脊柱骨伤科学
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第五节 脊髓损伤的分类

一、脊髓损伤分类
脊髓损伤后,脊髓因受外力作用产生原发性损伤和继发性损害,导致脊髓内部一系列组织病理改变及不同程度的脊髓神经功能障碍,确定脊髓损伤的程度对制订急性期治疗方案和康复目标,对判断预后有重要意义。根据脊髓损伤程度可分为:
(一)脊髓震荡
脊髓震荡是脊髓轻微损伤后出现的一种暂时性功能抑制,伤后表现为不全瘫,且恢复较迅速、完全,在病理上无实质性改变。故脊髓震荡是一回顾性诊断。
(二)不完全性脊髓损伤
不完全性脊髓损伤:脊髓连续性完好,脊髓损伤平面以下程度不同的部分功能丧失,呈不完全性瘫痪。
根据脊髓受损伤的部位不同而表现为不同的不全性脊髓损伤综合征。每一综合征皆有其特定的预后,每一种综合征有可能完全恢复或部分恢复,病人残留的运动和感觉功能越多,那么恢复的可能性就越大,根据临床表现,不完全性脊髓损伤可分为脊髓前部损伤综合征、脊髓后部损伤综合征、脊髓半侧损伤综合征和中央损伤综合征4种不全瘫类型。
1.脊髓前部损伤综合征(syndrome of anterior spinal cod injury)
这类损伤常是由于过屈或脊椎轴性负荷机制所引起。常伴有脊椎骨折和(或)脱位及椎间盘脱出。CT、脊髓造影或磁共振常可显示椎管前部及脊髓受压。由于脊髓前2/3的损伤造成皮质脊髓束,前外侧的脊髓丘脑束及灰质的部分受损,临床表现为受伤水平以下不同程度的自主运动功能丧失,以及侧束感觉功能(疼痛及温度)丧失,而后束功能不受影响,病人的轻触觉、位置觉、运动觉、振动觉、深压觉等良好。可能与齿状韧带牵拉脊髓有关,也可能与脊髓前动脉损伤有关,它供应脊髓前2/3部,脊髓前动脉受损致使脊髓前部缺血。外伤时椎体骨折的碎块直接压迫脊髓致其损伤更是常见原因。
2.脊髓中央损伤综合征(syndrome of central spinal cord injury)
该型多见于颈段,是最常见的颈椎综合征,主要见于年龄较大者,尤其是中老年男性,这些病人受伤前常已有颈椎病及椎管狭窄,损伤通常为过伸性。除了一些颈椎退行性征像或先天性椎管狭窄等原发改变外,在X线上多无或很少有异常表现。是由于损伤部位局部前角细胞损伤及其周围支配上肢的锥体束受损,临床表现为四肢瘫,但上肢的瘫痪要重过下肢,上肢为弛缓性瘫痪,下肢为痉挛性瘫。开始时即有排便及性功能障碍。大多数病人能恢复,并逐渐进步使神经功能达到一个稳定水平。在恢复过程中,下肢先恢复,膀胱功能次之,上肢尤其是手指恢复较慢。运动功能障碍重于感觉功能障碍,损伤平面的腱反射消失而损伤平面以下的腱反射亢进。
脊髓中央损伤综合征最初由Schneider提出,他认为是由于中央灰质出血及周围白质水肿引起。美国Miami大学学者通过尸体解剖研究认为这并不是绝对的,更多的是散在的靠背侧的白质损伤。新的资料与患者死前及死后的磁共振结果一致,提示黄韧带肥大增厚在过伸时对其下面的脊髓组织产生一个切割性损伤。
3.脊髓半侧损伤综合征(Brown-sequard syndrome)
该型是Brown-Sequard于1949年通过动物实验,描述的脊髓半切后的表现。以后,将临床出现与此症状相同的各种脊髓一半或部分损伤的病症统称之为Brown-sequard综合征。其特征为:①损伤侧损伤部位以下的上运动神经元性瘫痪,同时伴有深感觉、识别觉的障碍及一过性的皮肤感觉过敏;②对侧痛温觉障碍;③损伤侧损伤部以上出现带状感觉消失区或感觉过敏区。这是由于脊神经后根受损所致。本征的症状常不典型,在临床难以见到标准的脊髓半侧损伤。
4.脊髓后柱损伤综合征(syndrome of posterior spinal cord injury)
该型多见于椎板骨折的病人,由于脊髓后柱损伤而表现损伤平面以下的深感觉如震动觉、深压觉、位置觉等全部或部分丧失而痛温觉、轻触觉和运动功能完全正常,很少有锥体束体征。
不完全性脊髓损伤的病人,可以表现为以上四种综合征中的任何一种的症状体征,也可以为数种综合征表现的综合,或只表现某一综合征的部分症状和体征。
5.圆锥损伤综合征
脊髓在腰膨大(T 12~S 2)以下急剧缩小,成为一个圆锥形的末端称之为圆锥。圆锥由骶髓3、4、5节和尾髓组成。圆锥综合征常伴有胸腰段脊髓损伤。其特点是脊髓与神经根合并受累,同时存在上运动神经元及下运动神经元的损伤。圆锥成分的损伤与较上水平的脊髓损伤的预后相似,即完全性损伤预后差,不完全性损伤预后较好。马尾神经根损伤的预后较好,如同外周神经损伤。
临床上也可见单纯圆锥损伤患者,病理结构为脊髓圆锥损伤而马尾神经功能均正常,其主要临床表现有:①两下肢常无明显的运动障碍;②肛门及会阴部有鞍状的感觉障碍;③性功能障碍包括勃起及射精功能障碍。由于勃起中枢位于S 1-3,射精中枢则位于S 3-4,所以骶髓病损可产生分离性阳痿,能正常勃起但不能射精;④大小便失禁或潴留,膀胱失去张力而扩张;⑤反射:因单纯圆锥损伤极为少见,多数病变在侵犯圆锥的同时都累及周围的神经根,故此时会出现下肢及会阴部反射障碍。
6.马尾损伤综合征
由于脊髓止于第一腰椎椎体下缘,在L 1椎体以下平面不再存在脊髓,只有L 2~S 5的神经根及终丝,因此,腰骶尾神经根抵达其相当的椎间孔前必须在椎管内围绕圆锥及终丝下降,形成像马尾一样的神经束,它包括L 1以下的所有神经根,统称之为马尾。马尾损伤综合征见于从腰1到骶水平损伤,这些病人表现为单纯的下运动神经元损伤,肌肉呈软瘫,肌萎缩明显,下肢有根性感觉障碍,下肢的深浅反射、肛门反射及球海绵体反射可全部消失或部分消失,而直肠及膀胱反射也降低。临床上常呈现出不完全性及不对称性,并有好的预后。
当胸腰段脊柱骨折时,尤其是腰1骨折时会出现圆锥及马尾损伤。由于圆锥和马尾对损伤的耐受性不同,所以圆锥马尾损伤可以表现为圆锥完全损害而马尾神经部分为完全断裂,部分为可修复性损伤,也可有几条神经未受损害,这种现象称之为神经根逃逸(root escape)。
根据临床所见,圆锥马尾损伤可分为以下类型:Ⅰ型为完全性的圆锥马尾损伤;Ⅱ型为完全性的圆锥损伤伴有一侧或两侧的神经根逃逸;Ⅲ型为不完全性圆锥损伤伴有神经根逃逸。
7.急性Dejerine洋葱皮样综合征
这类损伤位于高颈位,是由于三叉神经脊髓束受损所致。面及额部麻木、感觉减退及感觉缺失环绕于口鼻部呈环状。躯体的感觉减退水平仍于锁骨下,四肢有不同程度的瘫痪。
(三)完全性脊髓损伤
完全性脊髓损伤是指脊髓损伤后,脊髓损伤水平以下脊髓运动、感觉、生理反射和括约肌功能的完全丧失,包括骶段(S 4、5)无任何感觉和运动的功能保留,临床表现为弛缓性瘫痪,感觉丧失,尿潴留及排便困难,深、浅反射全部不能引出,称为脊髓休克。其在解剖学上既可以是脊髓横断,也可是损伤部位解剖学上连续,但其损伤平面以下运动、感觉、反射及括约肌功能完全障碍,即包括肛门皮肤黏膜交界处的感觉及肛门深感觉与肛门指检时肛门括约肌自主收缩消失。但在损伤急性期伴有脊髓休克时,脊髓损伤程度难以辨明,脊髓休克的存在,既可预示脊髓功能永久性丧失,也可能是脊髓功能暂时丧失。脊髓休克结束后脊髓功能可有不同的预后。临床上常将以下三个原始反射中之一的出现作为脊髓休克结束的标志:①球海绵体反射出现:即检查者用手指轻轻捏挤阴茎或阴蒂时,另一手带手套的食指置于肛门内能同时感到肛门括约肌有收缩;②肛门反射出现:即针刺肛门周围皮肤与黏膜交界处,有肛门括约肌收缩;③足底反射出现:即针刺足底时, 趾伸屈。
完全性脊髓损伤的诊断必须防止和脊髓休克相混淆,否则就会带来在诊断、治疗及预后评价上的一系列混乱。
完全性脊髓损伤的诊断必须注意以下要点:
1.完全性脊髓损伤必须在脊髓休克期结束后才能确定。
2.脊髓休克期结束后,脊髓损伤水平以下的运动、感觉的完全丧失,特别是鞍区无感觉和运动功能的任何残留。医生必须仔细检查鞍区,即使有很小区域反映感觉存留,都不能确定为完全性损伤。
二、成年人无骨折脱位型脊髓损伤
成年人无骨折脱位型脊髓损伤并不罕见,尤其是在颈段脊髓损伤中更是如此,无骨折脱位型颈脊髓损伤占全部颈脊髓损伤的5.2%~37%。成年人无骨折脱位型脊髓损伤最多见于50岁以上的老年人,其次为40~50岁的中年人,40岁以下的较少见。这种损伤在X线平片、动态(过屈、过伸)X线片、断层、CT和MRI上看不到骨折和脱位,但可以显示椎体后缘骨刺,椎管内径减小、椎间不稳定、后纵韧带骨化(OPLL)、椎体间融合和生理弧度改变(颈椎过分前凸或胸椎过分后凸)等。脊髓造影和MRI可以见到完全性或部分性梗阻。在椎管狭窄、椎体间不稳定的病理基础上受伤(常常是轻伤),即可能引起无骨折脱位型脊髓损伤。
(一)病理基础
脊椎的病理变化是导致本病的基础。老年人最常见的是颈椎病,椎体后缘钩椎关节增生,使椎管缩小,严重者有骨刺压迫脊髓,中年人最常见的是发育性椎管狭窄,(椎管矢状径<12mm或椎管矢状径和椎体矢状径的比值<75%)。后纵韧带骨化(OPLL)亦是引起颈椎椎管狭窄的原因之一。先天性椎体间融合、椎间盘变性引起的椎体间强硬,其邻近的椎间隙最容易受伤,椎体间不稳(动态X线片显示轻度滑移)也是容易受伤的基础。脊椎生理弧度的改变也能引起椎管内径的变化,例如颈椎过分前凸可使颈椎管内径减少15%,胸椎后突(驼背)的增加,可使脊髓紧贴于椎体的后方,而易受伤。
(二)损伤原因和病理机制
车祸、坠落、摔伤是最常见原因,其他包括砸伤、击伤、运动伤等,而轻伤比重伤多。
损伤机制中过伸损伤为主要机制,在50岁以上的人群引起颈脊髓损伤的最常见原因就是过伸损伤。由于颈椎已有颈椎管狭窄或颈椎病等变化,椎管储备空间减小,脊髓紧贴椎管壁,颈椎过伸时椎管内径更加减小,脊髓缩短变粗,棘突间距缩小,椎板间黄韧带形成皱褶向前突入椎管,与椎体后缘骨刺或椎间盘形成前后挤压脊髓及其血管,引起脊髓损伤。屈曲、侧屈、纵向压迫及扭转也可致伤,而椎管狭窄是病理基础,外伤是脊髓损伤的直接原因。
(三)病理变化
无骨折脱位型颈脊髓损伤的病例改变以脊髓中央灰质损伤为主。在脊髓横断面上,灰质位于中央,由神经细胞、短轴索和突触组成,较脆弱,白质在周围,由长纤维组成,质坚硬,抗力强,供应灰质的血流要比供应白质的血流高5~6倍。在脊髓受到弹性挤压时,灰质容易先受伤,中央管周围的灰质出血、水肿以至坏死,邻近中央的白质亦可发生变性。
脊髓部分功能障碍的其他类型包括:前部脊髓损伤、后部脊髓损伤和单肢瘫等。完全横贯性损伤较少见。
一般说来,本型无骨折脱位的脊髓损伤比起有骨折脱位的脊髓损伤,病理变化要轻,预后较好。
(四)临床表现
受伤前,由于已有发育性椎管狭窄或颈椎病骨质增生,患者可有颈项僵硬、颈肩疼痛、上肢放射痛以及眩晕等症状,也可以没有临床症状。
中央脊髓综合征的表现为:上肢的下运动神经元瘫痪,即前臂及手内肌的弛缓性瘫,以及躯干、下肢的上运动神经元瘫痪,即腹肌、大小腿和足部肌肉的痉挛性瘫。一般说来,预后较佳,大部分病人恢复正常或基本恢复,但手的功能恢复较差。
前部脊髓损伤表现为运动障碍和痛温觉障碍。瘫痪严重而SEP正常。后部脊髓损伤表现为本体感觉障碍。
X线平片见到颈椎椎管狭窄(矢径<1.2mm或椎管矢径与椎体矢径比值<75%)的约有半数。颈椎骨质增生的也约一半。平片还可见椎间隙变窄。动态X线可见颈椎间不稳(向后滑脱>3.5mm),断层及CT可见椎管狭窄、骨质增生及后纵韧带骨化。MRI可对脊髓损伤的部位、范围及程度做出判断。MRI和脊髓造影还可查出椎间盘突出和脊髓受压的情况。
(五)治疗
维持患者水电解质平衡(适量补钠),静脉点滴甲基泼尼松龙、地塞米松、甘露醇等。及早颈托或颈胸支具固定。
脊髓造影或MRI检查发现有脊髓压迫者,应针对压迫采取手术治疗。
椎体后缘钩椎关节的骨质增生或颈椎间盘变性压迫脊髓时,适于前路减压、椎间植骨融合术、内固定术。
发育性椎管狭窄或后纵韧带骨化压迫脊髓,超过3个节段的椎间盘突出压迫脊髓适于后路减压、椎板切除或椎管扩大成形术(单开门或双开门),如合并颈椎不稳定,应行内固定术。
虽有颈椎骨质增生或椎管狭窄等病变,但脊髓造影或MRI未显示脊髓压迫者,适宜保守治疗。用颈托、颈胸支具或头环-背心(Hal-vest)治疗8~12周。
三、儿童脊髓损伤
(一)概述
脊髓损伤多继发于脊柱损伤,例如脊柱的骨折、脱位等,但也有一小部分脊髓损伤不伴有脊柱的骨折脱位,影像学检查正常,称之为外伤性无骨折脱位型脊髓损伤。本临床综合征多发生于儿童和中老年患者,在青壮年中甚为少见。儿童期的外伤性无骨折脱位型脊髓损伤又称为无放射影像异常的脊髓损伤(spinal cord injury without radiographic abnormity,SCIWORA)。它和儿童脊柱的生理解剖特性有关。中老年期的无骨折脱位型脊髓损伤多伴有颈椎发育性椎管狭窄、颈椎病等病变存在。
16岁以下儿童的脊髓损伤比较少见,占全部脊髓损伤病人的0.65%~9.47%;SCIWORA占儿童脊髓损伤的5%~67%(平均约35%)。是指患儿在外伤后神经学检查具有脊髓损伤的临床表现,但在X线平片、动态过度屈伸位X线片、断层、脊髓造影及CT、MRI均无任何骨折,脱位或半脱位的改变。SCIWORA多发生于8岁以下儿童,且常常脊髓损伤严重。
(二)儿童脊柱的解剖特点
1.儿童脊柱与成年人的脊柱有明显的不同。直到8~10岁时,儿童脊柱的发育才具有成年人脊柱的基本形态。新生儿脊柱弹性较强,沿纵轴牵拉可伸长达5cm左右,而脊髓却仅可拉长0.6cm。由于二者弹性的差别,儿童脊柱的过度牵拉可引起脊髓断裂,而脊柱却没有骨折。Aufdermaur所做的12例新生儿尸检证实了这一点。
2.儿童颈部和脊椎旁肌肉尚不发达,脊柱周围韧带及关节囊松弛,脊椎椎体由于骨化不全呈楔形。颈椎的关节突间关节面浅而呈水平状,尤以上颈椎的关节突间关节明显,在10岁以前的儿童颈椎钩椎关节发育不完全。上述因素致使颈部外伤时颈椎容易发生一过性半脱位并自发复位,引起SCIWORA。
3.Giues曾在17例新生儿的尸体上试验:颈部过伸时,10例的寰椎后方凹入枕骨大孔压迫颈后脊髓;颈部过屈时,4例的枢椎齿状突压迫延髓。这种压迫亦会使血液循环障碍,Jones曾对30例死胎或新生儿尸体进行解剖,其中19例在一侧或双侧椎动脉周围有出血。
4.婴幼儿的头颅与身体比起来相对较大,在受到应力时,头颈间的转矩较高。颈部前屈活动的支点在婴儿时期位于C 2、3,在5~6岁时位于C 3、4,在成人时位于C 5、6
5.Cattell等研究了160例1~16岁儿童的正常颈椎侧位X线片,结果显示:有20%的儿童其寰椎前方和齿状突间距为3~5mm,有45%的儿童在第三颈椎间有假性半脱位。
以上的解剖特点说明:儿童的脊椎弹性大,椎体之间不稳,容易产生一过性脱位。
(三)SCIWORA的原因和发病机制
车祸和坠落伤是主要致伤的原因,其他原因有体育运动、跳水等。胸段SCIWORA的原因多为汽车撞伤或辗压伤。颈椎过度伸展是引起SCIWORA最常见的病因,过伸时椎板间黄韧带凸入椎管,椎管体积减少最多可达50%,过伸时脊髓短更易受压,严重过伸时前纵韧带断裂,上面的椎体压迫脊髓,脊椎在受伤后弹性复位,X线影像正常。由辗压伤引起的胸段SCIWORA,患者受伤对多处于俯卧位。纵向牵拉伤可由于在车中系安全带时发生车祸而引起,因为脊柱和脊髓间的弹性差别导致SCIWORA。
椎间盘突入椎管,压迫脊髓,之后弹性变位是引起SCIWORA的一种可能性。脊髓前动脉受压或痉挛引起的缺血,是引起截瘫的主要机制之一,Choi和Ahmann分别报告在儿童脊髓损伤中,形成脊髓血管梗死者高达8%。Auldermaur在尸检中曾发现脊椎体软骨终板骨折,这在X线片上是不显影的。
(四)临床表现
按脊髓损伤的水平,Pang将SCI0RA分为四组:①上颈段C 1-4,占18%;②下颈段C 5-8,占60%;③上胸段T 1-6,占11%;④下胸段T 7-12,占11%。SCIWORA发生率最高的部位是在下颈段,即C 5-8的部位。上颈段及胸段的SCIWORA多发生于8岁以下儿童,而下颈段的SCIWORA刚平均分布在各年龄组。上颈段及上胸段的SCIWORA大部分患者损伤严重。
根据损伤在脊髓横断面的分布情况,pang将SCIWORA分为四类:①完全横贯伤占22%;②中央管综合征占38%;③Brown-Seqard综合征占11%;④部分脊髓功能障碍占29%。完全横贯伤和各种重度脊髓损伤共约40%,绝大多数为8岁以下儿童,年龄越轻,脊髓损伤越重,预后越差。
迟发性SCIWORA:
患者在受伤半小时至四天后才出现明显的脊髓损伤症状。在“潜伏期”患者有虚弱无力、远端感觉异常、颈部疼痛和僵硬以及Lhermitte征(颈前屈时突然出现一过性的电击样感觉,传及全身,脊髓造影没有脊髓受压迫现象,发病原因可能是由于受伤时脊柱发生脱位后,弹性复位,脊髓损伤轻微,后来由于颈部运动使得不稳定的脊柱再次受伤,用动态(过屈过伸位)X线摄片,不能显示脱位,是因为脊椎旁肌肉的保护性肌痉挛的缘故。
复发性SCIWORA:
这些患者在首次发生SCIWORA时症状较轻,并且恢复良好。而在首次发病的1~10周后,再次受到轻伤又出现SCIWORA,摄X线平片,动态X线片,断层、CT、MRI仍正常。症状比首次发作时严重,其原因是由于初次SCIWORA的症状轻微,患者不重视,甚至过早地去掉颈托,致使脊柱原脱位处再次受伤。
(五)诊断
脊柱外伤后,有脊髓损伤的临床表现,而脊柱X线平面和动态X线片没有显示骨折脱位者,应考虑有SCIWORA。必要时做断层摄影、CT、脊髓造影和MRI,除外骨折脱位及脊髓压迫,即可明确诊断。在出现虚弱无力、四肢感觉异常、颈痛、僵硬或Lhermitte征而影像学检查正常时应考虑有迟发性SCIWORA的可能性。SSEP对于幼儿肢体软弱无力,合并颅脑损伤以及复发性SCIWORA有辅助诊断意义。
(六)治疗
临时固定:颈段SCIWORA,需对颈椎制动,可用颈托。胸段SCIWORA,应仰卧于硬板床,避免扭转。
一般治疗:输液。高位截瘫时需行气管切开,使用人工呼吸器。静脉点滴激素,Naloxone等。
多发性损伤的处理,颅脑损伤、胸部损伤、腹部损伤的处理,四肢骨折的处理等。
脊柱外固定:颈SCIWORA,轻者可用Philadelphia颈托,重者使用SOMI或Guilford等颈胸支具12周。胸段SCIWORA使用TLSO支具或CTLSO支具12周。
(七)预后
预后的判断和受伤后首次神经学检查有关。首次检查为完全横贯伤或重度损伤者,常常维持原状或略有改进。首次检查轻中度损伤者,大部分可恢复正常。Pang在一组55例SCIWORA中,首次检查为完全横贯伤者12例,其中2例死亡,10例永久性全瘫。首次检查重度损伤者10例,其中6例永久性重度瘫,4例转成轻中度瘫,首次检查轻中度损伤者33例,其中28例恢复正常,2例转成重度瘫,5例仍维持轻中度瘫。
复发性SCIWORA的患者,在首次发病时均为轻度损伤,大部分患者已恢复正常活动,而在复发性SCIWORA,绝大部分为重度损伤,预后转劣。胸段SCIWORA比颈段预后为好。中央综合征75%~85%可以恢复运动功能。