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    脊柱和脊髓损伤

    【流行病学】

     流行病学概述

1.发生率
    (1)脊柱损伤  其发生率远较伴有脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)者为高,一般说治愈后,功能障碍不大,而伴有脊髓损伤者,则是严重的病废,以下为脊髓损伤的发生率:以发达国家,每年每100万人发生脊髓损伤在13.3~45.9人。20世纪80年代统计发生率较70年代有所增加,日本新宫报道1990年日本发生脊髓损伤4876例,即50人/100万/年。我国尚无全国性统计,上海市1991年脊髓损伤每年发生率34.3人/100万。粗略估计我国每年发生脊髓损伤约1万人。脊髓火器伤的发生率在平时有了增加,美国平时脊髓火器伤的发生率在1990年以前占13%,而1990年之后占23%。

(2)脊髓损伤  以胸腰段为最多,近些年颈脊髓损伤有增多之趋势,日本大谷之统计1970~1980年,颈脊髓损伤占37.1%。胸腰椎脊髓伤占62.9%,1991~1993年,颈脊髓损伤上升至48.2%,胸腰椎脊髓损伤为51.8%。在我国中老年人颈椎无骨折脱位脊髓损伤的发生率在增加,可达颈脊髓损伤的20%~30%。可能原因如汽车安全带可固定胸腰椎,但不能固定颈椎,故在交通意外事故中,颈椎脊髓损伤增加,老年人增多,其颈椎退变狭窄,遇有外伤易发生脊髓损伤,在脊髓火器伤中胸12节最长,因而其发生率也最高。

    【解剖与解剖生理】

1.脊柱  由颈7、胸12、腰5节组成可活动的关节。
    (1)胸1~10段脊柱(spinal colum) 除椎体、椎间盘、关节突关节连接外,还有肋骨组成的胸廓与胸椎相连,肋骨与椎体及横突均形成连接,从而大大增加了胸椎的稳定性。其伸屈活动较少,在下胸椎有一定的旋转活动。 

(2)胸-腰段  一般指胸12~腰1,或胸11~腰1段脊椎。此段结构有三个特点:
    ①其上为较固定的胸椎,胸腰段成为活动的腰椎与固定的胸椎之间的转换点,躯干活动应力易集中于此。
    ②胸椎生理后突,腰椎生理前突,胸腰段为两曲度的衔接点,肩背负重应力易集中于此。
    ③关节突关节面的朝向在胸腰段移行。
    Simger对161例胸腰椎损伤,行214个CT检查,发现小关节的移行集中在3个层面,在胸11~12者占52%,胸12~腰1占24%,其他在胸10~11或腰1~2。有75%的胸腰段损伤发生在胸11~12与胸12~腰1之间。实验研究表明,小关节由冠状面转变为矢状面处,易遭受旋转负载的破坏。胸腰段脊柱在结构上的三个特点,构成胸腰段脊柱损伤发生率高的内在因素。

(3)腰椎  椎体厚而大,关节突较长,其组成椎间连接,既有较好的活动性,又有较好的稳定性。其生理前凸的存在,对人体适应站、坐、卧三种姿势甚为重要。对其骨折脱位复位,脊柱固定及融合,均需注意维持腰椎的生理前突姿势。 

2.脊髓 
    由延髓下行自颈1~腰1节为脊髓(spinal cord),其末端为圆锥(conus),大约终止于腰1,其下为马尾(cauda equina)。

(1)颈1脊髓节的神经  自颈1上缘穿出为枕大神经,颈2~颈7神经依次由同序数椎弓上缘穿出,颈8神经由颈7椎弓下即颈7~胸1椎间孔穿出,自胸1以下,各节段神经根自同序数椎下椎间孔穿出,故下颈段脊髓节段数较同序数椎体多。

(2)胸段脊髓  较细,神经根离开脊髓出椎间孔,自上而下,由横变为斜行至下胸椎,同序数脊髓节段约比同序数脊椎高2~3节。脊髓圆锥的水平多记述位于腰1下缘。Reimann与Anson(1944)收集各家报道的692例,他们自己的129例解剖观察,指出圆锥下极位于腰1椎下缘者占24%。杨立民(1982)对我国成人100例尸解观察,圆锥下极位于第1腰椎下缘者仅14%,位于第1腰椎中1/3及上1/3者占41%。最高为胸12~腰1间占13%,最低为腰1~2间占8%。约60%以上在腰1中1/3以上(图1)。

图1 脊髓节段,脊神经与椎骨的相应关系
    A.正面观;B.侧面观

(3)胸腰段脊髓  有两个特点: 
    ①以胸12~腰1骨折脱位为例,脊髓圆锥终止于胸12~腰1及腰1上1/3者,是下神经单位损伤(lower neuron injury),表现为弛缓性截瘫。如圆锥终止于腰1~2间者,在脱位间隙以下可有数节脊髓,系上神经单位损伤(upper neuron injury)。下肢特别是膝以下表现为痉挛性截瘫。同一水平的骨折脱位,由于圆锥的水平不同,而出现不同的截瘫。
    ②由于圆锥多终止于腰1椎体中上部,如以胸10脊椎下缘相当于腰1脊髓节,则胸11~1下缘处,就集中了腰2~骶5脊髓及其相应的神经根(merve root),即胸腰段为脊髓与神经根混在的部位。骨折脱位既损伤了脊髓,又损伤了神经根。脊髓对损伤的抵抗力低,而神经根则相对抵抗力较强,不存在脊髓损伤进行性病理过程的特点,脊髓损伤未恢复者,其神经根损伤可能恢复,是以胸腰段骨折脱位合并截瘫者,其神经根损伤常有一定恢复(图2)。


图2 脊髓节圆锥与椎骨的对应关系 
    A.矢状面观;B.后面观 

(4)脊髓血供  由脊髓前动脉、脊髓后动脉和根动脉组成,脊髓前动脉和后动脉均起于颅内,由枕骨大孔下行,脊髓前动脉为1或2条走行于脊髓前正中裂,至脊髓圆锥为止且不断与脊髓后动脉吻合,脊髓后动脉有2条走行于脊髓后外侧沟,至圆锥与前动脉支吻合,此2条动脉均较细,走行距离又长,故需不断接受由颈升动脉肋间动脉和腰横动脉分出之根动脉补充血供,但不是每一椎节均有根动脉,颈段脊髓多由颈升动脉之分支成为根动脉,胸4~6节段的血供相对较少,是易发生缺血的部位,在下胸椎的根动脉中有一支较大者,称为根大动脉或Adamkiewicz动脉,80%起自左侧胸9~胸11水平,供应大半胸髓,亦称大髓动脉(great medullary artery,GMA),其出肋间动脉后沿椎体上升约1或2个椎节段进入椎间孔,根动脉又分为上升支下行支,并与脊髓前动脉和后动脉相吻合,当GMA由于脊椎骨折脱位遭受损伤时,如无其他动脉的分支与其吻合,则致下胸段脊髓缺血(图3)。

图3 脊髓血液供应
    A.脊髓血供;B.脊髓根动脉和大根动脉

3.马尾
    腰2以下为马尾(cauda equina),了解马尾的结构是修复马尾损伤必备的基础知识,周长满与胥少汀(1986)报道了马尾的解剖要点。 
    

    【病因与发病机制】

1.交通意外事故  是现代脊髓外伤的首要原因,由于交通发达速度快,发生交通意外时,常致乘员发生脊柱脊髓外伤,乘员系安全带时,躯干固定,头颈随车速移动,碰在挡风玻璃或前座背时,常发生颈脊髓损伤,而未系安全带者,整个躯干随车速成移动,发生胸腰椎脊髓损伤较多,或者伤者在车外,被车轮撞击躯干致脊髓损伤。或被车辆辗压过躯干致脊髓损伤,常是无骨折脱位脊髓损伤。 

2.工伤事故 
    (1)高处摔下,例如在楼房建筑施工中,从高处掉下,在楼窗外工作不慎摔下等,是脊髓外伤的第二位原因,头向下落地可发生头颅外伤和颈椎脊髓损伤,足落地摔倒,可发生跟骨骨折和脊柱脊髓损伤,臂部着地多发生胸腰椎脊髓损伤。 

(2)躯干或头颈受砸伤,多见于矿山作业和建筑作业,伤者在站立位或前屈位工作,被掉下的重物砸伤肩背或胸背部,发生胸腰椎脊髓损伤,夜间地震建筑物倒塌,砸压躯干发生脊柱脊髓损伤,如唐山和邢台地震,发生大量脊髓损伤。 

3.运动失误  例如骑马摔伤,从马头处掉下,常系头向下掉下来,多致颈椎脊髓损伤,从马背侧方掉下,常是掉下来或躯干横位掉下,多致胸腰椎脊髓损伤,又如跳水,由于不知水深浅或头向下潜入后,来不及抬头,至头顶撞击水底致颈脊髓损伤。 

4.其他 
    (1)生活中损伤,多见于中老年人,例如天黑走路,不小心撞在木竿上或建筑物上,酒后走路不稳,头碰到电杆上,乘车,急刹车头颈部摇动致伤等,常致颈椎无骨折脱位脊髓损伤。儿童玩耍,背后被撞击或推拉,可致无骨折脱位脊髓损伤。 

(2)训练损伤,见于儿童和青年人体操、舞蹈倒立训练,常是脊柱过伸训练,连续做几个之后,发生无骨折脱位脊髓损伤,轻者不全截瘫,重者完全截瘫,应当引起训练时的注意。 

(3)火器伤,战争中脊柱受投射物损伤,直接损伤或由于投射物高速冲击波致伤脊髓,在平时亦有发生,在某些国家例如美国其平时火器性脊髓损伤,已升至交通意外之后的第2位原因占23%,我国平时也有一些发生。 

(4)锐器伤,近些年来屡有发生,主要是匕首类锐器,从椎间隙中刺入脊髓,可为完全脊横断,亦可为脊髓半侧损伤。 

    【病理】

1.实验脊髓损伤的病理
    锐器伤切割脊髓,可部分离断或完全离断。在脊椎骨折脱位,除严重脱位致脊髓横断病理表现为断端坏死外,脊髓损伤病理改变从重到轻可分三级:

(1)完全性脊髓损伤
    伤后3h脊髓灰质中多灶性出血,白质尚正常。6h灰质中出血增多,遍布全灰质,白质水肿。12h后白质出现出血灶,灰质中神经细胞退变坏死,白质中神经轴突开始退变。24h灰质中心出现坏死,白质中多处轴突退变,48h中心软化,白质退变。总之,在完全性脊髓损伤,脊髓内的病变是进行性加重,从中心出血至全脊髓出血水肿,从中心坏死到全脊髓坏死,长度约为2~3cm;晚期则为胶质组织代替。这一病理过程说明,对于完全性脊髓损伤,只有在早期数小时内进行有效治疗,才有可能挽回部分脊髓功能(图4)。




    图4 完全性脊髓损伤
    A.伤后3h,灰质广泛出血(HE2×);B.伤后6h,脊髓中心有坏死(HE2×);C.伤后1周,白质大部退变(HE20×);D.伤后6周,脊髓为胶质代替(HE 10×)

(2)不完全性脊髓损伤
    伤后3h灰质中出血较少,白质无改变,此病变呈非进行性,而是可逆性的。至6~10h,出血灶扩大不多,神经组织水肿,24~48h后逐渐消退。由于不完全脊髓损伤的程度有轻重差别,重者可出现坏死软化灶、胶质代替,保留部分神经纤维;轻者仅中心小坏死灶,保留大部分神经纤维,因此不完全脊髓损伤可获得部分或大部分恢复(图5)。



    图5 不完全性脊髓损伤
    A.伤后1h,灰质中心出血灶;B.伤后1周,白质中神经纤维部分退变浊肿

(3)脊髓轻微损伤或脊髓震荡
    仅脊髓灰质有少数小出血灶,神经细胞、神经纤维水肿,基本不发生神经细胞坏死或轴突退变,2~3d后渐恢复,组织学上基本恢复正常,神经功能可完全恢复。

以上为脊髓挫裂伤的病理改变。同时脊髓继发损伤也在进行,并加重脊髓损伤,在脊髓损伤的机制中,出血、水肿、微循环障碍即是原发损伤之后果,又见于继发损伤中,出血不但由脊髓受挫裂伤直接所致,还因小血管受伤后,血管壁损伤而血液渗出(图6),水肿即见于神经细胞在细胞浆中的水肿,破坏了胞浆组织,终使胞核退变坏死,在轴突中的水肿,发生在轴突与髓鞘之间,水肿将轴突压迫终至退变消失(图7),微循环障碍发生在毛细血管中,表现为血管为红细胞或血小板所堵塞,致其供养组织缺血(图8),这些在组织学上可见的改变,即可使脊髓损伤进行性加重。
    在脊髓火器伤,除完全性脊髓损伤的早期白质也可有出血外,其病理进程与脊髓挫裂伤是基本相同的,即完全性脊髓损伤是进行性加重,而不完全脊髓损伤及轻微脊髓损伤都是可逆的,因此治疗可以采用与脊髓挫裂伤相同的方法。脊髓压迫伤及脊髓缺血损伤的病理改变,都是脊髓灰质出血至白质出血,轻者为可逆性,重者为不可逆性,但很少出现坏死软化灶,基本不形成囊腔,而是胶质化。从大体病理看脊髓挫裂伤及火器伤的晚期,脊髓坏死、软化、囊腔、胶质代替,质地较软较粗;而压迫缺血损伤则胶质化,变细变硬,这在晚期MRI表现是不同的。
    从病理改变看脊髓损伤的治疗,虽然损伤的瞬间致脊髓损伤程度是决定性的,但骨折脱位对脊髓的压迫缺血及继续损伤应当越早解除越好。对完全性脊髓损伤的治疗,即脊髓本身进行性加重病理改变的治疗,也是越早越好,只有在伤后数小时内,才有挽救白质的可能。





    图7 脊髓伤后3h组织水肿
    A.神经细胞水肿;B、C.轴突水肿由轻到重



    图8 微循环障碍
    A.血管为红细胞堵塞;B.血管为血小板堵塞

2.人体脊髓损伤的病理
    人体脊髓损伤,很难观察到随着时间的推移一系列的病理改变,但随着数量的积累,脊髓损伤后的病理改变,还是积累了不少资料。

(1)损伤局部病理改变
    Wozniewiez等(1983)报道康司坦星 Metropolitan康复中心120例四肢瘫或截瘫的尸解结果早期系伤后3h~12d死亡病例,晚期生存数年,病理改变分为:a.完全失去脊髓组织;b.脊髓坏死有囊腔形成;c.部分失去脊髓组织,膜还有白质保存。有硬膜外血肿者,并未构成硬外脊髓压迫。
    Kinoshita(1994~1996)共报道23例。其中颈脊髓20例,胸腰脊髓3例,病理改变:a.早期12h 1例,颈4全瘫,胸71例脊髓断,伤后9~11d 4例全瘫,脊髓挫伤出血坏死,其上下灰质出血,水肿;b.伤后15d 1例脊髓前动脉损坏,3cm长坏死软化,伤后20~30d 4例,1例脊髓挫裂伤出血坏死,3例颈脊髓坏死肿胀、软化萎缩,无脊髓实质;c.伤后1~3个月5例,1例颈髓不全瘫脊髓出血坏死3cm,内空腔0.5cm,水肿5cm,余脊髓软化坏死,无脊髓实质;d.伤后4~6个月3例,7~12个月2例,18~55个月2例,脊髓均软化无实质。
    Kakulas(1999)报道西澳神经病理研究所自1950~1999年尸解资料共1815例脊髓,其中创伤566例,内有354例在达院前死亡,125例生存少于6个月,87例生存6个月以上。硬膜外、硬膜下、蛛网膜下腔出血常见,但未构成压迫脊髓,组织学改变如下。

①急性期  伤后立即改变为组织破裂、出血,数分钟水肿即开始,1~2h肿胀明显。出血主要在灰质中,健存的毛细血管内皮细胞肿胀,致伤段血灌流减少、缺血、代谢产物蓄积。白细胞从血管移行出变为吞噬细胞,轴突退变,脱髓鞘和一系列持续的或继发的生化改变。24h胶质细胞增多,5~7d胶质纤维产生,神经纤维损伤中断后,近端传入纤维,远端传出纤维发生退变。

②自然过程  可分为三期:a.早期,即上述急性期改变;b.中期,特点是反应性改变与碎块移除,中心坏死区碎块被吞噬细胞移除,常遗留多囊性空腔,胶质细胞与胶质纤维增生,其可穿过囊腔,亦有些病例完全由胶质化所代替;c.终期,胶质细胞与纤维持续进行,大约半年达到终期,多囊腔常被胶质细胞衬里,上下行通道的 Wallerian变性在继续进行,神经根再生已开始。

③非完全脊髓损伤(discomplete spinal cord injury) 系Dimitrijevic(1983)首先提出,系在脊髓组织中有健康白质纤维,电生理测定可具有传导功能,但临床表现为全瘫,此种情况在全瘫病例中存在不少。用discomplete以示与Complete和 incomplete的区别。

(2)损伤节段远侧改变
    Perth神经病理研究所的Kaelan等观察截瘫病人损伤节段远侧的脊髓,其前角细胞数量正常,在运动神经元疾患,其前角神经细胞大量减少,在18例完全截瘫中,有7例脊髓见到条轴突纤维在损伤节段中幸存,在3例不全截瘫,有正常肢体运动2/5~3/5功能的一侧脊髓中通过伤区的中枢纤维分别为5768~21978条,占其皮质脊髓束纤维总数的14.8%~36.96%。另3例肢体无自主活动,其下行轴突数目分别为1214(3.5%)、3426(2.33%)和2989(3.5%),由此可见恢复自主运动功能达到正常肢体2/5~3/5时,所需的中枢轴突纤维数目,至少需达皮质脊髓束纤维总数的10%以上。
    Kakulas报告中,一般全瘫病人残留白质有 3.89mm之多。6例颈椎损伤不全截瘫,在胸4平面计算其皮质脊髓束下行轴突数量,1例为3175条,其右足可跖屈,正常皮质脊髓束的神经轴突数量约为41472条。在感觉不全丧失的截瘫脊髓后柱中,最低纤维数为117359,而正常系452480条。

(3)脊髓缺血性损伤
    胥少汀等报告创伤性上升性脊髓缺血损伤,原始损伤在下胸段或胸腰段,损伤了供养脊髓的血供有两种类型:
    ①下胸段损伤 主要在胸10平面,脊髓前动静脉和脊髓后血管发生血栓,此血栓沿脊髓血管向上向下蔓延,向下至腰骶脊髓向上可至颈2平面,致病人呼吸衰竭而死,脊髓因缺血而坏死软化,髓内可见中央血管堵塞及出血,白质中轴突退变成空泡,灰质中神经细胞消失,见图9。
    ②胸腰段损伤 伤后截瘫平面逐日上升,至中胸段胸7或胸8停止,此类可能系损伤由胸腰段进入脊髓的根大动脉或大髓动脉损伤,致由其供养的下段胸髓缺血坏死(图10)。

总之,人体脊髓损伤的病理改变规律和过程与实验脊髓损伤病理基本一致,只是人体脊髓损伤的病理过程较动物实验者为长,没有动物实验病理的典型而更加个体性,但灰白质病理出血、水肿、坏死、囊腔、退变胶质化,再生规律是一致的(图11)。





    
    图9 创伤性上升性脊髓缺血损伤
    A.在体脊髓上端脊髓出血处为胸10损伤处,向上向下脊髓后血管血栓;B.离体脊髓自颈膨大至腰膨大,中下出血处为胸10,全脊髓软化;C.胸10横切脊髓前后血管堵塞,前中裂血管堵塞,中央灰质出血,全横面脊髓缺血坏死;D.胸9横切面,下为脊髓后血管血栓堵塞,全横面缺血坏死;E.胸9脊髓灰质坏死;F.腰5横切面,脊髓前血管及前中央动脉血管堵塞,脊髓缺血;G.胸5横切面,前动静脉,中央动脉堵塞;H.胸3灰质坏死,白质内空泡;I.颈4白质,轴突退变,成空泡。



    图10 大髓(根大)动脉
    自胸12~腰1间进入脊髓,在胸11处向上及向下分支供养下胸段脊髓





    图11 人体脊髓损伤
    A.颈3~4骨折脱位,不全脊髓损伤,24°中心出血;B.颈5~6骨折脱位,完全脊髓损伤;C.颈4~5损伤晚期,脊髓坏死空腔;D.坏死腔横切面;E.胸3~4脊髓横断在体;F.胸3~4脊髓横断离体;G.圆锥损伤;H.马尾损伤

3.病理改变与临床联系
    (1)治疗时机  贵在早期治疗。Kakulas,Tator等均将人体脊髓损伤的病理过程分为早、中、晚三期,早期为创伤直接改变,脊髓组织破碎、挫伤、出血、坏死、水肿、血循环障碍,除后三者外,是无可改变的事实,出血、水肿、血循环障碍将继续加重,持续或继发损伤亦随之而来并进行性加重。早期治疗之目的就是抑制或减缓上述继发损伤进行性加重因素。贵在于“早”。美国国家急性脊髓损伤研究系统(National Acute Spinal Cord Injury System, NAS-CIS)将甲强龙(methylprednisolone,MP)治疗时间规定在伤后8h内,最好是3h内,胥少汀指出治疗黄金时间是6h内,都是因为脊髓伤后挫伤出血,12h内灰质即坏死(当然损伤程度有所不同)。减轻出血、水肿及继发反应的时间,只能是在白质未坏死之前,越早越好。不应观察等待。
    有主张观察等脊髓休克过后,再决定损伤程度与治疗,这将丧失有效治疗时机,脊髓休克大多发生在严重脊髓损伤病例,以全瘫为主,也可发生于严重不全截瘫,对此种病例正是应该争取保存部分白质的对象,保存了一定数量的白质,则有部分恢复神经功能的可能,而且只有早治疗才有这种可能。

(2)早期药物治疗 在持续或继发损伤中,抑制脂质过氧化减少自由基损害,保护细胞膜,减少Ca2+在细胞内蓄积等有效方法是大剂量甲强龙的应用,在伤后8h内开始应用,在3h内应用最好,超过8小时,可考虑用神经节苷脂GM-1或神经营养因子NGF,因应用时间较晚,效果不如前者。

(3)减压治疗(decompression therapy) 骨折脱位,爆裂骨折的骨折块突入椎管,椎板骨折下陷,都可压迫损伤的脊髓,持续时间长久者,还可致脊髓缺血损伤,因此应尽早进行减压。在颈椎脊髓损伤,特别是无骨折脱位脊髓损伤,常伴有椎管狭窄,当脊髓损伤肿胀时,则形成压迫脊髓,亦应尽早减压,减压之目的是消除肿胀,改善血运,仅给予药物治疗,达不到此减压消肿之目的。

(4)局部冷疗(local cooling) 如果早期行减压治疗,显露了脊硬膜,则应同时进行局部冷疗,如冷盐水局部灌注。根据实验与临床观察,局部冷疗可以减少出血和水肿,在临床对全瘫病例早期应用局部冷疗,观察到病人恢复了足趾活动,但下肢其他肌肉并未恢复,这是因支配足部的运动纤维排列在脊髓周围,远离中心,冷疗后保存了周边的白质之故。

    【诊断要点】

     分型分期

1.胸、腰椎骨折
    (1)按受力机制分类
    ①屈曲压缩  是最常见的损伤机制例如在前屈腰体位,背部受砸压伤则发生脊柱的屈曲压缩损伤,轻者椎体前楔形压缩骨折,重者发生骨折脱位,脊柱前部压缩,后部分离。
    ②屈曲分离损伤  例如安全带损伤,躯干被安全带固定,头颈及上半身向前屈曲,致脊柱损伤,发生骨折或脱位;由于上部并无受压砸力,故为分离损伤。
    ③垂直压缩  如重物砸于头顶或肩部,或高处落下,足着地或臀部着地,脊柱受垂直方向的压力,致椎间盘髓核突入椎体中致椎体发生骨折如爆炸状,故称爆裂骨折。
    ④旋转及侧屈  脊柱由小关节突及椎体等连接,由于小关节的方向不同,侧屈时常伴有旋转、旋转侧屈或前屈可发生单侧关节脱位,常见于颈椎损伤;侧屈可致椎体侧方压缩骨折。
    ⑤伸展损伤  常发生在颈椎,例如向前摔倒时,头或前额撞击于物体上致颈向后伸展则发生伸展损伤,坐在汽车前座,突然撞车,头面撞于前挡风玻璃上致颈后伸损伤。常无骨折或脱位;有时可见棘突被挤压骨折或椎体前下缘撕裂小骨折片,称泪滴骨折。
    上述损伤暴力亦可为复合的,如屈曲并垂直压缩,屈曲旋转等。

(2)按脊椎损伤的部位
    如棘突骨折,关节突骨折,横突骨折(由肌肉突然收缩牵拉所致),椎体骨折及骨折脱位等。

(3)按骨折形态分类  为临床最常采用的分类。
    ①压缩骨折(Compression fracture) 椎体前方压缩骨折,系上位椎间盘压其下方椎体上缘骨折。压缩程度以椎体前缘高度占后缘高度的比值计算,分Ⅰ度轻度压缩1/3,Ⅱ度中度压缩1/2及Ⅲ度重度压缩2/3压缩骨折。Ⅲ度及Ⅱ度压缩骨折常伴有其后方棘韧带断裂(图21)。
    ②爆裂骨折(bursting fracture) 髓核突入椎体致爆裂骨折,其骨折块可向左右前后移位,但主要是向椎管内移位,并常损伤脊髓。骨折向两侧移位,致两侧椎弓根距离加宽(图22)。
    ③Chance骨折  骨折线呈水平走行,由椎体前缘向后经椎弓根至棘突发生水平骨折或致棘间韧带断裂;常见于安全带损伤,骨折移位不大,脊髓损伤少见(图23)。
    ④骨折脱位(fracture dislocation) 椎体骨折可为屈曲压缩或爆裂骨折,其上位椎向前方脱位。在腰椎可发生反向损伤,例如腰背部被横向暴力打击,可发生上位椎向后方脱位。前脱位程度以关节突算分为Ⅰ度脱位;Ⅱ度关节突起跳跃,上位椎下关节突尖正在下位椎上关节突上;Ⅲ度关节突起交锁,上位椎的下关节突位于下位椎上关节突的前方,发生交锁不能自行复位。脱位程度以椎体前后径计算,上下椎体后缘相差1/4椎矢径以内为Ⅰ度,1/4~2/4为Ⅱ度,大于2/4不超过3/4为Ⅲ度,大于3/4为Ⅳ度,大于4/4为全脱位。Ⅱ度、Ⅲ度脱位常伴有脊髓损伤(图24)。
    ⑤脱位(dislocation) 分离屈曲损伤常致 脊椎关节脱位而无压缩骨折,多见于颈椎,亦见于腰椎。有单侧脱位及双侧脱位。



    图21 椎体压缩程度
    计算压缩程度(%)=a/b×100%
    
    

    图22 垂直压缩应力致爆裂骨折
    A.垂直应力加于椎间盘;B.压缩上椎板椎体爆裂;C.髓核内注入造影剂压入后柱骨折;D.CT中柱损伤骨折片进入椎管
    

    图23 Chance骨折
    A.骨折通过棘突;B.骨折通过棘突间韧带
    
    

    图24 关节突起脱位
    A.脱位;B.跳跃;C.交锁;D.后脱位
    

(4)按脊柱稳定性分类
    分为稳定性骨折(stable fracture)与不稳定性骨折(unstable fracture)。棘突骨折、横突骨折、单纯压缩骨折属于稳定骨折。Denis将脊椎分为前中后三柱,椎体及椎间盘前1/2为前柱,后1/2加后纵韧带为中柱,椎弓根后结构为后柱。McAfee等将伴有后柱损伤的爆裂骨折分类为不稳定骨折,而无后方结构损伤爆裂骨折为稳定骨折。所有骨折脱位的三柱均受破坏,故为不稳定骨折;对压缩骨折伴有棘间韧带断裂的颈椎、胸腰段及腰椎骨折应视为不稳定骨折;腰4、5峡部骨折亦属于不稳定者。

2.脊髓损伤
    (1)完全性脊髓损伤(complete spinal cord injury)
    临床表现为完全截瘫,除损伤平面以下感觉、运动完全丧失,排尿排便功能障碍(括约肌失控)之外,骶区骶3、骶4支配区(肛门会阴区)感觉和运动(括约肌)丧失。在圆锥损伤,则仅为括约肌失控骶区感觉和运动丧失。

(2)不完全脊髓损伤(incomplete spinal cord injury)
    损伤平面以下感觉或与运动功能,或括约肌功能不完全丧失,但必须包括骶区感觉存在。

(3)脊髓震荡(concusion of spinal cord)为轻度脊髓损伤,开始即呈不完全截瘫。并且在24h内开始恢复,至6周时,恢复完全,其与不完全脊髓损伤之区别在于前者可完全恢复,而后者恢复不全。
    其与脊髓休克(spinal shock)的不同,主要是组织病理学不同和预后不同。脊髓震荡的病理改变已于前述,脊髓休克本身无明显病理改变。Rita与Zllis提出脊髓休克本身可能的角色是接收器与突触传递的变化,其常发生在严重脊髓损伤如横断,完全性损伤,其病理改变是脊髓损伤坏死。脊髓休克只是严重脊髓损伤的早期表现,而不是一种损伤类型。

(4)中央脊髓损伤(central cord injury)
    不完全脊髓损伤,主要见于颈椎后伸损伤或爆裂骨折,其特征是上肢瘫痪重,下肢瘫痪轻,感觉不完全丧失,括约肌可无障碍或轻度障碍,此乃因中央脊髓损伤的范围,主要是中央灰质,对白质的影响,近灰质者重,离开灰质近周边者轻,而皮质脊髓侧束和前束中的神经纤维排列,上肢者近中央,下肢者远离中央,故下肢神经纤维受累轻。其预后较好(图25)。
    中央脊髓损伤的平面并不一致,在爆裂骨折所致者,截瘫平面与骨折平面一致。在后伸损伤所致者,常累及中下颈椎,如三角肌麻痹,但麻痹最重者为手肌,特别是手内在肌,可完全瘫痪(图26)。
    中央脊髓损伤可与脊髓半伤并存,即上下肢均为中央脊髓损伤表现,但可半侧重,而另半侧轻。



    图25 中央脊髓损伤
    A.伤后24h脊髓中心出血颈3~7;B.MRI 颈4~胸1前面脊髓高信号,颈4~5椎间盘突出压迫硬膜囊;C.T1WⅠ脊髓信号正常
    
    

    图26 中央脊髓损伤
    划线区为损伤范围:1-薄束楔束;2-皮质脊髓侧束;3-丘脑脊髓束。

(5)脊髓半伤(brown sequard)
    常由后关节单侧脱位或横脱位所引起。脊髓半侧遭受损伤,系不完全损伤,伤(同)侧平面以下运动障碍,对侧感觉障碍,括约肌功能多存在,因同侧皮质脊髓束下行受损,而肢体感觉传入脊髓后,交叉至对侧上行,故出现对侧感觉障碍。

(6)前脊髓损伤(anterior cord injury)
    脊髓前部遭受损伤,见于颈椎爆裂骨折,骨折块移位突然击入椎管,损伤或压迫前部脊髓。亦见于颈后伸损伤。何以颈椎后伸损伤和爆裂骨折,即可引起中央脊髓损伤,又可致前脊髓损伤,作者的研究是与椎管矢状径有关。当椎管较狭窄时,后伸损伤使椎管进一步变窄,前后挤压脊髓发生中央脊髓损伤;同理,爆裂骨折时,骨折块自前方损伤脊髓,后方因椎管狭窄对脊髓的反作用,使脊髓受前后应力损伤,成为中央脊髓损伤。当椎管较宽时,后伸损伤时脊髓向后弯曲,后方未受挤压而前方被牵拉损伤成为前脊髓损伤。爆裂骨折致伤脊髓前部,因椎管较宽而后方无对冲损伤(图27)。
    平面以下大多数运动完全瘫痪,括约肌功能障碍而深部感觉位置觉保存。此乃因薄束与楔束保存之故。其损伤机制除直接损伤脊髓前部之外,还可有中央动脉损伤,其供养脊髓前2/3,与临床表现相一致。这也是前脊髓损伤运动功能恢复困难的原因之一。



    图27 椎管狭窄与脊髓损伤类型的关系
    椎管狭窄后伸损伤,脊髓受前后挤压中心出血;参照图25:A.椎管狭窄,爆裂骨折,挤压脊髓;B.椎管较宽,后伸牵拉脊髓前部;C.爆裂骨折伤前脊髓

(7)后脊髓损伤(posterior cord injury)
    很少见,可见于椎板骨折下陷压迫脊髓后部,感觉障碍包括深感觉丧失较运动功能障碍严重。

(8)创伤性上升性脊髓缺血损伤(traumatic ascending ischemic cord injury)
    多见于下胸椎损伤,伤后截瘫平面持续上升,有2种表现,笔者之5例,2例为胸10骨折脱位,3例为胸腰段损伤,熊思富、饶书城等报道12例,胸腰椎损伤部位是胸4、5。胸10,胸11~12各1例,胸12~腰19例。伤后截瘫平面与骨折脱位一致。伤后2~3d截瘫平面开始上升,其中3例上升至颈2~4平面,因呼吸衰竭致死,其余截瘫平面上升3~5节段,大多数在胸7~8平面停止上升,停止时间最晚在伤后23d,死亡之1例解剖见整个脊髓自颈2~骶髓软化坏死,另2例于伤后4周~6个月手术探查见胸髓自胸4以下坏死软化或呈瘢痕化。病人下肢截瘫一直呈迟缓性而非痉挛性。其原因有二,笔者1例截瘫平面上升至颈髓致死者,系胸10伤段脊髓血管(前后动静脉)血栓,逐渐扩大向上向下蔓延至颈髓和骶髓,致整个脊髓缺血坏死,另一种为胸腰段的大髓动脉(GMA)即过去称根大动脉(Adamkewicz)受损伤,至其供养之脊髓段缺血坏死。

(9)无骨折脱位脊髓损伤(spinal cord injury without fracture-dislocation ,SCIWOFD or Spinal cord injury without radiographic abrormality,SCIWORA)
    其发生率有日渐增多之趋势,可分为四型。
    ①儿童颈椎SCIWORA  见于6个月至16岁儿童,8岁以下者过半,多因车祸、高处坠落、牵拉等严重损伤,由于脊柱弹性较大,可发生脊髓损伤而无骨折脱位,脊髓中央损伤约占一半,其次为完全脊髓损伤,不完全脊髓损伤,个别为Brown Sequard。其一个特点是约一半病例在伤后至脊髓损伤出现有一个潜伏期,时间自数小时至4d。
    ②中老年人SCIWOFD  以50岁以上多见。轻微损伤如摔例、碰伤等后伸损伤占大多数,亦可发生于交通事故或高处坠落等,伤后即发生截瘫,中央脊髓损伤约占70%,其他为完全脊髓损伤,不全脊髓损伤,Brown Sequard和神经根损伤。X线片、CT、MRI等影像学检查,发现椎管狭窄占70%,前纵韧带损伤,椎间盘突出者过半,后纵韧带出血,棘上韧带断裂等,个别有椎体骨折但无移位,故在X线片上未能显示。脊髓改变有受压、软化、断裂等与临床表现一致。
    ③胸椎SCIWORA  主要发生在儿童和青壮年,儿童组之年龄在1~11岁,青壮年为18~38岁。致伤原因系车祸、轧压伤、辗轧伤等严重砸压伤,成人伤后立即截瘫,儿童则半数有潜伏期,自伤2h~4d才出现截瘫,截瘫平面在上部胸椎者占1/3,在下部胸椎者占2/3,绝大多数为完全截瘫,且系迟缓性软瘫,此乃因大段脊髓坏死所致(图28)。
    胸椎SCIWORA还有一个特点即胸部或腹部伴发伤较多,可达半数以上,胸部伤主要为多发肋骨骨折和血胸,腹部伤则主要为肝脾破 裂出血。胸椎SCIWORA的损伤机制可能有A大髓动脉(GMA)损伤,B由于胸、腹腔压力剧增致椎管内高压,小动静脉出血而脊髓缺血损伤,部分病例表现为脑脊液(csf)中有出血,例如18岁女性,乘电梯发生故障,被挤于电梯与顶壁之间达4h,经救出后发现胸12以下不全截瘫,胸锁关节前脱位,右第6、7、8肋骨骨折,骨盆骨折,肉眼血尿,胸腰椎无骨折脱位,腰穿csf中RBC150。说明胸、腹腔被挤高压,可致脊髓损伤。
    ④一过性腰椎SCIWOFD  少见,笔者和Macmillan共报道5例,青壮年男性,致伤原因有背部撞伤,冰上摔倒,车上摔下,倒立过伸位摔倒等,伤后双下肢不全瘫。X线检查,4例腰椎椎管狭窄,可能是发病的基础因素,经非手术治疗,截瘫完全恢复。



    图28 胸椎SCIWORA伤后半年MRI 胸6~胸11T1低信号

(10)圆锥损伤(conus injury)
    大多数人的圆锥位于腰1椎体平面,其上方为脊髓,周围则为腰骶神经根(马尾),胸腰段损伤,腰1爆裂骨折可造成圆锥损伤,亦可造成脊髓和神经根损伤,因此,圆锥损伤可分为三类或三型。
    ①脊髓、圆锥、神经根损伤,临床表现为脊髓平面损伤。
    ②腰骶神经根圆锥损伤伤。
    ③单纯圆锥损伤,支配下肢的腰骶神经根无损伤,仅表现为圆锥损伤即肛门会阴区感觉障碍,括约肌功能障碍,球海绵体反射和肛门反射消失。第2类马尾神经根损伤一般较圆锥损伤为轻,可获得恢复,即下肢瘫恢复,而遗留括约肌障碍和会阴感觉障碍。MRI可观察到圆锥部损伤改变(图29)。



    图29 圆锥损伤
    A.脊髓圆锥马尾损伤;B.脊髓损伤;C.圆锥腰神经根损伤(右)和不全损伤(左);D.圆锥损伤

(11)马尾损伤(cauda equina injury)
    腰2以下骨折或骨折脱位,单纯损伤马尾,可为完全损伤或不完全损伤,双侧平面可以一致,亦可不一致,完全损伤时,感觉丧失,运动瘫痪为迟缓性,腱反射消失,包括骶2~4神经损伤者,括约肌功能障碍,球海绵体反射和肛门反射消失。

(12)脊髓锐器伤
    由于锐器刺伤脊髓,可为全横断或部分横断,MRI可显示脊髓损伤情况,脊椎多无明显损伤,因锐器常从椎间隙或椎间盘刺入(图30)。



    图30 胸4间脊髓刀伤
    T1W,T2W脊髓刀伤处高信号,不全横折

(13)脊髓火器伤
    弹丸等投射物进入椎管或贯通,系弹丸直接损伤脊髓,多致脊髓横断,椎管外脊椎火器伤如击中椎体、椎弓、棘突、横突等,系弹丸的冲击压力波损伤脊髓,椎骨多系洞穿伤,极少破碎骨折片致伤脊髓,根据脊椎伤部位至椎管的距离和弹丸速度,脊髓损伤程度分为完全脊髓损伤,不完全脊髓损伤和脊髓轻微损伤不等。

     临床表现

1.脊柱损伤、骨折或骨折脱位 
    表现为伤部疼痛,活动受限,骨折椎的棘突常有压痛,在明显的压缩骨折或骨折脱位,常见伤椎和上位椎的棘突后凸和压痛,有棘突间韧
    带撕裂和脱位者,该棘突间隙增宽,严重者棘上韧带同平面腰背筋膜撕伤,可见皮下溢血,确切的检查诊断,依靠X线等影像学检查。 

2.脊髓损伤 
    脊髓损伤的表现为截瘫,颈脊髓损伤致上肢和下肢均瘫称四肢瘫Tetraplegia(不称高位截瘫),而胸腰脊髓伤则双下肢瘫,称截瘫(paraplegia)。各类脊髓损伤的特点已如前述,在完全脊髓损伤和严重不全脊髓损伤病例,伤后可呈现一段脊髓休克期,即损伤节段以下的脊髓,其本身功能应当是存在的,由于损伤,致损伤节段和其以下脊髓功能暂时丧失,表现为感觉丧失,肌肉瘫痪,深浅反射消失等下神经单位损伤表现,待休克期过后,损伤平面以下脊髓功能恢复,则其支配之肌张力增加,腱反射恢复,由于失去上位神经控制,表现为反射亢进,及出现Babinski等病理反射,脊髓休克期的长短,依损伤平面和损伤严重程度而定,在颈脊髓严重损伤,脊髓休克期可长达8周至2个月,而胸椎脊髓损伤的脊髓休克期即短的多,肛门反射及阴茎海绵体反射的出现,表示脊髓休克期将过,待下肢腱反射出现,肌肉张力增高和痉挛,则常需更长的时间。 

3.临床分级 
    2000年美国脊柱损伤协会(ASIA)根据Frankel分级修订如下: 
    (1)完全性损害  在骶段骶4~骶5无任何感觉和运动功能保留。
    (2)不完全性损害
    ①在神经平面以下包括骶4~骶5存在感觉功能,但无运动功能。
    ②在神经平面以下存在运动功能,且平面以下,至少一半以上的关键肌肌力<3级。
    ③在神经平面以下,存在运动功能,且平面以下至少一半的关键肌肌力≥3级。
    (3)正常  感觉和运动功能正常。
    注:不完全性损害②、③两种情况,除骶4~骶5有感觉或运动功能保留之外,还必须具备如下两点之一:a.肛门括约肌有自主收缩;b.神经平面以下有3个节段以上运动功能保留。

关于完全脊髓损伤与不全脊髓损伤的区别,除前述以骶3、骶4支配区有无感觉和运动(肛门括约肌)存在外,美国脊髓损伤学会(ASTA)还提出“部分保留带”,指出“此术语仅用于完全脊髓损伤,即在神经损伤平面以下,一些皮节和肌节保留部分神经支配,有部分感觉和运动功能的节段范围,称为部分保留带”,他们还指出“它们应按照身体两侧感觉和运动分别记录,例如感觉平面在颈5,而右侧颈5~颈8存在部分感觉,那么颈8被记录为右侧部分保留区”此与不完全脊髓损伤的区别,在于骶4~骶5区的感觉与运动(肛门括约肌)完全丧失。 
    另外Kitchel则认为完全脊髓损伤在损伤平面以下存在感觉或运动的节段不能超过3个,以下仍为完全脊髓损伤,不完全脊髓损伤在损伤平面以下有超过3个节段的感觉和运动存在。 
    以上两种情况,我们在千余例脊髓损伤病例观察中,颈脊髓损伤平面以下,两侧可有所不同,但尚未见有3个节段的感觉或运动保留者。在胸腰段损伤,胸12或腰1损伤平面以下,可见腰2~腰4节段的感觉和运动功能的恢复,即大腿、膝部至小腿内侧感觉的恢复和髂腰肌、股四头肌、股内收肌功能的恢复,此种情况占胸腰段脊髓损伤的13%,SEP检查,股神经SEP可引出,而胫后和腓总神经SEP引不出,说明胸腰段脊髓与腰丛神经根同时损伤,脊髓损伤完全,骶3~骶4区完全瘫,而腰丛神经根,损伤较轻而恢复(图12)。



       图12 骶髓损伤 

4.截瘫平面与骨折平面的关系 
    截瘫平面高于骨折脱位平面,通常脊椎骨折或骨折脱位损伤其同平面的脊髓与神经根,截瘫平面与脊椎损伤平面是一致的。虽然在病理学上,损伤节段脊髓内出血可以向上向下累及1~2个脊髓节,但因脊髓节段数比同序数脊椎的平面为高,例如对应胸12脊椎的脊髓节段为腰2~4,其脊髓内出血,一般不会高于胸12节段,故截瘫平面与脊椎损伤平面一致。但下列情况截瘫平面可以高于脊椎损伤平面2个脊髓节段。 
    (1)胸腰段脊椎损伤  在完全性脊髓损伤中约有1/3可出现截瘫平面高于脊椎损伤平面的表现,根据45例具备此体征的手术探查中,发现脱位上方脊髓发生缺血坏死占33.3%,脊髓横断29.3%,严重挫裂伤27.3%,脊髓液化囊肿与硬膜外血肿各6%,说明脱位上方的脊髓损害严重,缺血坏死的原因可能系位于胸腰段的根大动脉损伤所致,因其常供养下胸段脊髓。因此,出现截瘫平面高于脊椎损伤平面,表示脊髓遭受严重损伤,恢复之可能甚小,现在MRI检查可证明此种情况。 
    (2)腰段神经根损伤  腰椎侧方脱位,可牵拉损伤神经根,当上位腰椎向右脱位时,则牵拉对侧即左侧的神经根,可以是同平面神经根,亦可为上位椎神经根,则截瘫平面高于脊椎损伤平面,神经根损伤较脊髓损伤恢复之机会为多,如有恢复则此体征消失。

     专科检查

1.神经平面即截瘫平面
    依据感觉平面和运动平面而定。在一些病人特别是颈脊髓、胸腰段及腰椎、身体左右两侧的平面常是不一样的,因此应左右两侧分别记录,即左侧感觉节段、右侧感觉节段、左侧运动节段、右侧运动节段。感觉平面指该侧正常感觉功能的最低脊髓节段,运动平面则指正常运动功能的最低节段。感觉减退及肌力减低节段均不是正常节段,而是截瘫平面以下的节段,是部分功能保留即部分神经节段的支配区。

2.感觉检查
    应检查上肢躯干及下肢共28个皮区的关键点,如颈3为锁骨上窝,颈4为肩锁关节顶部,胸1为肘前窝尺侧,胸2为腋窝,胸3以下为同序数肋间。每个关键点应检查轻触觉与针刺痛觉,以缺失为0,障碍为1,正常为2来记录与评分(图13)



         图13 感觉检查(·为皮区关键点)

3.运动检查
    推荐检查10对肌节中的关键肌。自上而下按肌肉分级,颈4为三角肌,颈5为屈肘肌(肱二头、肱肌),颈6为桡腕伸肌(包括肱桡肌),颈7为肱三头肌,颈8为中指屈指肌,胸1为小指外展肌,腰2为髂腰肌,腰3为股四头肌,腰4为胫前肌,腰5为拇及趾长伸肌,骶1为小腿三头肌。肌力按0~5级记录,评定分为无、减弱及正常。运动平面的确定是根据相邻的上一个关键肌的肌力必定在4~5级,表明这块肌肉受两个完整的神经节段支配,例如颈7支配的关键肌无收缩力,颈6支配肌肉肌力3级,颈5支配肌肉肌力为4或以上,则运动平面在颈6即以肌力为3级的神经节段为运动平面(图14)。



    图14 三个关键肌各自受两个节段神经支配

4.肛门括约肌及会阴感觉检查
    此为美国脊柱学会1992年修订脊髓损伤分类和功能标准所强调的一项检查。肛门括约肌的检查系带指套插入肛门中(略等片刻),问其有无感觉及令其收缩肛门,存在肛门括约肌收缩与肛门黏膜感觉及会阴部感觉者为不全脊髓损伤,消失者为完全性损伤。

     影像学检查

1.X线和CT检查 
    X线检查为最基本的检查手段,正位应观察椎体有无变形,上下棘突间隙、椎弓根间距等有无改变;侧位应观察棘突间隙有无加大。测量:①椎体压缩程度;②脱位程度;③脊柱后弓角,正常胸椎后弓角不>10°,在颈椎及腰椎为生理前突(图15)。 
    根据X线片脱位程度间接来估价脊髓损伤程度。在胸椎,脊椎脱位达Ⅰ度以上,多为完全脊髓损伤,鲜有恢复;而在颈椎及腰椎,则X线片上严重程度与脊髓损伤程度可以不完全一致。 
    在急性期过后,为检查脊柱的稳定性,应拍照前屈和后伸脊柱侧位片,如上下相邻椎体的前缘或后缘前后移位>3mm即为不稳定的征象。 



    图15 脊柱骨折脱位的测量方法 
    A.脊椎脱位程度,a~b点距离;B.椎体后上角突入椎管;C.脊柱后弓角,计算上下椎体后缘线交角a的角度 

CT检查可见有无椎板骨折下陷,关节突骨折,爆裂骨折骨折块突入椎管的程度,以该骨折块占据椎管前后径的比值,占1/3以内者为Ⅰ度狭窄,1/2者为Ⅱ度狭窄,大于1/2者为Ⅲ度狭窄。Ⅱ度、Ⅲ度狭窄多压迫脊髓(图16)。
    
    
    图20-26  腰1爆裂骨折椎体后缘突入椎管 

2.磁共振成像(MRI)检查 
    可清晰显示脊椎、椎间盘、黄韧带、椎管内出血及脊髓的改变。脊椎骨折脱位、脊髓损伤行MRI检查的意义有以下三个方面: 

(1)显示压迫脊髓的因素及部位  常见的压迫因素有: 
    a.爆裂骨折向后移位的骨折片或脱位椎下方的椎体后缘。 
    b.椎间盘突出。约有一半病例其压缩骨折椎的上位椎间盘向后突出压迫脊髓。 
    c.压缩骨折椎体的后上角突入椎管压迫脊髓。常系不全截瘫,解除压迫有助于恢复。
    d.椎板下陷压迫脊髓,极少见到(图17)。 



图17 脊髓常见压迫因素及部位 
    A.腰1骨折与上位椎间盘后移压迫脊髓,病人肛门疼痛;B.横扫示腰1骨折压迫脊髓;C.胸12~腰1骨折,椎间盘向后突出压迫硬膜囊(T2W);D.脊髓受压迫,信号不匀(T1W);E.胸7平面脊髓损伤,脊髓内高信号(T1W);F.腰1~2脊椎损伤,后纵韧带处出血

(2)显示椎管狭窄程度  在矢状位横扫,可见椎管狭窄程度亦即对脊髓压迫程度,特别是脊柱后弓角对脊髓的压迫,并显示出压迫的长度及范围,作为减压的指导。 

(3)显示脊髓损伤改变 
    ①急性脊髓损伤的MRI表现有三型: 
    a.出血型:脊髓成像中有较大的中心低信号区,表明灰质出血细胞内的去氧血红素,周围绕以高信号区,表示脊髓水肿。 

b.水肿型:脊髓伤区呈现一致高信号。 

c.混合型:表现为脊髓内混杂高低不匀信号(参见图18,图19)。 
    上述三型中,水肿型损伤较轻,有较高的(60%以上)恢复率,而混合型的明显恢复在38%,出血型恢复率最低,仅20%。 


图18 I型脊髓损伤
    T1W1矢状位,腰1爆裂骨折,后凸,脊髓出血为T1高信号


图19 II型脊髓损伤
    T1W1矢状位,颈髓水肿、增粗,呈T2稍高不均匀信号

②陈旧性脊髓损伤:脊髓损伤晚期其组织学改变,在MRI的表现不同。脊髓中囊腔,MRI亦显示囊腔;脊髓内坏死软化,胶质组织疏松,MRI T1为低信号;脊髓内白质组织胶质化与软化灶混在者,MRI为斑点不匀信号;脊髓缺血胶质化萎缩,MRI表现为近正常稍高信号,但较正常脊髓为细(参见图20)。表1示一组76例陈旧脊髓损伤MRI表现与神经功能的关系。 


图20 陈旧性脊髓骨折 
    患者不全瘫,T1W1冠状位示颈髓内灶低信号

表1 陈旧脊髓损伤的MRI表现(T1加权成像)
    

脊髓损伤MRI表现与治疗预后之关系:脊髓信号正常但受压迫者,于减压后可大部分恢复;脊髓信号不匀者,减压治疗可恢复Frankel 1级;低信号增粗,很低信号,脊髓萎缩变细者均无恢复;囊腔不论大小治疗后亦无明显恢复。 
    对脊髓损伤程度的判断及对预后的估价,以临床神经学与诱发电位及MRI检查三者结合,最有参考及指导意义。 

美国急性脊髓损伤研究3(NASCI3)在北美10个医疗中心治疗急性SCI 499例,其中191例在72h内做了MRI检查,其结果与临床SCI损伤程度关系如表2。 

表2 SCI后MRI表现与脊髓损伤程度

上述统计虽然数量不小,但系多中心病例,根据我们的观察,MRI表现有重要参考价值。 膀胱功能、男性检查阴茎SEP、女性检查阴部SEP可引出SEP者,表示膀胱功能预后较好。

    【急救】

脊髓损伤大多由脊柱损伤所引起,而脊柱损伤一旦伴发脊髓损伤,则其稳定性大多丧失(无骨折脱位脊髓损伤除外)。故急救(first aid)与运送(transportation)的要点是保持脊柱相对稳定,以避免使脊髓遭受再次损伤,在全身各部损伤中,只有脊柱损伤伴发脊髓损伤对搬运和运送的要求最高,只有脊柱损伤因其不稳定而加重脊髓损伤的后果最为严重,即四肢瘫或截瘫,1个、2个肢体骨折损伤,病人可以合作。颅脑损伤,虽无意识不合作,但搬运不当加重损伤的机会不如脊柱损伤加重脊髓损伤的机会多。完全脊髓损伤即完全截瘫与不全截瘫的比例可说明问题。美、欧、澳、日等发达国家,急救组织健全,其完全截瘫与不全截瘫的比例,从50∶50,降为40∶60,澳大利亚减少为30∶70,我国唐山地震全瘫与不全瘫比例为70∶30,印度Sinha在Patna大学医院12个月收截瘫258例,全瘫与不全瘫比例为7∶30,其中46%超过2次运送,93%运送者无脊髓损伤营救知识,美国西北纪念医院Meyer报告近10年由于急救组织和设施的进步,完全截瘫的发生率从75.8%降至22.1%,北京市5年回顾性调查资料表明脊髓损伤在急救运送中二次损伤者达22.6%,以至不全截瘫加重成为完全截瘫。

急性脊髓损伤急救与运送的要求是:
    (1)有健全的急救组织,有经过训练的急救人员。
    (2)有急救设施,如合适的担架、救护车等。
    (3)有快速运送设施如直升飞机、快艇、汽车等,发达国家大多脊髓损伤病人可在2小时内送到治疗医院。
    (4)有适当地区医疗组织,负责指挥急性脊髓损伤病人收治。脊柱脊髓损伤病人在发生事故的现场,最好是待急救人员到来进行搬动及运送,因普通人和家属没有受过脊柱脊髓损伤的救治和搬动训练,又缺少担架等器材。一旦发现病人截瘫,应当至少3人将病人平移动至担架上,颈椎损伤更需1人固定头部,不使扭转。
    (5)担架最好是不影响X线照像或行其他检查的,例如担架的两根杠杆,可以容易抽出与装进,一旦将病人移动至担架上,则直至医院做各种检查最后至病房,不再将病人搬上搬下,减少对脊柱不稳定的影响。达到上述要求,有的国家用火警,有的为海岸警卫队协助。他们组织大,随时准备着,有各种设施和运送工具,给以急救训练,易于完成。

    【治疗概述】

1.治疗原则
    (1)尽早治疗  根据前述脊髓损伤的病理改变,治疗应是愈早愈好,伤后6h内是黄金时期,24h内为急性期。
    (2)整复骨折脱位  使脊髓减压并稳定脊柱。骨折块或脱位椎压迫脊髓,应尽早整复骨折脱位恢复椎管矢状径,则脊髓减压;存在椎体骨折块、椎体后上角或椎间盘突出压迫脊髓者,需行前方减压。稳定脊柱详见下述。
    (3)治疗脊髓损伤  Ⅲ级以下不全损伤,无需特殊治疗。完全损伤与Ⅰ、Ⅱ级不全瘫,由于脊髓伤后出血、水肿及许多继发损伤改变,需要进行治疗,才能争取恢复机会。
    (4)预防及治疗并发症  包括呼吸系、泌尿系及压疮等并发症。
    (5)功能重建及康复  主要为截瘫手及上肢的功能重建和排尿功能重建。

2.药物治疗
    大剂量甲泼尼龙注射治疗(megadose of methylprednisolone,MP),于伤后8h内应用于完全脊髓损伤和较重不完全损伤,ASIA已将MP列为SCI后的常规治疗,于病人到急诊室即开始应用,剂量是首次30mg/kg体重,15min静脉输入,间隔45min,然后5.4mg/(kg·h)静脉滴入持续23h,如在伤后3h内应用,则24h治疗即可,在伤后3~8h治疗者,可再继续5.4mg/(kg·h)24h,共计治疗48h,其作用主要是针对脊髓损伤后的继发损伤,如对抗氧自由基等。
    另一作用于SCI后继发损伤的药物是神经节苷酯,商品为GM-1,在急性期40~100mg/d,连续20d。静滴。

3.骨折的治疗
    (1)胸椎损伤 胸10以上胸椎有胸廓保护,除非剧烈暴力,不发生严重脱位,但由于胸廓的存在,复位亦很困难。对1/2以内压缩骨折或爆裂骨折,未合并脊髓损伤者,可卧床8周或用石膏背心8周;对伴有脊髓损伤者应减压;对骨折脱位,可行过伸复位或手术复位。由于有胸廓保护,胸椎骨折脱位愈合后,一般均较稳定,可不行内固定及融合。

(2)胸腰段损伤  胸11~腰1骨折,此段为脊柱骨折发生率最高之部位。
    ①压缩骨折:较严重的压缩骨折,脊柱后弓增加,骨折椎及上位椎的棘突较突出。Ⅲ°压缩常有其与上位椎棘间韧带断裂,触诊此间隙加大且压痛,甚者伴有背伸肌损伤,则该处肿胀压痛。压缩椎体的后上角受压而突入椎管压迫脊髓。X线片测量包括椎体压缩程度、脊椎后弓角及后上角突入椎管之程度。
    a.对Ⅰ度、Ⅱ度损伤,行快速复位。病人仰卧,于胸腰段置横带向上在床牵引架上悬吊,固定股部于床面,悬吊至肩部离床,吊半小时,拍侧位X线片,复位后,打过伸胸腰石膏背心。此种处理常可加重胸腰段骨折致肠蠕动抑制腹胀;优点是复位较好,可达80%,石膏固定背伸肌锻炼2个月后带支具起床活动1个月。
    b.对Ⅲ度骨折或Ⅱ度伴有棘间韧带断裂之骨折,为防止以后不稳定,可于局部麻醉下后正中入路,过伸复位固定,并植骨融合不稳定之间隙。后伸的标准为椎体前缘张开达80%,脊椎后弓角消失,固定可选用AF、RF等椎弓根钉设计。
    ②爆裂骨折:X线片正位可见椎弓根间隙加宽,椎体横径可加宽,侧位断层可见爆裂骨折,CT片可见骨折移位情况。对未合并脊髓损伤者,卧床8周,或石膏背心固定8周;对伴有脊髓损伤者,见后述处理。
    ③Chance骨折:卧床8周或石膏固定8周。
    ④骨折脱位:不论脱位程度,凡骨折脱位者均为不稳定骨折,体征可见棘突间隙加大、压痛,甚者背伸肌损伤。X线片应测量后弓角、椎体移位及压缩程度,骨折脱位大多合并脊髓损伤。
    处理:对未合并脊髓损伤者,治疗原则为复位及固定。Ⅰ度、Ⅱ度脱位可于局部麻醉下俯卧过伸复位,然后过伸位石膏固定。后期观察如有不稳定者行植骨融合,亦可选择切开复位,内固定并植骨融合。
    对合并脊髓损伤者处理见后述。

(3)腰段损伤
    ①对爆裂骨折、压缩骨折、Chance骨折、骨折脱位之处理原则同胸腰段骨折。所以区分为腰2~5段者,系因此段为马尾损伤,故未将腰2骨折归类于胸腰段中。腰段不稳骨折,应手术内固定并植骨融合。
    ②横突骨折:有的可合并有神经根牵拉损伤,根据该神经根支配的感觉区及肌肉运动可以诊断,多行保守处理,卧床休息数周。横突骨折移位小者骨折可以愈合,移位大者多不愈合,腰痛症状缓解后起床活动,需4~6周。
    ③峡部骨折:急性骨折,斜位X线片可以帮助确定诊断,治疗为卧床休息或石膏固定8~10周,可愈合。或用螺钉固定骨折峡部。

4.治疗要求
    (1)复位
    在伴有脊髓损伤的骨折脱位,其复位要求较单纯骨折者更为严格,因骨折脱位时对脊髓构成压迫者是脱位脊椎或骨折椎致椎管矢径减小,只有完全复位恢复了椎管的矢径,才能完全解除对脊髓的压迫,为其功能恢复创造条件,在整复胸椎或腰椎骨折或骨折脱位,应达到以下三项标准:a.脱位完全复位;b.压缩骨折椎体前缘张开达正常之80%;c.脊柱后弓角恢复正常,即胸椎不>10°,胸腰段为0°~5°,而腰椎需恢复生理前突在颈椎亦需恢复生理前突。如在手术中达到:a.脱位的棘突间隙,恢复到与上下者相同;b.上下三个椎板在同一平面;c.关节突关节完全重合,则基本达到上述3项标准。整复方法主要是依靠手术台调整。以人牵拉躯干与下肢达不到过伸;依靠术中固定器械,能做一定的调整;最主要且有效的方法是手术台过伸,使脊柱过伸,过伸30°可使脱位完全复位,过伸45°,才使椎体张开80%及后弓角消失(图31)。



    图31 胸腰过伸复位

(2)内固定术
    脊柱骨折脱位复位后一般应采用内固定,恢复脊柱的稳定性,预防骨折再脱位给脊髓造成二次损伤,也有利于截瘫病人早期康复活动。

①内固定的选择  在20世纪80年代,对脊柱骨折脱位的后方固定多选用Harrington棒或 Lugue杆固定,一般固定骨折椎的上与下各3个节段脊椎共7节段脊椎。虽然从生物力学角度,长节段固定的力学性质较好,但对一个脊髓损伤病人,此手术创伤较大。以后则设计出椎弓根螺钉及连接杆的短节段固定,其类型有Dick钉、Steffee钉,20世纪90年代后又有RF钉、AF钉以及更好的外科动力复位系统(surgical dynamic reduction system,SDRS)等,后二者有部分复位作用,由于固定椎弓根及锥体达到三柱固定,较为合理。固定3节,最少2节。对单纯脱位,仅固定脱位间隙的上下椎节;对骨折脱位特别是爆裂骨折,椎体已骨折,需固定上下各1椎即3个椎节。椎弓根的进入点以横突中线上关节突外缘交界处为宜、向内倾斜约5°~15°,与椎体上缘平行,最好在C形臂可移动电视X线机监视下施行(图32)。
    内固定要求:对爆裂骨折,应用分离固定,对分离压缩伤应加压固定。



    图31 腰椎骨折固定
    A.腰1骨折术前;B.AF固定术后

②脊柱前固定  爆裂骨折行前方减压者,可行前固定,主要有钛制的 Morscher带锁钢板、梯形钢板,Z形钛钢板SDRS等用于胸椎、腰椎固定。带着这种内固定仍可行MRI检查。

③脊柱融合  胸11~腰5骨折脱位及不稳定骨折,在行内固定后,应行植骨融合脱位间隙。虽然有人主张多节融合,但多数病人并不需要,而仅需融合脱位间隙。在未行椎板切除者,融合椎板与关节突;已行椎板切除者,融合关节突与横突。

(3)脊髓减压术
    ①适应证  脊柱骨折或骨折脱位于复位恢复椎管矢状径后,脊髓即已减压,但下述情况需要减压:a.爆裂骨折,后纵韧带断裂,骨折块突入椎管;b.压缩骨折,椎体后上角突入椎管;c.椎间盘突出;d.椎板骨折下陷压迫脊髓;e.无骨折脱位颈脊髓损伤伴颈椎管狭窄者。具有上述压迫脊髓者,应行减压。

②方式选择  常用的减压方式有三种:
    a.后正中入路  经椎弓根脊髓前方减压称经椎弓根前减压术(per-pedicle anterior decompression),适用于胸椎、腰椎及胸腰段的爆裂骨折、椎间盘突出及椎体后上角压迫脊髓者。此手术的优点是创伤较小,可探查脊髓及神经根,并做后方固定及融合;缺点是不能直视下减压,需要有经验,有时减压不彻底。
    b.侧前方入路前方减压术(anterior decompression through anterio-lateral approach)  在胸椎需剖胸经胸膜腔或剖胸胸膜外显露或肋横突切除术显露;在胸腰段需切开膈肌、胸腹膜外显露;在腰椎需侧腹切口,腹膜后显露。手术创伤较大,优点是直视下行脊髓前方减压及椎体间植骨融合,缺点是不能探查脊髓,取出内固定时手术亦较大。
    此二者的选择因素:在胸椎损伤,特别是上胸椎脊髓损伤,本身亦易发生胸部并发症,再用剖胸显露,术后发生并发症机会增多。胸椎本身较稳定,用经椎弓根前减压,一般均能达到目的。在腰椎损伤,其椎管较宽大,又是马尾损伤,经关节突内侧椎弓根前减压,视野较清楚,不需要选择腹膜后显露。只有胸腰段损伤,才可选用侧前方显露前方减压术。
    前减压的范围:根据术前CT或MRI检查,不同损伤其减压范围有所不同:Ⅰ.对椎间盘突出,减压该椎间隙;Ⅱ.对爆裂骨折,减压达该椎体上下缘;Ⅲ.对椎体后上角突入椎管,多伴有椎间盘突出,少数病例还可伴有上位椎体下缘小骨折,亦向椎管突出,对此应将骨折椎上4/5、上位椎间盘及上位椎体下缘切除减压。
    除上下范围外,还有左右范围,从一侧前减压时,对侧有减压不足之可能,此时应从对侧将椎体后缘切断,使之塌陷减压。
    c.椎板切除减压术(laminectomy) 适于椎板骨折下陷压迫脊髓者。扩大半椎板减压适于颈椎管狭窄者。
    于脊髓减压的同时,可以考虑局部冷疗,其适应证是局部硬膜内肿胀明显,轻触硬膜张力很高,且在伤后24h之内,最晚48h内,可先行硬膜外冷疗,方法是以0~10℃生理盐水局部灌洗,最好置以进管与出管,灌洗20~30min,则肿胀消退,其目的是减轻水肿及继续出血,冷疗需维持12~24h为佳,如仅维持3h,则停止冷疗后,肿胀复发,有可能影响脊髓功能恢复,故于关闭切口后,留置进出管,继续冷疗至12~24h。

(4)特殊伤类的治疗
    ①脊髓损伤分类治疗
    a.中央脊髓损伤,视MRI脊髓有无受压迫而定,对椎管矢径不狭窄,脊髓无受压迫者,应颈部外固定,用MP,而有椎管狭窄者,行后路扩大半椎板切除减压,由前方椎间盘突出压迫脊髓者,行前路减压与固定。
    b.无骨折脱位脊髓损伤,有椎管狭窄者行扩大半椎板切除减压。
    c.前脊髓损伤由椎间盘突出压迫或爆裂骨折压迫者,行前路减压。
    ②马尾损伤的修复 马尾断裂:马尾神经虽无外膜,但其纤维已是周围神经,临床及实验研究证实,马尾修复后可以再生使截瘫恢复。因此,凡神经学及影像学检查疑为马尾断裂者,应手术探查予以修复。
    ③陈旧性脊髓损伤 陈旧性脊髓损伤的治疗,由于一些病例错过初期治疗之机会或初期治疗不够满意,因而在损伤后期仍需治疗。
    陈旧脊髓损伤病例存在之问题:a.椎体压缩骨折,椎体后上角突入椎管或伴有椎间盘突出,向后压迫脊髓;b.骨折脱位未能完全复位,下位椎体上缘压迫向前移位的脊髓;c.爆裂骨折的骨折块突入椎管压迫脊髓;d.脊椎骨折存在不稳定,压迫脊髓;e.严重骨折脱位未复位,呈后弓角加大驼背畸形,压迫脊髓者。
    术前应行脊髓造影或MRI检查,明确压迫脊髓的部位及上下范围。

    【预防】

1.一级预防  预防(prevention)脊髓损伤的发生,主要是加强宣传教育,乘汽车用安全带,跳水先知池水深浅,骑马从前面摔下多系头向下撞地,易致颈椎脊髓损伤,从马背向摔下,常是躯干臀部着地,易发生胸腰椎脊髓损伤,经常注意了,则发生机会可减少。

2.二级预防  伤后预防脊髓损伤加重,见前急救与运送。

3.三级预防  预防并发症。脊髓损伤后,全身多系统发生改变,并发症的发生机会多于任何其他疾患,例如呼吸系统由于呼吸肌(肋间、胸、腹肌)麻痹而呼吸功能减弱,不能完全咳嗽,以及交感神经麻痹,副交感神经相对亢进等因素,而发生呼吸系统、肺部并发症,如炎症、肺不张等,是早期死亡的重要原因。由于肢体瘫痪,受压部位如腓肠比目鱼肌处静脉血栓脱落而致肺梗死。泌尿系由于尿潴留而导尿,可发生尿道感染、尿反流、肾盂积水、肾功能衰竭等,是晚期死亡的重要原因。截瘫后,皮肤感觉丧失,骶、臀部发生压疮,压疮感染坏死,难以愈合。在自然灾害如地震伤截瘫,发生尿道感染和褥疮者达80%以上。其他如便秘,肌肉痉挛、挛缩、神经痛、异位骨化等,这些并发症应及早进行预防,减少病人痛苦。


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