁时下关节突移位至上关节突的前方。在观察时尚应注意与相邻的关节突关节进行对照: 如关节间隙宽度超过相邻关节2 mm, 则提示关节突关节脱位。此外, 在侧位片上两侧椎弓根、关节突关节和椎板影像完全重叠, 如可看到两侧关节突关节, 应考虑一侧关节突关节脱位。
2.3.8 棘突 在下颈椎各棘突间距离大致相等, 屈曲暴力除可导致棘突骨折外还可使棘间韧带断裂, 致使相邻棘突间距离增大, 骨折线偶可延伸至椎板。
2.3.9 椎体 首先应观察其皮质骨边缘有无中断, 可自椎体前下角开始按顺时针方向仔细检查; 然后检查椎体松质骨骨小梁有无中断, 如其密度增大可能为骨折块相互重叠引起。对椎体高度的检查也具有同样的重要性: 自C3～T1椎体高度基本相等, 如椎体高度低于相邻椎体2 mm以上则提示椎体压缩或爆裂性骨折。
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2.3.10 椎管 颈椎管矢状径正常应不小于13 mm, 椎管狭窄可由椎体骨折和(或)脱位引起, 但应注意排除由发育或退变因素所引起的椎管狭窄, 这一情况在颈椎及颈脊髓损伤中并非少见, 且与预后有一定关系。
2.4 正位(前后位)片 摄片时应注意保持两肩同高以防颈椎发生旋转, 球管与头成15°～20°角, 投照中心位于C4。颈椎正位X线片可显示C3～7以及上胸椎, 但由于枕骨及下颌骨的重叠对寰椎与枢椎显示不理想。其中对椎体、椎间隙、棘突、钩突以及Luschka关节显示较为满意, 但横突和关节突关节的显示却明显逊色。一般认为, 如颈椎侧位片和开口位片无异常显示者, 正位片亦多无阳性发现。
颈椎正位片的读片要点如下:
2.4.1 棘突 位于中央, 排列成一条直线, 各棘突间距离大致相等, 当颈椎屈曲损伤致椎体前方脱位时可出现棘突间距离增宽。而如果棘突偏离直线时, 多提示一侧关节突关节脱位。当棘突骨折时可表现为“双重棘突”(double spinous process)影像。
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2.4.2 侧块 正位片观侧块外侧缘骨皮质呈连续、波浪状外观, 也有人称之“侧柱”。如发生改变多提示后部结构损伤。
2.4.3 钩突 注意有无骨折, 但应注意与钩突未闭合的骨骺相鉴别。
2.4.4 椎体 对于侧屈暴力所致椎体骨折更具诊断价值。
2.4.5 横突 对骨折显示优于侧位片。
2.4.6 关节突关节 正常情况下无法显示。当关节突或椎弓根骨折时如骨折块旋转移位可在正位片上显示出一侧关节突关节。
2.4.7 椎弓根 除C7外均显示不清。
2.5 齿状突开口位片 应尽量在患者能充分合作情况下完成, 摄片时应除去颈领。齿状突开口位片对于显示寰枢关节、齿状突及寰椎侧块较为理想。
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齿状突开口位片的读片要点如下:
2.5.1 寰枕关节 由于乳突及其他骨性结构的遮挡, 多显示不理想。
2.5.2 寰枢关节 在开口位片上显示非常清晰。两侧关节间隙对称, 寰椎侧块的下关节面与枢椎的上关节面保持平行。
2.5.3 齿状突 开口位片对于齿状突骨折具有重要价值。寰椎后弓下缘常与齿状突影像重叠, 易误诊为齿状突骨折, 应注意鉴别。实际上寰椎后弓下缘影像向外延伸至外侧寰齿间隙和寰椎侧块, 与齿状突骨折并不难区分。必要时可稍微改变头颅位置重摄开口位片。
2.5.4 寰椎侧块 正常情况下寰椎侧块应两侧对称, 与齿状突间距离即外侧寰齿间隙宽度 等。当发生创伤性寰枢椎旋转半脱位时, 侧块相对于枢椎发生移位, 开口位片可显示寰枢关节关节面不吻合, 寰枢关节不对称, 外侧寰齿间隙不等。侧块的外侧缘与枢椎上关节面的外侧缘基本平齐, 当寰椎椎弓爆裂骨折(Jefferson骨折)时, 侧块将向外侧移位, 其外侧缘明显超出枢椎上关节面外侧缘(图7)。当两侧侧块向外侧移位距离之和≥7mm时提示寰椎横韧带断裂。
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图7寰椎椎弓爆裂骨折时侧块向外侧移位,两侧侧块向外侧移位距离之和为a+b
2.5.5 棘突 应位于中线位置。创伤性寰枢椎旋转半脱位时可向一侧偏斜。
2.6 斜位片 采用标准的摄片方法有加重原有损伤危险, 故临床上很少作为常规应用。对颈椎损伤患者也可取仰卧位摄片。将球管置于患者左或右侧, 与片盒成30°～40°角并向头侧倾斜15°～20°角。与标准的摄片方法相比, 所得到的影像有一定变形。
斜位片显示椎弓根、椎间孔、关节突关节和椎板较满意, 尤其是有助于一侧关节突关节交锁及骨折的诊断。
2.7 屈/伸侧位片 X线平片无法显示非骨性结构如椎间盘及韧带的损伤, 而屈/伸侧位片则通过显示颈椎的异常活动来发现颈椎的非骨性结构损伤以及在此基础上产生的颈椎不稳。一般认为急性病例屈/伸侧位片检查的适应证为清醒、无神经损害及无不稳定损伤者, 且应在监护下进行。由于颈椎损伤患者多有椎旁肌肉痉挛, 屈/伸侧位片检查常可导致假阴性结果。
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2.8 断层片 适用于临床上疑有颈椎骨折但X线平片检查未能证实的病例。目前已有被CT扫描取代的趋势。
3 CT扫描及MRI的诊断价值
CT、MRI的应用使颈椎损伤的诊断和治疗得到深化, 但不能替代传统的放射学检查方法。一般认为, 当X线平片证实颈椎存在不稳定损伤时, 应行CT和(或)MRI检查; 而临床表现提示有颈椎损伤可能而X线平片却无阳性发现时, 也应考虑进一步行影像学检查。
3.1 CT扫描 CT扫描能清晰显示颈椎各横断层面的骨性和软组织结构, 其良好的空间分辨力和密度分辨力是普通X线检查所无法达到的, 必要时还可对原始资料进行不同方向的重建。当颈椎损伤表现为无明显骨折脱位的微小损伤时, X线平片难以发现问题, 而CT扫描则常能提示损伤部位及程度。特别是当骨折线为纵行方向时, CT的显示尤为清晰。
CT扫描对软组织结构的显示也明显优于X线平片。不仅对于脊髓、神经根的受压定位比较准确, 还可反映椎间盘损伤或突出的程度, 并显示血肿的位置和大小。
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CT扫描还可确定骨性或软组织因素所引起的椎管狭窄及其程度。当颈椎爆裂性骨折椎体骨折块凸入椎管, 以及椎弓根、侧块、椎板等部位骨折时, CT对骨折块的移位程度多能准确显示。
X线平片对于颈胸椎交界部的显示常不尽如人意, 而CT扫描则可较好地弥补这一缺陷。此外, CT扫描对于枕颈部的损伤如枕骨髁骨折、Jefferson骨折、寰枢关节旋转脱位等的诊断, 均具有独特的优越性。
然而, CT扫描也存在一定的局限性。Woodring和Lee曾统计216例颈椎损伤(其中包括453处骨折及104处半脱位或脱位), 认为CT在显示骨折方面优于X线平片, 但对脱位的诊断却不及后者。
由于CT扫描系以轴位图像显示为主, 当骨折发生于横断面时很容易被遗漏。如Ⅱ型齿状突骨折、寰椎前弓水平骨折等。Peth等还报道CT扫描容易遗漏椎弓根、侧块和棘突骨折, 而这些骨折在侧位X线片上多可显示。
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3.2 MRI 在诊断颈椎损伤时, MRI一般仅适用于有神经损害症状、体征者。其对神经及软组织的评价能力是无与伦比的。MRI可直接显示脊髓、椎间盘、韧带和肌肉的损伤类型及程度, 因此可有效地指导治疗方案的制订以及对预后的判定。
以脊髓损伤为例, 脊髓横断、水肿或血肿在早期根据临床表现一般无法鉴别, 其他影像学检查手段充其量也只能提供间接影像。而MRI则可清晰地显示脊髓不同病理改变的差异: 脊髓水肿在T1加权像为低或等信号, 质子加权像为略高信号, T2加权像为高信号; 而脊髓血肿在T1加权像为低或等信号, 质子加权像及T2加权像均为低信号; 当脊髓实质性损害与水肿并存时则可能显示出中央低信号、周围高信号区的混合性成像。一般认为, MRI提示脊髓血肿表现即T2加权像信号强度减低时预后较差, 而表现为脊髓水肿者则相对预后较好。作者的研究也证实, MRI检查所提示的脊髓受压程度及信号类型均与预后有着明确的联系。
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MRI对于椎间盘的损伤和突出均能较好显示。当椎间盘突出时, 其突出部分与残余的髓核显示出同等信号强度, 而在同一水平的脊髓因受压而变扁或成反向凹陷, 其顶点即在突出的椎间盘水平。应当注意的是, 患者如原有颈椎退变也可能损伤前即存在椎间盘突出, 需作鉴别。
韧带在MRI影像上为低信号, 以质子加权像最为清晰。当韧带发生损伤时, 代表韧带的低信号影连续性中断, 损伤部位在质子加权像及T2加权像上为高信号。
临床上观察到部分脊髓损伤患者经X线摄片甚至CT扫描检查后并无明确异常发现, 这一损伤类型被称之为无放射学异常的脊髓损伤(spinal cord injury without radiographic abnormality, SCIWORA)。有关MRI诊断SCIWORA的研究尚不多见。作者曾对47例SCIWORA的早期MRI检查资料进行分析, 仅4例无异常发现。因此对于SCIWORA, 如条件许可应常规行MRI检查。
作者简介:戴力扬(1957-), 男, 博士, 教授。研究方向: 脊柱
1999-10-27收稿, 2000-04-27修回, http://www.100md.com