钝性椎动脉损伤的特点及法医学鉴定

卢玫瑰，张更，吴雪梅，易旭夫

1.广东正道司法鉴定所，广东 惠州 516000；2.福建医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系，福建 福州 350122；3.四川大学华西基础医学与法医学院，四川 成都610041

明确血管损伤或病变的部位、性质（外伤性、病理性或两者并存），一直以来都是法医学鉴定的重点。椎动脉作为脑部血供的重要来源之一，其损伤或病变可致即刻或迟发性脑卒中，轻者致残，重者致死。由于椎动脉的致伤方式、成伤机制较复杂，损伤不易识别，尤其在钝性外力作用下，受害者体表可能没有或仅有轻微损伤改变时更是如此。此外，椎动脉颅外段解剖走行位置较深，常规对此处不检验。这些问题给法医学鉴定工作带来挑战，甚至有错误鉴定的风险。因此，本文结合国内外相关文献资料，对椎动脉的正常解剖、损伤或病变特点、法医学鉴定等内容进行综述，以期为同行提供参考和借鉴。

1 正常椎动脉解剖

解剖学上一般将椎动脉分为4 段[1]。V1 段：起始于锁骨下动脉处到第6 颈椎横突孔，位于前锯肌、锁骨下动脉第1 段、颈长肌围成的椎动脉三角内；V2 段：穿行于第6 颈椎～寰椎横突孔内；V3 段：横卧于椎动脉沟内，位于头后大直肌、头上斜肌、头下斜肌围成的枕下三角内；V4 段：从硬脑膜穿出处至汇合成基底动脉前。与解剖学分段略有差异，影像学上通常将椎动脉分为5 段[2]：从起始处到枢椎横突孔为V1 段，出枢椎横突孔后横行向外为V2 段，从V2 段外侧稍向前弯曲、垂直上行至寰椎横突孔为V3 段，从V3 段上端急转弯、水平向内行、再弯曲向上、垂直上行至枕骨大孔为V4段，入颅后为V5段。这两种分段法的主要区别在于对椎动脉在寰枢椎部的划分。由于枕骨、寰椎和枢椎三者结构和功能联系紧密，寰枕关节使头俯仰、侧屈，寰枢关节使头旋转，椎动脉在寰枢部、寰枕部有多个连续弯曲[3]，以适应头部旋转，故将椎动脉寰枢、寰枕部列为一段更符合生物力学原理。因此，椎动脉还有第三种分段法[4]。V1 段：起始处到进入第6 颈椎横突孔前（图1A）；V2 段：穿行于第6 颈椎到枢椎横突孔内（图1A）；V3段：出枢椎横突孔到枕骨大孔处（图1B）；V4 段：颅内段。本文以第三种分段法来介绍椎动脉损伤或病变特点。

图1 椎动脉分段Fig.1 The segments of the vertebral artery

2 钝性椎动脉损伤

2.1 发生率

文献报道钝性椎动脉损伤的发生率低，多见于临床资料。据统计[5]，德州东部医疗中心2000 年6 月23 日至2007 年12 月31 日收治的8 292 例钝性损伤患者，经CT 血管造影，确诊44 例为钝性椎动脉损伤，发生率为0.53%。然而，临床大部分钝性椎动脉损伤患者因无显著症状而被遗漏[4]，实际发生率极可能更高。SHAFAFY 等[4]对可疑钝性椎动脉损伤但无临床症状者行血管造影筛查，发现34%的患者存在钝性椎动脉损伤。MITHA 等[6]筛查头颈部损伤患者发现，钝性椎动脉损伤的发生率可达30%。因此，明确钝性椎动脉损伤的特点有助于临床医生和法医病理学工作者准确识别和进一步处理损伤。

2.2 致伤方式

钝性椎动脉损伤的致伤方式与颈总（内）动脉相似，最常见的是车祸（50%以上），随后是高坠、暴力打击[7]。除常见致伤方式外，不正确的推拿手法，如发力的大小、轨迹、频率、速度、加速度及时间等控制不当[8]，也可能对患者造成损害。据估计，每20 000 例颈部推拿者中，就有1 例可能伤及椎动脉致脑卒中[9]。

体育竞技运动也可致钝性椎动脉损伤，尤其是球类竞技。SAW 等[10]通过文献研究，发现有43 种运动项目可致钝性椎动脉损伤，其中接触性球类占26%（足球14%、篮球6%、冰球4%等），击球类占23%（高尔夫球16%、网球3%、板球1%等），个人耐力类占20%（跑步11%、游泳4%等），格斗类占11%（武术8%、摔跤3%）。乳突是球类竞技中较常见的打击部位[10]，该区青紫，常作为筛查钝性椎动脉损伤的指标之一。其他致伤方式较少见。SCHNECK 等[11]报道1 例34 岁女性多次坐过山车后，眩晕5 个月，继而出现颈痛、视力模糊、复视，经磁共振血管成像，诊断为双侧椎动脉（V2 段）夹层伴管腔狭窄（80%）。日常活动，如阵发性咳嗽、打喷嚏、呕吐、粉刷天花板等，可因管腔压力骤升，诱发病变的椎动脉破裂[9]。因此，钝性椎动脉损伤的致伤方式多样，外力强度可轻可重，以严重外力多见，但轻微外力亦不能忽视。

2.3 成伤机制

钝性椎动脉损伤的成伤机制大致分为4 种[4，12]：（1）头颈部过伸、旋转后牵拉、压迫，多伤及V3 段。该段起止端相对固定，两端间移动性大、缺乏保护，且有多个连续弯曲，易受头颈部运动影响，有时轻微外力即可损伤。当椎动脉被纵向牵拉超过自身长度16%～20%时，更易撕裂[13]。（2）血管压力骤升，多累及V4 段。当头颈部过伸或旋转致一侧V3 段狭窄甚至闭塞时，对侧和前循环血液经大脑动脉环代偿，V4 段压力骤升，易导致V4 段狭窄处（穿硬脑膜处和小脑下后动脉起始处）破裂[14]。（3）颈椎骨折或脱位损伤，以V2 段、V3 段寰枢部多见。这两部分在一定程度上受颈椎保护，但当上颈椎半脱位，骨折累及横突孔，骨折块位移入横突孔＞1 mm 等颈椎损伤时，70%以上伴椎动脉损伤[15]。因此，颈椎损伤亦可作为筛查椎动脉损伤的指标之一。（4）直接外力作用。早在1984 年，SATERNUS[16]曾专门检查36 例自杀缢死尸体的椎动脉，发现25%有不同程度（包括全层破裂、内膜撕裂、内膜下出血）的椎动脉损伤。实际上，钝性椎动脉损伤往往是其中一种或多种机制共同作用所致。

椎动脉各段解剖结构不同，钝性椎动脉损伤的发生率亦有所差异。V1 段位于椎动脉三角内，位置较深，受外力影响小。V4 段与颅外段相比，中膜和外膜变薄，弹力纤维和平滑肌细胞变少，损伤较常见。V2、V3 段受头颈部过伸或旋转以及颈椎损伤的影响较大，损伤最常见。ALTERMAN 等[17]报道的51 例钝性椎动脉损伤中，V3 段损伤最常见（55%），之后是V2 段（26%）、V4 段（14%）、V1 段（5%）。因此，法医学鉴定时，须警惕常见的成伤机制和相应损伤部位。

2.4 病理生理表现

参照丹佛健康医学中心依据病变动脉造影而制定的钝性颈动脉损伤分级量表[18]，将钝性椎动脉损伤分为5 级：Ⅰ级，血管壁不规则增厚或因夹层、膜内出血致管腔狭窄＜25%；Ⅱ级，管腔内血栓或夹层、膜内出血致管腔狭窄＞25%；Ⅲ级，假性动脉瘤；Ⅳ级，血管完全闭塞；Ⅴ级，血管破裂。有报道[17]称，Ⅱ级、Ⅳ级最常见，其次为Ⅰ级，Ⅲ级和Ⅴ级相对少见。回顾性研究151 例外伤性蛛网膜下腔出血案例，发现52 例系椎动脉破裂所致，其中V4 段最常见（26 例）[19]。外伤性椎动脉夹层则好发于颅外段。据报道[10]，在106 例外伤性椎动脉夹层中，V1～V3 段有91 例（V3 段30 例、V2 段29 例、V1 段5 例），V4 段仅17 例。此外，夹层内、外膜破裂口不一定在同一水平，可能从颅外延伸至颅内。所以，在进行法医学检验时须尽可能暴露椎动脉，以便观察夹层的长度范围、内外膜破裂口的位置，以明确夹层的原因。

钝性椎动脉损伤的临床表现不一，可无症状，或有损伤周围结构受压及供血区神经功能障碍症状。YANG 等[20]报道了1 例67 岁男子从楼梯滑落、前额着地，伤后有咽喉疼痛、声音嘶哑，经血管造影后明确诊断，系右侧椎动脉V2 段（颈4 水平）假性动脉瘤破裂致咽后壁血肿，咽喉受压而疼痛、声音嘶哑。KUDO等[21]报道了1 例伤者为右侧椎动脉V2 段（颈5 水平）破裂致咽后壁血肿，继而出现因气道受压致反常呼吸、呼吸音消失以及失血性休克。椎动脉入颅后，在橄榄下端附近发出最大的分支——小脑下后动脉，向后外侧、延髓与小脑扁桃体间走行，主要为小脑半球下部、延髓背外侧供血，其走行较迂曲，血流速度缓慢，是血栓形成或栓塞的好发部位。患者可表现为眼球震颤、吞咽困难、共济失调等神经核团或纤维损伤症状，即瓦伦贝格综合征。可见，钝性椎动脉损伤的临床表现和损伤部位有关，其对法医学检验具有指导意义。

钝性椎动脉损伤多于伤后10～72 h 出现临床症状或死亡，亦可于伤后数天甚至数月[22]。PURGINA 等[23]报道了1 例22 岁男子被人拳击头部，伤后CT 检查示中度弥漫性蛛网膜下腔出血、脑室积血，血管造影未见异常。伤后7 d CT 示蛛网膜下腔出血基本吸收，血管造影CT 示左侧椎动脉小脑下后动脉起始处动脉瘤（直径1 mm）。伤后9 d，患者突然失去意识，CT 示动脉瘤破裂、新鲜蛛网膜下腔出血，患者于伤后12 d死亡。结合死者伤后的临床表现、影像动态监测结果及死后组织学检查，证实系外伤性假性动脉瘤破裂导致死亡。DUNAY 等[24]报道了1 例33 岁男性因“颈痛1 周，突发头晕、头痛”就诊，经血管造影CT 检查发现右侧椎动脉夹层，MRI 示亚急性右侧小脑半球梗死。追问病史，患者除2 个月前被降落伞缠绕颈部外，无其他外伤史，故考虑系该次外伤致椎动脉夹层、迟发性神经功能障碍。钝性椎动脉损伤所致迟发性神经功能障碍或死亡，与大脑动脉环代偿供血有关，然而继发性动脉瘤等病变的形成需要一定的时间，且这个时间往往不确定，给法医学鉴定外伤和迟发性神经功能障碍或死亡的因果关系带来一定的难度。若受害者伤前或伤后即刻血管造影为阴性，而伤后数小时、数天甚至数月后造影显示动脉瘤等病变，可直接证明外伤和动脉瘤等继发病变存在因果关系。可见，钝性椎动脉损伤的早期临床资料有助于法医进行伤病关系分析。

3 椎动脉自身疾病

当椎动脉自身存在疾病时，可自发或在轻微外力下引起脑卒中。新英格兰医学中心后循环脑卒中登记在册的研究数据分析结果[25]显示，椎动脉V1 段起始部和V4 段是常见的病变部位。动脉粥样硬化是脑卒中最常见的病因。由于V1 段与锁骨下动脉的垂直关系，受血液流速、血管壁张力、湍流、剪切力等影响，起始部内膜容易损伤，致脂质沉积和血小板聚集，形成粥样斑块。锁骨下动脉近椎动脉发出处亦是粥样硬化性狭窄或闭塞的好发部位，且因狭窄远端压力下降、虹吸作用导致同侧椎动脉血流反流，出现后循环脑缺血、上肢缺血表现，即锁骨下动脉盗血综合征[26]。椎动脉V4 段直接发出分支为脑供血，当该段动脉狭窄或闭塞时，分支血管直接受累引起脑卒中。

颅内动脉瘤也是脑卒中的常见病因，其中约12%位于后循环，且多见于基底动脉尖、大脑后动脉、椎动脉、基底动脉、小脑下后动脉等[27]。LEHTO 等[28]研究了9 709 例经血管造影确诊的颅内动脉瘤，其中190 例共有193 处椎动脉瘤，且以椎动脉与小脑下后动脉交汇处最多见（115 例，占60%）。动脉瘤除破裂出血外，还可直接压迫脑干致死。HAYASHI 等[29]报道了1 例因椎动脉V4 段巨大动脉瘤（3.4 cm×2.6 cm×2.7 cm）压迫右侧下1/3 脑桥和延髓而致死的案例，死者或因头部旋转或其他轻微活动导致动脉瘤压迫脑干死亡。大部分颅内动脉瘤的形成与先天发育异常有关，如Ehlers-Danlos 综合征、马方综合征、神经纤维瘤病等遗传性结缔组织疾病，还有部分继发于动脉粥样硬化、感染、外伤等病变。而大部分颅外动脉瘤常继发于外伤，并以V3 段多见；先天性颅外动脉瘤相对罕见，以V1 段、V2 段多见。MORASCH 等[30]收集了7 例先天性椎动脉颅外动脉瘤，其中3 例有Ehlers-Danlos综合征、2 例有马方综合征、1 例有神经纤维瘤病、1 例有非特异性结缔组织发育异常。7 例总共有9 处椎动脉瘤，V2 段7 例、V1 段4 例，有2 例同时发生在V1 段和V2 段。椎动脉各段动脉瘤的病因特点在一定程度上也可为法医学鉴定提供线索，但还应结合组织病理检验综合判断。

椎动脉优势（vertebral artery dominance，VAD）和先天性椎动脉发育不全（vertebral artery hypoplasia，VAH）是两种常见的椎动脉变异。椎动脉直径一般为3～5 mm，左右两侧直径大小不一，可能与解剖起源或两侧大脑需求不同有关。当两侧直径差异≥0.3 mm时，直径较大侧称为优势椎动脉；当两侧直径一致，和基底动脉连接角度更直的一侧，亦称为优势椎动脉；其中50%以上VAD 发生在左侧，25%在右侧[31]。VAH好发于左侧，目前诊断尚无统一的标准，欧洲神经超声学和脑血流动力学学会（European Society of Neurosonology and Cerebral Hemodynamics）根据超声标准定义VAH：V2 段的直径＜2.5 mm；患侧舒张期血流速度减小；患侧血流阻力增加（阻力指数＞0.75）；健侧管腔直径＞4 mm，血流速度正常[32]。当患者存在VAD或VAH 时，非优势侧更容易继发粥样硬化、动脉瘤等病变，进而引起脑卒中。其原因是，两侧椎动脉血流不对称，血管壁机械作用力不对称，导致非优势侧血管阻力升高，更易继发粥样硬化，同时基底动脉向非优势侧弯曲、延长，进而形成血液涡流，更易损伤血管内膜。

4 法医学鉴定

明确外伤和椎动脉狭窄或破裂有无因果关系及参与程度大小，是法医学鉴定的焦点和难点。笔者从案情调查、尸体检验、尸体血管造影技术这几个方面进行论述，希望为广大法医工作者在鉴定此类案件时提供一定的思路。

4.1 案情调查

首先，法医需要先调查包括受伤过程、临床表现、影像诊断等相关资料，再参照丹佛健康医学中心的研究结果[18]：“当头颈部遭受直接或间接外伤后，存在即刻或迟发性后循环功能障碍症状体征、颈椎损伤（椎体、横突骨折或半脱位等，尤其累及上颈椎时）以及影像学检查显示后循环脑卒中等一种或一种以上情况时，应高度警惕钝性椎动脉损伤的可能。当椎动脉颅外段损伤时，可有颈部肿胀、出血压迫引起声音嘶哑、呼吸困难等表现”，结合案情，初步判断有无钝性椎动脉损伤及可能累及的部位，为指导下一步解剖（即确定重点检查部位和解剖路径）做准备。

4.2 尸体检验

法医进行尸体解剖时，须尽可能暴露椎动脉，寻找血管狭窄或破裂的部位。常规取脑时夹住基底动脉，尽量向下取椎动脉，但这只能观察V4 段。法医根据案件需要，在鉴定条件允许的情况下，可采取不同入路检查椎动脉。其中，Introna-Corrado 检查方法[33]可原位检查V4 段和V3 段寰枕部。具体操作为：沿颅顶至颈6 纵行切开皮肤，再沿两侧乳突间冠状切开皮肤，逐层分离皮下组织及项部肌肉，去除内下方的枕骨，咬除脊柱（寰椎至颈5）椎弓，去除硬脑膜、硬脊膜，暴露小脑、脊髓（颈1～颈5）后，将脑和脊髓（颈1～颈5）取出，观察椎动脉V3 寰枕部和V4 段。另外一种方法为：常规暴露、移除颈髓后，使用摆锯分别紧贴椎管前内侧切开椎弓根，沿横突孔前、后结节切开，清理残留骨片及组织，暴露全部横突孔内的椎动脉，即V2 段和V3 段寰枢部[34]。若从颈前入路，可检查大部分颅外段椎动脉，具体操作为：从颈前逐层切开皮肤、皮下组织以及颈阔肌、胸锁乳突肌、肩胛舌骨肌，在椎动脉三角处暴露V1 段，继续向上追踪、依次分离颈动脉鞘、椎前筋膜，切开颈长肌、横突间肌及周围软组织，咬除横突孔，暴露V2 段和V3 段寰枢部。

解剖暴露椎动脉的操作繁琐、难度大，对尸体的破坏大，对法医的技术要求也高，常常需要消耗大量的人力、物力。有报道[35]显示，1 例左侧椎动脉夹层破裂，取可疑病变处连续切片（厚度5 μm）380 张，方得出可能是节段性动脉中膜溶解或纤维肌发育不良形成夹层的意见。遗憾的是，仍有相当一部分案例不能明确血管狭窄或破裂部位。不仅椎动脉，其他颅内动脉亦是如此，以蛛网膜下腔出血为例，约40%的案例未能明确破裂口[12]。因此，迫切需要其他检验椎动脉（尤其是V2 段和V3 段）损伤或病变的方法。

4.3 尸体血管造影技术

临床上，血管造影是脑血管损伤或疾病诊断以及术前的常规检查手段。本文大部分钝性椎动脉损伤病例系通过临床血管造影，尤其是血管造影CT 发现。法医学实践中，血管造影也被认为是探查尸体血管情况的有效手段[36]。目前，国内已针对死后血管造影技术的应用出台了相关标准，如《法医学虚拟解剖操作规程》（SF/Z JD0101003—2015）、《尸体多层螺旋计算机体层成像（MSCT）血管造影操作规程》（SF/T 0067—2020）。由于死后血液停止流动，可通过加压装置往尸体心脏或血管系统（离体或在体）灌注造影剂，再经X 线或多层螺旋计算机体层成像（multislice spiral computed tomography，MSCT）扫描及后处理，从而显示血管狭窄或闭塞、破裂的部位及范围。PALMIERE等[37]通过对比9 例生前和死后血管造影CT 检验结果，发现两者的诊断基本吻合。通过对比死后血管造影CT 和传统尸体解剖检验结果，CHRISTINE 等[38]发现两者对决定死亡的血管病变的检出率分别为97.1%、83.8%，对影响死亡的血管病变的检出率分别为85.7%、78.6%。GRABHERR[39]同样发现死后血管造影对血管病变的检出率高于传统尸体解剖，对决定死亡的血管病变的检出率分别为93.5%、65.3%，对影响死亡的血管病变的检出率分别为96.1%、70.7%。

目前，国内外大部分尸体血管造影案例展现了其血管破坏小以及可指导解剖和取材的优势，尤其在检查常规解剖难度大、直径细小的血管损伤或病变时。1971年，CONTOSTAVLOS[40]运用尸体血管造影寻找蛛网膜下腔出血源，发现其中1 例椎动脉V3 段寰枕部破裂。SHAO等[41]曾报道1例尸体血管造影示右侧椎动脉末端及基底动脉未显影，随后解剖明确系血栓栓塞。除椎动脉颅外段外，颈内动脉颅内段亦是解剖难点，吴雪梅等[42]曾就尸体血管造影在颈内动脉检验中的应用进行综述。但组织病理学检验仍是明确血管损伤或病变性质的金标准，尸体血管造影更多是作为常规解剖前的辅助检查手段，用于指导解剖操作及取材。

当然，在强调尸体血管造影优势的同时，也应注意其局限性。在技术层面上，如对比剂渗透、灌注技术要求高、成像设备昂贵等问题；诊断层面上，由于大量造影剂经破裂口渗漏，会影响破裂口的确认。与此同时，研究人员也在不断地优化技术，如提出改良心肺机灌注[43]、经左心室穿刺实现尸体全身血管造影[41]等。还有研究[44]提出动态血管造影，即在灌注过程中经多次扫描，尽可能捕抓造影剂从破裂口溢出的清楚图像。上述研究最终都是希望能够通过不断地改良实践从而推动尸体MSCT 血管造影的应用，使得这项技术成为常规的尸体检查手段，从而提高鉴定血管损伤或病变的效率和科学性。