影像学检查在无骨折脱位型颈脊髓损伤中的临床应用价值

黄 坤，蔡小军

(遵义市第一人民医院 遵义医学院第三附属医院脊柱外科，贵州 遵义 653003)

无骨折脱位型颈脊髓损伤(cervical spinal cord injury without fracture and dislocation，CSCIWOFD)指患者有颈脊髓损伤的临床症状及体征，但X线、CT等影像学检查未发现颈椎骨折或脱位的颈脊髓损伤，临床以“中央型颈脊髓损伤”较为常见，其神经功能障碍主要表现为上肢重于下肢、肢体远端重于近端，甚至合并大小便功能障碍[1]。儿童和成人均可发生CSCIWOFD，儿童以欧美地区报道较为多见，成人以颈椎病理基础导致的颈椎不稳定、椎管内韧带骨化、颈椎间盘损伤/突出及颈椎管狭窄等为主。有文献报道，颈脊髓损伤占颈椎骨折的1/3，CSCIWOFD占颈脊髓损伤的3%～16%[2]。颈椎X线片初步评估颈椎的稳定性以及椎管内韧带骨化、颈椎管狭窄等病理改变情况，传统观点认为，有颈椎病理基础的CSCIWOFD患者预后较好，主张保守治疗[3-4]。随着诊断设备的不断更新以及手术技术的不断提高，CSCIWOFD的早期手术治疗可在一定程度上改善神经功能。颈椎前纵韧带及椎间盘等软组织损伤所致的颈椎失稳可导致迟发性颈脊髓损害，行早期椎管减压术和脊椎稳定手术的远期随访结果较满意，患者生活质量良好。Maeda等[5]研究发现，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)诊断颈椎前纵韧带及椎间盘损伤的灵敏度和特异度较高，可间接评价颈椎稳定性；动力位MRI检查可进一步精准定位颈脊髓损伤节段，减少因减压范围过大而引起颈椎失稳。MRI广泛应用于颈脊髓损伤的诊断，进一步加深了临床医师对CSCIWOFD的认识。多数学者认为，CSCIWOFD患者的早期手术治疗可获得良好的脊柱稳定性，同时进行的椎管减压缓解了患者的脊髓损伤症状[6-8]。由此可见，早期诊断和评估颈椎的病理基础对明确损伤节段尤为重要，现就CSCIWOFD的损伤原因、损伤机制以及影像学检查在CSCIWOFD中的临床应用予以综述。

1 CSCIWOFD的损伤原因

CSCIWOFD的损伤原因主要是①颈椎过伸性损伤：外力导致颈椎极度后伸所引起的颈脊髓损伤常是一种轻度或隐匿的骨关节、椎间盘及韧带损伤，合并不同程度的不完全脊髓损伤[9]。②屈曲-压缩-过伸性损伤(挥鞭样损伤)：由来自后方或侧方并着力于头面部致颈部活动加速/减速的轻微外伤引起的骨或软组织损伤，由于骨性结构破坏较少，故X线片显示的损伤程度较颈脊髓损伤轻，容易漏诊，多见于车祸或追尾事故时，遭受过伸暴力，瞬间又发生屈曲外力，即同时遭受过伸过曲暴力[10]。③脊髓过伸性损伤：身体下落的同时暴力从下向上作用于头面部，导致脊髓向后过度牵拉，椎管变窄。④一过性脱位性损伤：随着脊柱的退行性改变，关节稳定性降低，椎间关节囊松弛及颈部肌肉萎缩，外力作用于颈椎，使相邻上下椎体发生轻微移位,外力突然消失后,周围软组织的牵拉作用又使发生移位的椎体再次复位[11]。

2 CSCIWOFD的损伤机制

2.1颈椎管狭窄 发育性椎管狭窄使颈椎椎管内空间明显下降，外力作用时椎管内缓冲空间相对减小，脊髓在椎管内的活动空间明显缩小，当椎管内的直径减少30%时，轻微外力便可导致颈椎内软组织压迫颈脊髓，引起急性脊髓损伤；退变性颈椎管狭窄(如椎间盘突出、椎间盘损伤、后纵韧带骨化及黄韧带肥厚等)所致的脊髓持续性压迫可造成颈脊髓的慢性损伤[12]。多数颈脊髓损伤患者因耐受脊髓损伤症状，常不能及时就医，当轻微外伤再次损伤该节段颈脊髓时，可引发较为严重的脊髓损伤症状[13]。其主要受伤机制是由于颈脊髓损伤在外力作用下颈椎极度后伸，同时以颈椎的后柱结构作为受力支撑点,前纵韧带在极大的外力牵拉作用下发生断裂，从而造成颈椎间盘从上位椎体的下终板撕裂,引起纤维环破裂、髓核脱出,甚至出现后纵韧带从椎体后缘剥离而游离于椎管内，同时颈椎后仰时，肥厚/增生的黄韧带向椎管内突出压迫颈脊髓，形成“钳夹”现象[14]。Takao等[15]的研究也证实，受伤前患有颈椎管狭窄且有颈脊髓损伤症状的CSCIWOFD患者颈部遭受外力后的颈脊髓损伤症状是正常人的124.5倍,可见既往颈椎疾病病史是颈脊髓损伤的病理基础。因此，CSCIWOFD常发生于患有发育性或继发性椎管狭窄的患者。

2.2退变性颈椎失稳 颈椎稳定性是指在生理载荷下限制脊柱结构不引起脊髓和(或)神经根症状，并防止脊柱结构发生变化而出现畸形和疼痛的能力。在放射影像学上，颈椎椎体间前、后或侧方移位>3.5 mm，相邻椎间运动成角>11°时，提示颈椎不稳[16]。颈椎的稳定性结构主要由椎体周围肌肉、韧带、椎间盘、关节突关节等维持，结构损伤导致颈椎稳定性破坏，从而引起颈脊髓损伤。为了更科学地描述颈椎的稳定性结构，Vaccaro等[13]提出了“椎间盘韧带复合体”的概念，包括前纵韧带、椎间盘、后纵韧带等软组织，其中前纵韧带对维持颈椎的稳定性尤为重要，前纵韧带损伤后很难愈合，并可逐渐加重颈椎退变，引起创伤性颈椎不稳，导致神经症状加重或脊柱畸形等出现远期并发症。罗彬等[3]认为，CSCIWOFD患者相应的椎间隙常存在节段性失稳，与颈椎前纵韧带、后纵韧带及椎间盘等的损伤有关，并可能进一步加重神经功能障碍，甚至危及生命，因此，依靠影像学检查尽早对CSCIWOFD患者的脊柱稳定性做出判断十分重要。

3 影像学检查

3.1X线 X线通常是外伤患者的首要检查，无法直接观察软组织及脊髓损伤情况，因此无法对CSCIWOFD直接做出诊断，只能通过间接影像学改变协助诊断。CSCIWOFD患者常存在颈椎曲度减小、颈椎管狭窄及椎前软组织阴影增宽等影像学改变。Borden等[17]提出的Borden法临床测量颈椎曲度的主要方法，在颈椎正中侧位X线片上测量颈椎曲度，正常颈椎曲度(12±5) mm，颈椎曲度<7 mm为颈椎曲度减小，颈椎曲度变小可能是颈椎的退变过程，是适应颈椎自身退行性改变的反应，颈椎曲度异常提示潜在的颈椎不稳，常并发脊髓损伤。测量外伤患者X线平片的C3～7椎管矢状径以及相应椎体的中矢径，椎管比值(椎管矢状径/颈椎椎体矢状径)<0.75，诊断发育性颈椎管狭窄；成年患者的有效颈椎管率≤0.6需警惕退行性颈椎管狭窄；C3～7椎体矢状径可随年龄增长而增大，以C4～6表现最为显著；当头颈部外伤患者颈椎侧位片显示的有效椎管率≤0.75时，应当高度怀疑脊髓损伤[18]。过伸性损伤患者的X线片所显示的损伤节段常表现为椎前阴影增宽，往往提示椎前软组织存在水肿、出血甚至前纵韧带损伤，从而引起颈椎不稳[19-20]。依据Penning法测定的椎前软组织影厚度，我国成人C4水平以上正常椎前软组织阴影厚度为3～7 mm，C4水平以下厚度为10～15 mm[21]。Yamagata等[22]认为，咽后间隙与椎体矢状径的比值>0.5，气管后间隙与椎体矢状径比值>1.0均可视为异常，椎前软组织阴影增宽常提示椎间盘复合体损伤，常继发创伤性颈椎不稳，导致脊髓神经功能障碍。中年轻微外伤患者普通X线片提示颈椎曲度变小、颈椎管狭窄及椎前软组织影增宽时，虽无严重颈脊髓损伤表现，仍需警惕CSCIWOFD，特别是发育性椎管狭窄或颈椎不稳的患者。有研究认为，CSCIWOFD患者手术治疗后神经功能症状的改善较明显[23]。

3.2常规MRI检查 MRI是目前最可靠的诊断CSCIWOFD的影像学检查方法。对于有颈椎外伤史且有颈脊髓损伤表现的成年患者需进一步行MRI检查，颈椎MRI对软组织分辨能力较强，可为软组织、前纵韧带和脊髓损伤提供更多的诊断信息，间接判断颈椎稳定性和脊髓损伤的严重程度，并可为手术入路和减压节段提供依据，进一步评估脊髓恢复情况。CSCIWOFD患者在创伤早期行颈椎动力X线片检查较困难，故伤后早期无法准确判断颈椎的稳定性。前纵韧带、颈长肌等椎前软组织是防止颈椎过伸的主要结构，故CSCIWOFD患者的过伸活动极易造成颈长肌水肿和前纵韧带损伤，且合并颈椎间盘损伤的可能极大，常引起创伤性颈椎失稳，特别是前纵韧带断裂对颈椎稳定性的影响尤为重要。CSCIWOFD合并前纵韧带损伤的诊断标准为：矢状位T1加权像的前纵韧带纵向低信号带连续性中断，并伴有增粗、卷曲、皱褶、上翻等表现；矢状位T2加权像的椎体前方纵向片状或带状高信号带，椎间隙横形(与椎间盘方向一致)的中等信号或高信号带。颜华东[24]的研究发现，CSCIWOFD患者颈椎矢状位T2加权像椎前高信号和(或)横形高信号诊断前纵韧带和(或)椎间盘损伤的敏感度和特异度最高，这种颈椎MRI椎前高信号可能引起伤后颈椎稳定性的下降，且椎前高信号的长度和面积等与伤后JOA评分呈负相关，提示脊髓预后极差，影响患者生活治疗。Song等[19]的研究认为，当CSCIWOFD患者MRI提示椎前高信号，术中往往可发现颈椎不稳，可行前路融合手术即前方减压稳定脊椎。伤后不同时间段的MRI检查对椎前软组织的特异性与敏感性差异较大。有研究认为，由于受伤24 h内软组织水肿和血肿未达高峰，故MRI检查的诊断阳性率较低；受伤72 h后颈椎间盘、前纵韧带及颈长肌等软组织的水肿消退、血肿吸收，导致MRI检查对其的敏感性降低，导致假阴性率的升高；伤后24～72 h行MRI检查诊断的阳性率高[25]。颈椎MRI检查不仅可以了解椎前软组织情况，还可进一步观察脊髓信号改变以及椎管内软组织对脊髓压迫的方向。在CSCIWOFD患者颈椎MRI不仅能显示损伤不同时期的脊髓信号改变，还能直观显示损伤的节段和范围，在脊髓损伤早期，局部脊髓因血液循环障碍导致水肿，T1加权像可见条状或灶性略低信号，T2加权像呈高信号，同时MRI检查为手术入路提供了理论依据，当脊髓压迫来源于前方软组织时，往往前路手术效果很好，若患者脊髓压迫来源于后方多节段的软组织时，此时后路手术减压效果更好；当患者存在重度颈椎管狭窄，且同时发现颈椎失稳，可先行后路椎管扩大成形术再行前路融合手术，恢复颈椎前凸生理曲线[26]。患颈椎管狭窄病理基础患者,在中立位时肥厚的黄韧带褶皱脊髓压迫不明显,在过伸位下椎管容积进一步减小,从而导致脊髓受损,动力位MRI相比普通位MRI更能真实表现出颈椎活动过程中脊髓损伤机制,动力位MRI检查时更能精准发现过伸位时椎管狭窄明显,且有34.6%将原本前路手术改为后路手术,22.5%的在中立位上椎管狭窄程度1级的在过伸位上表现为3级[27-28]。有研究发现，55%的可疑损伤节段在过伸位 MRI上椎管狭窄程度较中立位上加重1级，35%加重2级，同时颈椎过伸位MRI可以更好地发现脊髓内高信号，动态MRI较普通中立位MRI能有效地判断脊髓受压节段,更好评估椎管狭窄程度以及脊髓内高信号的情况[29]。

3.3弥散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI) 常规MRI检查技术在脊髓损伤中的应用广泛，但仅可提供病变部位的形态学和脊髓信号变化的解剖位置信息，由于脊髓休克期患者脊髓损伤与临床表现往往不一致，临床医师无法根据常规MRI检查评估脊髓损伤的真实情况，特别是较为细微结构的损伤，常导致漏诊。DTI对脊髓完整性变化的描述优于常规MRI，不仅可定性地判断损伤部位，还可定量测量其脊髓损伤的严重程度。DTI的最主要参数是分数各向异性(fractional anisotropy，FA)和平均扩散率，通常称为表观扩散系数，FA值在0～1变化，数值越接近1，神经纤维束越完整，并与感觉、运动功能障碍呈正相关。当有任何外力损伤轴突膜时，损伤节段水平各方向的扩散不受限制，导致FA值降低；平均扩散系数是所有方向上平均扩散的量度，平均扩散率低，表示神经组织内解剖结构完整，而平均扩散率高表示纤维束内部混乱[30-31]。Peterson等[32]研究认为，FA值和平均扩散率是评定脊髓损伤的有效参数，脊髓损伤时FA值显著降低，平均扩散率显著升高，且FA值与Frankel评分有显著相关性[33-34]。

4 小 结

CSCIWOFD在临床上较为常见，但非专科医师对其认识不足，仅依靠X线或CT检查易漏诊，延误治疗时机。过伸过屈位X线片可判断有额面部软组织损伤或头颈部外伤CSCIWOFD患者的颈椎稳定性，评估颈椎狭窄程度及狭窄节段，此外，外伤早期颈椎椎前软组织增宽影也有一定的参考价值。对于已诊断CSCIWOFD的患者，需要对手术指征、治疗方式及神经功能预后进行准确评估，常规MRI检查可判断颈椎稳定性、脊髓损伤严重程度及脊髓压迫节段,动态MRI检查可还原其损伤机制，更加准确地判断脊髓压迫平面，从而精准减压。DTI技术可以定量分析脊髓损伤的严重程度和预测远期神经功能，为长期康复治疗提供理论依据，但目前临床应用较少，检查成本高，其临床应用价值仍有待商榷。影像学检查可帮助诊断CSCIWOFD，为确定损伤节段、选择手术入路及神经功能康复提供一定的理论基础。