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编号:10279871
颈段脊柱损伤的MRI诊断
http://www.100md.com 《临床放射学杂志》 2000年第6期
     作者:张芳 王仁法 王承缘

    单位:张芳(430030 武汉,同济医科大学附属同济医院MR室);王仁法(430030 武汉,同济医科大学附属同济医院MR室);王承缘(430030 武汉,同济医科大学附属同济医院MR室)

    关键词:颈椎外伤;磁共振成像;脊髓损伤

    临床放射学杂志000611 【摘要】 目的 探讨MRI在颈段脊柱创伤中的应用价值。 材料与方法 30例颈椎外伤患者行MRI检查。所有患者均行X线检查,其中6例行CT检查。 结果 30例中伤及颈5~7占80%x。根据MRI表现将颈段脊柱外伤分为5类:单纯压缩性骨折;泪滴性骨折;爆裂性骨折;骨折脱位;无骨折脱位。全部病例MRI均清楚显示伴有脊髓信号的异常,2例可见脊髓断裂。 结论 MRI可以对颈椎损伤形态及脊髓、韧带、间盘等软组织损伤作出准确的评价,并可明确颈椎外伤后稳定性的预后。
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    MRI Diagnosis of Cervical Trauma

    ZHANG Fang,WANG Renfa,WANG Chengyuan.

    (Department of Radiology, The Affiliated Tongji Hospital, Tongji Medical University, Wuhan, Hubei Province 430030, P.R.China)

    【Abstract】 Objective To evaluate the clinical application of MRI in the cervical trauma. Materials and Methods MR scanning and conventional X-ray were performed in 30 patients with cervical trauma. Additional CT scan was made in 6 cases. Results C5~7 vertebrae injury occurred in 80% of 30 cases. According to MRI findings, cervical trauma could be divided into 5 types: simple compress fracture, teardrop fracture, burst fracture, fracture with dislocation, and dislocation without fracture. MRI well demonstrated the abnormal signal of the spinal cord. Spinal fragmentation was seen in 2 cases. Conclusion MRI can make a precise assessment of the damage of cervical spinal cord, ligament and disk. It is very helpful for the management of cervical trauma.
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    【Key words】 Cervical trauma MRI Spinal cord injury

    颈段脊柱活动度较大,是外伤好发部位。由于暴力大小及方向的不同,可产生不同形态的骨折脱位。严重的骨折脱位,可致脊柱的稳定性改变,同时产生不同程度的脊髓损伤,轻者出现暂时单侧肢体运动或感觉障碍,重者出现高位截瘫,甚至因延髓交界段脊髓断裂而立即死亡。因此,外伤后评价颈段脊柱稳定性及脊髓损伤程度对治疗及预后有极为重要的意义。本文探讨颈段骨性及非骨性韧带、间盘组织以及脊髓损伤的MRI特征,加深理解MRI在颈段脊柱损伤中的重要作用。

    1 材料与方法

    搜集我院1999年1月~1999年6月颈部外伤患者30例,男22例,女8例。年龄6~65岁,平均39岁,其中40岁以上18例,小于40岁12例。致伤原因包括车祸伤16例,摔伤7例,头部棍棒击伤3例,游泳撞伤1例,高楼坠落伤3例。临床表现:高位截瘫伴大小便障碍15例,不全截瘫10例,单侧肢体运动或感觉障碍5例。伤后2天以内行MRI检查8例,3~7天9例,7~14天4例,14天以上至7个月左右12例。MRI检查前均经平片检查,其中6例经CT检查。
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    采用GE 1.5T MR扫描仪,颈后线圈,患者取仰卧位。常规快速梯度回波定位,矢状位:自旋回波序列(SE)T1加权像(T1WI)和快速自旋回波序列(FSE)T2加权像(T2WI);轴位或斜轴位:FSE T2WI。在脊髓内异常信号或范围显示不清及骨折线不明显时,加扫矢状位快速反转恢复序列(STIR)及小角度梯度回波序列(T2.WI)

    2 结果

    根据受损椎体形态及脊柱稳定性并结合有关文献[1~4]大体分为5型:(1)单纯压缩性骨折:指椎体前部呈压缩性改变,可合并椎体前上缘小骨折,但无明显移位(图1); (2)泪滴型骨折:指椎体前缘较大三角形撕脱骨片,椎体后缘突入椎管,常合并有韧带断裂及脊柱稳定性改变(图2); (3)爆裂性骨折:指颈椎粉碎性骨折,但移位不明显,可合并髓核受挤压进入椎体,也呈粉碎性裂开,一般纤维环未受损,脊柱后方韧带损伤不明显(图3); (4)骨折脱位型:指双侧或单侧小关节半脱位、脱位、关节脱位交锁及小关节突骨折,椎体向前或后滑脱,可合并韧带断裂及椎板骨折、脊柱严重不稳(图4); (5)无骨折脱位型:指影像检查未发现颈段骨折或脱位,但有脊髓损伤的临床症状(图5)。
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    表1 颈段脊柱损伤类型及韧带、间盘组织破坏与脊髓损伤的关系 骨折脱位分类

    韧带损伤(撕裂)

    间盘损伤

    (撕裂)

    脊 髓 损 伤

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    水肿

    挫伤

    断裂

, 百拇医药     软化

    萎缩

    单纯压缩性骨折

    -

    -

    -

    -

    -

    1

    -

    -

    2

    -

    泪滴样骨折
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    4

    4

    4

    5

    2

    6

    4

    -

    1

    -

    爆裂样骨折

    1

    -

    2
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    3

    2

    3

    -

    -

    -

    -

    骨折脱位型

    5

    5

    7

    8

    5

    5
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    3

    2

    2

    1

    无骨折脱位型

    -

    1

    1

    2

    -

    5

    1

    -

    3
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    1

    注:数字代表病例数,“-”代表阴性。Ⅰ:前纵韧带;Ⅱ:后纵韧带;Ⅲ:黄韧带;Ⅳ:棘上、棘间韧带

    本组30例外伤患者中,单纯压缩性骨折3例,压缩性骨折并椎体前缘撕脱骨片7例,爆裂性骨折3例,骨折脱位型9例,无骨折脱位型8例。

    脊柱韧带主要包括前、后纵韧带,黄韧带和棘上、棘间韧带。韧带断裂指韧带附着部位低信号连续性中断;棘上、棘间韧带的损伤表现为附着部位出现片状高信号。

    脊髓急性损伤分为脊髓水肿、挫伤、断裂。损伤后改变即慢性损伤包括脊髓软化、萎缩。

    本组统计颈段脊柱外伤后急性期合并脊髓水肿20例,脊髓挫伤8例,脊髓断裂2例;慢性期合并脊髓软化8例,脊髓萎缩2例。颈段脊柱损伤类型及韧带、间盘组织破坏与脊髓损伤的关系见表1。
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    3 讨论

    颈段脊柱包括上、下两部分,上颈段指的是枕、寰、枢椎复合体任何结构的创伤,下颈段指的是颈3~7,包括颈7~胸1的连接部位。损伤多发生于活动度大的节段,如颈5~7。北京积水潭医院曾统计316例颈段脊柱损伤病例,其中颈5~7段损伤占69.3%[2]。本组30例中受累颈椎共计35个,其中颈5~728个,占80%,高于文献报道,这可能是因为病例数偏少,上颈段脊柱损伤病例相对缺乏,但基本符合文献报道的颈5~7为易受损节段。

    颈段脊柱外伤的分类方法各家不一,现多采用根据暴力类型或生物力学等方法进行分类[1~4]。但这种分类方式多在X线诊断基础上进行,目的是通过描述骨性结构形态及位置的改变,对韧带及脊髓的损伤及脊柱稳定性作出估计;而MRI可清楚显示韧带及脊髓的损伤、脊柱屈度的改变、明显的骨折、移位、脱位等。所以,笔者将本组病例根据骨性结构的改变与韧带损伤相结合的原则分为5类,既对脊柱稳定性是否改变有较明确的诊断,又简化了分类程序。
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    各类脊柱损伤合并前、后纵韧带、黄韧带、棘上、棘间韧带断裂及急性期脊髓水肿、挫伤、断裂的比例见表2,结果显示出骨折脱位型及泪滴样骨折型易合并韧带断裂及严重的脊髓损伤。创伤多来自突向椎管的骨片、髓核、滑脱的椎体等对脊髓的直接损伤。

    本组无骨折脱位型占总数的26.7%,其脊髓损伤机理已有不少学者进行了研究[5],统计发现,此型多发生于儿童和老年人,而且多见于过伸性损伤,如“挥鞭样损伤”。好发人群与原发病变如发育性椎管狭窄、脊柱退行性改变、脊髓牵拉性损伤有关。本组8例无骨折脱位型中7例为成人,平均年龄51岁,均合并有明显的椎体后缘骨质增生、黄韧带肥厚、椎间盘变性及突出、椎管狭窄等退行性改变。脊髓损伤最严重的部位常常是退行性改变最明显的节段(图5)。

    表2 各类脊柱损伤合并韧带断裂及急性期脊髓损伤比例 (%) 骨折脱位分类

    韧带损伤(撕裂)
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    脊 髓 损 伤

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    水肿

    挫伤

    断裂

    单纯压缩性骨折

    0

    0

    0

    0

    5.0
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    0

    0

    泪滴样骨折

    40.0

    40.0

    30.8

    27.8

    30.0

    50.0

    0

    爆裂样骨折

    10.0

    0
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    15.4

    16.7

    15.0

    0

    0

    骨折脱位型

    50.0

    50.0

    53.8

    44.4

    25.0

    37.5

    100
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    无骨折脱位型

    0

    10.0

    7.7

    11.1

    25.0

    12.5

    0

    注:Ⅰ:前纵韧带;Ⅱ:后纵韧带;Ⅲ:黄韧带;Ⅳ:棘上、棘间韧带

    本组单纯压缩性骨折及爆裂性骨折各占10%,伴脊髓急性期水肿分别为5%、15%,无脊髓挫伤和断裂发生,损伤程度相对轻。受损节段脊髓虽没有明显移位的骨片的直接压迫,但多合并有较明显的脊柱退行性改变,如间盘变性、突出,椎体后缘骨质增生、后纵韧带和/或黄韧带肥厚等(图1)。由此可以看出,颈段脊柱受到外伤时,即使在X线未发现明显骨折脱位,或仅表现为轻度的压缩性改变,或骨折片无明显移位时,只要出现神经受损的临床症状,均应补充MRI检查,了解脊髓损伤的情况。
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    脊髓水肿表现为脊髓肿胀、增粗,呈等或稍长T1、长T2信号。脊髓挫伤包括脊髓水肿及出血2种表现。由于MRI对不同时期出血的反映不同,故脊髓挫伤在不同时期有不同的信号表现[1]。超急性期(<24小时):表现为等T1、等T2信号,可伴有脊髓受压及肿胀增粗;急性期血肿(1~2天):表现为T1WI呈等信号,T2WI呈中心部位低信号、周边部位高信号特征;亚急性期(3~14天):初期T1WI上血肿部位由外围开始出现高信号而T2WI上无高信号表现。随着时间进展T1WI上高信号区域由外围向中央增大,T2WI上也出现高信号,到亚急性后期,血肿周缘出现低信号环,以T2WI上明显。脊髓断裂是最严重的脊髓损伤,意味着不可复性损伤,表现为脊髓部分或全部分离。
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    图1 颈6椎体前缘高度变扁,呈楔形变,同层面脊髓水肿,为等T1、长T2信号。

    韧带结构未见明显损伤,可见颈段间盘T2信号均减弱,颈3、4~6、7间盘突出,以颈5、6明显

    图2 同一患者分别于车祸后24小时内(A)、第7天(B)、4月余(C)作MRI检查。

    A.颈4椎体前缘可见三角形骨片撕脱,前纵韧带、黄韧带断裂,后部复合韧带损伤,脊髓急性期挫伤,呈等T1、混杂T2信号。
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    B.脊髓内出血清晰可见,呈短T1及长T2信号,周围仍可见长T2水肿信号。

    后部复合韧带附着处片状高信号吸收。

    C.(经前路植骨术后)颈4椎体后缘向椎管内突出,脊髓仍呈受压表现,原出血部位形成软化灶,呈长T1、长T2信号

    图3 颈5椎体可见纵形骨折线,但椎体移位不明显,韧带结构无明显损伤,脊髓受压,水肿明显,呈等T1、长T2信号
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    图4 A.颈6椎体向前滑脱,颈7椎体前上部压缩性改变,前、后纵韧带、黄韧带断裂,后部复合韧带损伤,脊髓部分离断伴髓内水肿。

    B.同一患者旁矢状位,显示颈6、7小关节交锁

    图5 未见明显骨折或脱位,但可见颈椎屈度较僵直,颈2~胸1间盘变性,颈5、6间盘突出,同层面脊髓受压,水肿,为等及长T1、长T2信号

    脊髓软化指脊髓局灶性坏死后胶质增生形成的瘢痕,T1、T2值显著延长,一般边界清楚。脊髓萎缩可继发于外伤、蛛网膜粘连、脑脊液循环障碍等多种原因所致脊髓血供障碍,一般于伤后数月出现。
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    脊髓急性期水肿,常与脊髓受压、扭曲变形并存,范围常超过受损脊椎节段,且多向上发展。可能与损伤节段直接或间接原因致供血减少或中断,静脉回流受阻,致远端脊髓进一步缺血、缺氧,从而产生较大范围的水肿有关。MRI能清楚显示水肿的范围及程度。一般水肿持续10余天可消散,本组1例与伤后2个月左右检查仍可见较明显的水肿,可能与原有的椎间盘突出、脊柱不稳所致再损伤有关。髓内出血可由于创伤直接所致,也可是因微循环障碍产生的继发损害。MRI能早期发现髓内出血的病理表现,并能根据信号变化了解血肿的演变。本组1例泪滴样骨折型患者分别于伤后1天、7天、4月余行MRI检查,MRI信号变化见图2。脊髓断裂是最严重的脊髓损伤,意味神经功能难恢复,本组2例部分断裂均发生于骨折脱位型骨折(图4)。韧带的损伤与脊髓的损伤也有密切的关系,本组8例脊髓出血均伴有前、后纵韧带的断裂。本组可见脊髓软化8例,并萎缩2例,检查时间超过6个月4例,超过4个月1例,超过1个月2例,最短的1例有20余天。

    传统X线片通常能较快地诊断颈椎有无骨折脱位及其类型,对椎管内压迫也可作出一定的估价,而且价格低廉,仍是大部分颈椎外伤的首选检查方法。但对于脊髓损伤的诊断存在盲目性,且对于骨折脱位不明显而有明显的脊髓损伤症状以及部分颈1~2的骨折脱位患者无法作出准确诊断以及预后估价。这时,须选择分辨率高的CT或MRI检查。
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    现代高分辨率CT对平片不能发现的椎体微型骨折,小关节、椎板的骨折及半脱位、旋转脱位等病变的显示率明显提高,能准确判断骨性椎管狭窄的有无及病变程度,对于颈椎前后方的软组织损伤的显示也明显优于平片,但对于脊髓及韧带损伤CT仍无能为力[6]

    MRI最大优势在于能从不同的断面清楚显示脊椎的损伤,并可根据信号的不同判断脊髓损伤程度和时期,而脊髓是否为永久性损伤是医生及患者最关心的问题。所以,快速、准确地诊断脊柱损伤对于确定治疗方案及预后有非常重要的意义。MRI矢状位对前、后纵韧带、黄韧带及脊柱后方复合韧带是否有断裂也可作出准确判断[7]。但由于骨皮质在MRI上均为低信号,所以MRI在诊断脊柱较细微的骨折上稍逊于CT。但对于明显的骨折脱位MRI与CT无明显差异,这需要有经验的影像科医生仔细阅片。MRI因能清楚显示脊髓受压的部位及原因,有利于制订正确的手术方案,及时解除脊髓压迫,防止迟发性损害,还能对术后及恢复期脊髓进行评价,所以MRI应作为颈段脊柱外伤的常规检查。
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    参考文献

    1,Harris JH, Jr, Mirvis SE. The radiology of acute cervical spine trauma. 3rd edition. Williams & Wilkins, 1996, 216

    2,王亦璁,孟继懋,郭子恒,主编.骨与关节损伤.北京:人民卫生出版社, 1995, 499

    3,贾连顺,陈雄生.颈椎损伤的分类与治疗.中国脊柱脊髓杂志, 1997, 7:237

    4,曹来宾,主编.实用骨关节影像学.济南:山东科学技术出版社, 1998, 226

    5,Pang D, Wilberger JE. Spinal cord injury without radiographic abnormalities in children. J Neurosurgery, 1982, 57:114
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    6,Kulkarni MV, Bondurant FJ, Rose SL,et al. Magnetic resonance imaging of spinal trauma. Radiology, 1988, 8:1059

    7,Miles KA, Mainaris C, Barnes MR,et al. The incidence and prognostic significance of radiological abnormalities in soft tissue injuries to the cervical spine. Skelet Radiol, 1988, 17:493

    (收稿:1999-07-21), 百拇医药