樞椎的骨折、脫位是于1866年由Haughton在一名被處絞刑的罪犯身上第一次發(fā)現(xiàn)并描述、1931年,Wood-Jones注意到在絞刑中將絞索的繩線結(jié)置于頦下總是造成同一種致命的樞椎骨折、脫位(雙側(cè)椎弓根骨折)。1965年,Schneider等人于汽車事故或其他突然減速的事故(如跳水時額部觸及池底)中發(fā)現(xiàn)了同樣的損傷,而第一次提出術(shù)語“Hangman骨折”并作為這種損傷的稱謂,逐漸被眾多作者所采用。也有人對此提出異議,如Nijima認(rèn)為這個術(shù)語不準(zhǔn)確,因為“hang-man”的定義是“一個吊起另一個人的人”(即絞刑執(zhí)行者),按照Garfin和Rothman的觀點,這種損傷(Hangman骨折)是每位絞刑執(zhí)行者力爭達(dá)到的一種情況,因而建議將其更名為“hanged-man骨折”。實際上,這種損傷常表現(xiàn)為樞椎前脫位,因此更為適合的名稱應(yīng)是“創(chuàng)傷性樞椎前滑脫(Traumatic spondy-lolisthesis of the axis)”,因為創(chuàng)傷的結(jié)果是樞椎的后結(jié)構(gòu)發(fā)生骨折,其定義為:樞椎雙側(cè)椎弓根骨折,伴或不伴前滑脫。近來,有些作者以“不典型的Hangman骨折”為題,報道了一些骨折線涉及椎體的樞椎骨折、脫位。嚴(yán)格地說,這是樞椎椎體骨折,而非Hangman骨折。
在整個頸椎骨折脫位中,創(chuàng)傷性樞椎前滑況占4%~7%,如缺乏準(zhǔn)確的外傷史或?qū)υ摀p傷特點認(rèn)識不足,會造成漏診。有時損傷較為復(fù)雜,伴有多發(fā)傷,尤其是存在明顯的致命性非頸部傷時,更會引開醫(yī)師的注意力,而造成頸椎傷被忽視。再次強(qiáng)調(diào)頸椎常規(guī)片對外傷后頸部疼痛患者的重要性。對懷疑診斷的患者,不要放過,反復(fù)檢查直到肯定或排除診斷。通過詳盡的病史了解和體格檢查,掌握暴力的作用點及方向,結(jié)合影像學(xué)檢查,判斷其損傷機(jī)制,并可引導(dǎo)治療方案的選擇。診斷需包括:(1)骨折的分類;(2)有無神經(jīng)損傷;(3)有無伴隨傷;(4)是否為多發(fā)傷。
影像學(xué)檢查
普通X線檢查包括頸椎常規(guī)片和斷層片。創(chuàng)傷性樞椎前滑脫的診斷主要依靠側(cè)位片。側(cè)位片可清楚地顯示骨折線及移位的成角的情況。據(jù)此可作出骨折類型的影像學(xué)診斷。在醫(yī)師陪同保護(hù)指導(dǎo)下,謹(jǐn)慎地作頸椎伸、屈位拍片,可進(jìn)一步提供骨折穩(wěn)定情況的信息。有時尚需作斷層檢查才能清楚顯示骨折線。X線的典型表現(xiàn)是雙側(cè)樞椎椎弓根骨折,骨折線呈垂直或斜形,樞椎椎體可有不同程度的移位和成角畸形。另需注意寰椎、下頸椎有無伴隨骨折,對嬰幼兒還需注意樞椎椎弓根先天性缺損或軟骨連結(jié)的可能。
檢查其他損傷部位可了解有無多發(fā)傷的情況。
CT檢查可清楚顯示骨折線,移位情況及與椎管的關(guān)系。CT三維重建有肋于對骨折形態(tài)的全面了解。MRI檢查可了解脊髓及周圍軟組織的情況,對整個損傷可有全面的評估,并為手術(shù)入路的選擇提供依據(jù)。
治療方法的選擇取決于骨折的穩(wěn)度程度,大多數(shù)創(chuàng)傷性樞椎前滑脫患者采用密切關(guān)注的非手術(shù)治療可以獲得僅有最小畸形的堅固的骨性愈合,不融合的發(fā)生率很低。
非手術(shù)治療
非手術(shù)治療包括頭頸胸石膏、石膏頸托,Halo支架和牽引。
對穩(wěn)定的骨折(Levine-Edwards Ⅰ型)可直接采用石膏固定12周,拍片復(fù)查獲得骨性融合后改用頸托固定6周。對不穩(wěn)定的骨折(Levine-EdwardsⅡ型)可行牽引復(fù)位,入院后行床邊拍片,觀察搬運(yùn)途中有無移位,可從小重量開始牽引,起始2kg,漸加重到4~5kg,根據(jù)損傷機(jī)制、移位和成角情況選擇牽引方向及頸部位置,密切的X線復(fù)查了解牽引效果,如發(fā)現(xiàn)牽引后移位加重或過牽,須立即調(diào)整,減重量或改變牽引方向,觀察到復(fù)位后,改中立位牽引2kg維持3~6周,以制動和維持復(fù)位,然后帶Halo支架下地活動,注意在骨折初期,Halo石膏并不能取得和維持復(fù)位,過早帶Halo支架下地可能造成再移位,待傷后3個月期滿后,骨折常能愈合,盡管帶有一個最初的間隙,C23常自發(fā)融合。
對Levine-EdwardsⅡA型骨折的識別是重要的,此型骨折患者行牽引治療后會造成C23分離和移位加重,推薦的治療是Halo支架制動并在影像學(xué)監(jiān)測下施行輕度的加壓,以取得和維持解剖復(fù)位。在X線片顯示已獲得解剖復(fù)位后繼續(xù)Halo支架制動12周,觀察到骨折愈合后,改用塑料頸托維持6周。
一些醫(yī)師強(qiáng)烈地反對牽引,尤其在影像學(xué)檢查提示C23的纖維環(huán)和韌帶已有斷裂的情況下,牽引可能產(chǎn)生較大的過牽。但也有原始X線片顯示較大的C23分離而采用牽引獲得接觸解剖復(fù)位的報告。顯然,小心的,輕重量的牽引可以在外固定前或手術(shù)前被采用,以改進(jìn)復(fù)位,解除肌肉痙攣和獲得軟組織的修復(fù),但必須在密切觀察之下,一旦發(fā)現(xiàn)過牽,需立即停止。
手術(shù)治療
顯然,Levine-EdwardsⅢ型骨折是唯一需要手術(shù)治療的Hangman骨折,因后方的小關(guān)節(jié)突骨折和脫位若不予復(fù)位,可引起待續(xù)的頸部疼痛。可行后路手術(shù)復(fù)位及“∞”字鋼絲固定植骨融合術(shù),然后Halo支架制動,以獲得植骨的融合和骨折的愈合。C23前方韌帶和椎間盤的斷裂,可造成該節(jié)段的極度不穩(wěn),有時牽引難以持續(xù)復(fù)位,需行手術(shù)固定,術(shù)式有后路椎弓根釘內(nèi)固定術(shù),C23開槽植骨融合術(shù),前路鋼板內(nèi)固定術(shù)。術(shù)后給予有效的外固定制動作為保護(hù),直到有骨性融合的X線表現(xiàn)。手術(shù)的目的是減壓、復(fù)位及提供穩(wěn)定。Matsumoto等報道1例涉及樞椎椎體的樞椎椎弓根骨折患者,MRI提供脊髓壓迫來自后方——枕骨大孔和寰椎后弓,開始行顱骨牽引治療,幾天后拍片復(fù)查見未復(fù)位,而神經(jīng)癥狀加重,行枕骨大孔減壓,寰椎后弓切除減壓、枕頸融合術(shù),并予Halo支架制動,術(shù)后幾天內(nèi)神經(jīng)癥狀改善,術(shù)后12周X線顯示牢固的融合,此后改用頸托保護(hù)。此時復(fù)查MRI,提示高位頸脊髓已獲減壓,膜下間隙正常。
解剖和生物力學(xué)特點
樞椎作為整個枕頸部復(fù)合體與下位頸椎的連接部,在脊柱的生物力學(xué)上有很重要的意義。其前柱的上部是齒狀突,與寰椎前的弓和橫韌帶及其他附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)成寰樞關(guān)節(jié);下方藉椎間盤和前、后縱韌帶與C3椎體連結(jié);其后柱的椎板和棘突均較為寬厚與堅實,棘突較長且尾部分叉,與其他頸椎棘突有明顯的形態(tài)上的區(qū)別,在頸椎后路手術(shù)中,可作為定位的解剖標(biāo)志;其中柱則較為薄弱,上關(guān)節(jié)突靠前,下關(guān)節(jié)突靠后,兩關(guān)節(jié)突之間為一狹窄的骨質(zhì)連結(jié),通常稱為峽部,其間又有一椎動脈孔穿越,在解剖上屬于一個脆弱部位。
從生物力學(xué)觀點考慮,一個軸向的壓力從上到下呈漏斗狀到樞椎平面合為一條力線,通過峽部(圖1)。一個伸展力量作用于齒狀突產(chǎn)生一個集中點,迫使它在矢狀面上繞X軸旋轉(zhuǎn),這個力依靠兩個力平衡:一邊是張力,作用于前縱韌帶、椎間盤和后縱韌帶;另一邊是壓力,作用于C2~3的小關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。這兩個相等和相對的力產(chǎn)生了一個平衡點,位于樞椎上、下關(guān)節(jié)突之間的峽部(圖2),恰好也是解剖上的薄弱處,當(dāng)應(yīng)力超出其極限時,將導(dǎo)致骨折。
圖1 自上而下暴力以第二頸椎椎弓為力的焦點
圖2 伸展暴力作用于齒狀突,在樞椎椎弓根產(chǎn)生最大力矩
損傷機(jī)制
幾個主要的損傷機(jī)制:(1)如上所述的超伸展外力是樞椎峽部斷裂的一個主要的損傷機(jī)制;(2)如同絞刑中使用頦下繩結(jié)的機(jī)制。已有大量的研究確定這種損傷,稱為Hang-man骨折,有折發(fā)生在側(cè)塊最前面的部分,或進(jìn)入椎弓根,并有前縱韌帶、椎間盤和后縱韌帶的斷裂。其損傷機(jī)制是過伸加上突然和猛烈的牽張暴力,造成顱頸分離,即樞椎椎體和顱寰結(jié)構(gòu)作為一個整體向上分離,后方的樞椎后結(jié)構(gòu)與C3的連結(jié)仍是完整的。(圖3),常造成脊髓橫斷并立即死亡。但也有承受了這種損傷的一些報道,既使存在有短暫的神經(jīng)癥狀,這個區(qū)別被解釋為載荷方向和重量,以及施加時間不同所致。作為絞型犯,他必須被“頸部懸吊一直到死”,隨著時間的延長,關(guān)鍵的軟組織達(dá)到衰竭負(fù)荷,引起顱頸分離和死亡;(3)在車禍或跳水事故中,損傷機(jī)制為過伸加軸向壓縮暴力。伸展是由于身體前沖,前額撞擊在傾斜的車窗玻璃或游泳池底所致,也涉及了軸向的壓力,可能還有旋轉(zhuǎn)的成分。Rogers注意到相當(dāng)多的附屬于樞椎骨折的頸3椎體壓縮性骨折,還有其他不能用一種簡單的伸展機(jī)制來解釋的損傷,他的患者中有1例伴有C7~T1關(guān)節(jié)突骨折,這強(qiáng)烈提示軸壓力相反,汽車事故或其他減速事故中是過伸伴軸向壓縮暴力作用于樞椎;(4)在少數(shù)情況下,屈曲損傷是Hangman骨折的原因。
圖3 絞刑所致顱頸分離
實際上,有一大群樞椎弓根骨折的病例,其損傷的組合依據(jù)涉及的具體暴力矢量而定,包括暴力的大小、方向、作用點及作用時間?偟膩碚f,暴力到達(dá)時脊柱各結(jié)構(gòu)的位置,特殊患者其脊柱結(jié)構(gòu)的獨特的力學(xué)特征都決定了特別的損傷、破壞的結(jié)構(gòu)成分和移位的程度。當(dāng)醫(yī)師觀察到一個創(chuàng)傷性樞椎前滑脫時,X軸的彎曲是致傷暴力的主要組成部分,而最可能涉及的機(jī)制是過伸。
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表1 Hangman骨折的Francis分類
等級 | 移位 | 成角(度) |
Ⅰ | <3.5mm | <11 |
Ⅱ | <3.5mm | >11 |
Ⅲ | >3.5mm或<0.5椎體寬度 | <11 |
Ⅳ | >3.5mm或>0.5椎體寬度 | >11 |
Ⅴ | 椎間盤破裂 |
分類
一直到1981年,才出現(xiàn)Hangman骨折分類的標(biāo)準(zhǔn)。首先是Francis等按照骨折移位、成角和韌帶的不穩(wěn)定情況將Hangman骨折分為5個等級(表1)。移位的測量是在側(cè)位片上C2、C3椎體后下緣分別畫垂線、測量垂線距離;成角是C2、C3椎體后緣分別畫線,測量兩線交角的度數(shù)。(圖1)
圖1 Hangman骨折水平移位及成角的測量
、窦壒钦郾徽J(rèn)為是穩(wěn)定的,Ⅱ~Ⅳ級骨折是不穩(wěn)定的,Ⅴ級骨折意味著移位超過C3椎體矢狀直徑的一半或成角畸形已造成至少一側(cè)C2~3間隙大于正常頸椎間盤的高度。
同年,Effendi等根據(jù)骨折的穩(wěn)定程度將其分為三型:Ⅰ型是穩(wěn)定的骨折,骨折線可以涉及椎弓的任何部位,C23椎體間結(jié)構(gòu)是正常的;Ⅱ型骨折是不穩(wěn)定的骨折,樞椎椎體顯示屈曲或伸展的成角或明顯的向前滑脫,C23椎體間結(jié)構(gòu)已有損傷。Ⅲ型骨折是移位的骨折,樞椎椎體向前移位并有屈曲,C23小關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)發(fā)生脫位或交鎖(圖2)。
圖2 Hangman骨折的Effendi分類
1985年,Levine和Edwards根據(jù)骨折的形態(tài)和穩(wěn)定程度結(jié)合損傷機(jī)制將其52例創(chuàng)傷性樞椎滑脫的患者分為四型;Ⅰ型骨折有輕微的移位,韌帶損傷輕微,是穩(wěn)定的骨折,占28.8%;損傷機(jī)制是過伸加軸向載荷造成樞椎中弓在伸展位上斷裂。Ⅱ型骨折有超過2mm的前移和顯著的成角,是不穩(wěn)定骨折,占55.8%;損傷機(jī)制是過伸和軸向載荷引起中弓近乎垂直的骨折,隨后突然的屈曲導(dǎo)致椎間盤的后部纖維伸展和椎體的前移和成角,C23椎間盤可因這種損傷機(jī)制中涉及的突然屈曲成分而斷裂。ⅡA型骨折是Ⅱ型骨折的一種變型,C23間顯示嚴(yán)重的成角和輕度的前移,骨折線通常不是垂直,而是從后上到前下斜形通過樞椎椎弓,占5.8%。損傷機(jī)制是屈曲占主要成分并伴有牽引成分的暴力。Ⅲ型骨折是雙側(cè)弓根骨折伴后側(cè)小關(guān)節(jié)突的損傷,通常伴有中弓骨折的嚴(yán)重移位和成角,及一側(cè)或兩側(cè)的小關(guān)節(jié)突脫位,占9.6%。損傷機(jī)制是屈曲暴力加軸向壓縮(圖3)。
圖3 Hangman骨折的Levine-Edwards分類
筆者認(rèn)為,Levine和Edwards的分類方法結(jié)合了骨折形態(tài)和損傷機(jī)制,對治療方法的選擇有指導(dǎo)意義。
盡管從解剖角度看創(chuàng)傷性樞椎前滑脫是十分危險的損傷,但神經(jīng)損害的發(fā)生率相對較低,甚至有時令人難以置信。如Levine的52例中僅有4例伴頸脊髓損傷,而不相關(guān)的神經(jīng)損傷如閉合性顱腦傷有11例。Brashear的29例此類骨折患者,初期癥狀1例左上肢癱瘓,6小時后恢復(fù);1例全身暫時性麻木;1例脊髓中央管綜合征;5周后僅殘留左上肢無力;另有1例四肢癱,25天后全身完全恢復(fù)。也有神經(jīng)損害發(fā)生率相對較高的報道,Tan報道的一組31例患者中20例無癥狀,7例不完全四肢癱(3例中央管綜合征),2例不完全的截癱,2例Brown-Sequard綜合征;2例完全的膀胱功能障礙。Marar的15例中11例并發(fā)不同程度的神經(jīng)損害,其中6例24小時后即告恢復(fù),5例時間稍長,但在3天~3個月內(nèi)也全獲得恢復(fù)。此類損傷的神經(jīng)損害發(fā)生率和損害程度較低可能是由于前方骨折塊向前移位產(chǎn)生中弓缺損并造成實際上椎管的擴(kuò)大,脊髓也隨之前移,而免受了寰椎后弓的壓迫。但當(dāng)骨折線涉及樞椎椎體時,樞椎椎體后下方骨質(zhì)仍留在原位,則出現(xiàn)了脊髓受壓的危險(圖4)。
圖4 骨折線涉及樞椎椎體后方骨折塊壓迫脊髓
最常見的主訴是頸部疼痛和僵硬,其次是麻木和無力,外傷史是明確的,常是車禍或墜落。另一臨床特點是合并有頭和頜面部的損傷,位于前額或下頦,多為皮膚挫傷。有時可有其他椎體和長有骨的骨折。如Tan的31例中有18例伴額部軟組織的損傷,15例有其他椎體(5例)和長骨(10例)骨折。Levine的52例中也有13例其他部位骨折。此外,Okuchi報道1例合并右側(cè)椎動靜脈瘺。
關(guān)于創(chuàng)傷性樞椎前滑脫的預(yù)防,在汽車事故中安全帶的使用可以大大減少這種損傷,當(dāng)然,對交通法規(guī)的遵守是最有益處的。