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颈椎过伸性损伤

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颈椎过度屈伸是用来描述由于突然屈伸致使颈部变形引起或导致的一系列颈部损伤的非医学术语[1][2],其确切的损伤机制仍然未知。英文“whiplash(挥鞭)”是术语颈椎过度屈伸的口语表达方式。“颈部加速-减速”(CAD)描述了损伤的机制,而“颈椎过度屈伸相关疾病”(WAD)指颈椎过度屈伸损伤后的症状及其后遗症。

颈椎过度屈伸常见于机动车事故中,通常发生在车辆被追尾时;然而,许多其他活动也能导致该损伤,包括头部撞击,[3]蹦极和摔跤。[4]这是一些国家车险索赔中最常见的损伤之一;例如,在英国,2007年有430,000人提出颈部过度屈伸的保险索赔,占每个驾驶员保费的14%。[5]

在汽车发明之前,颈部扭伤被称为“铁路脊柱”,因为它们主要与火车相撞有关。第一例由火车相撞引起的严重颈部疼痛记录在1919年左右。[6]由于后端机动车碰撞,颈部受伤的人数急剧上升。鉴于挥鞭样损伤相关症状的多样性,魁北克挥鞭样相关疾病工作组创造了“挥鞭样相关疾病”这个短语。[6]

虽然人们普遍认为急性挥鞭伤并不罕见,但慢性挥鞭伤的话题颇有争议,至少有三个国家的研究显示其发病率从零到低,一些学者认为这与金融问题有关。[7]

1 体征和症状编辑

颈椎过度屈伸

患者报告的症状包括:颈部和背部疼痛、肩部牵涉痛、手臂和腿部感觉障碍(如发麻)和头痛。症状可以在受伤后直接出现,但通常要在几天后才会有所感觉。颈椎过度屈伸通常局限于脊柱。颈部和脊柱中部是最常见的受累区域。肩部和颈部之间会出现疼痛。颈椎过度屈伸的“缺失环节”可能在肩部或肩内部,这可以解释为什么单单颈部治疗经常不能带来持久的缓解。[8][9][10][11]

颈椎过度屈伸损伤后出现认知症状,如容易分心或受刺激,较为常见,可能与预后较差有关。[12]

2 原因编辑

造成颈椎过度屈伸损伤的确切损伤机制是强力的突然过伸,接连颈椎的超屈,主要分别扭伤项韧带和前纵韧带。颈椎过度屈伸损伤可能是由于脊柱的脉冲样回缩,导致前纵韧带被拉伸或撕裂造成的,因为头部向前后猛然摆动,导致颈椎过度屈伸损伤。[13]

车祸造成的颈部过度屈伸损伤被称为颈部加速减速损伤。尸检表明,当汽车乘员从后面被撞击时,来自座椅靠背的力压缩胸椎的后凸,这在腰椎和颈椎造成了纵轴向负荷。这种负荷力迫使颈椎变形为S形,其中下部颈椎被迫后突,而上部颈椎保持前凸。随着损伤的发生,整个颈椎最终过度伸展。

颈椎过度伸展可发生于任何类似机动车辆追尾产生的碰撞中,如在过山车[14]或其他游乐设施上,;运动损伤,如滑雪事故;其他交通方式,如飞机旅行,或被撞、踢或摇晃。[15][来源请求]

颈部过度屈伸相关疾病有时包括大脑损伤。在严重的颈椎加速减速综合征中,会发生被称为对冲伤的脑损伤。当头部和颈部过度伸展时,大脑加速冲击头盖骨,然后当头部和颈部反冲至过度屈曲或中立位时,大脑则加速冲击至另一侧,从而发生对冲伤。

“对实验性低速追尾碰撞的研究表明,有一定比例的受试者出现了短暂的颈椎过度屈伸症状”,[16]从这类研究中可以推断,颈部过度屈伸症状可能不总存在病理学解释。

然而,在过去十年里,英国和美国的学术外科医生一直在寻求解开颈椎过度屈伸之谜。2012年发表的一项1000例、为期四年的观察性研究称,造成颈椎过度屈伸损伤中的“缺失环节”是斜方肌,在上下文所描述的颈椎过度屈伸的机制中,斜方肌可能因偏心性的肌肉收缩而受损。[17]另一项研究[17]表明“shneck疼痛”是由于在一种看似无症状的肩部创伤后,附近的冈上肌引起的。肩部创伤通常无症状[18],并且在机动车辆事故中肩部可能与颈部同时受伤。根据传统治疗肩部创伤综合征的方法,人们成功的治疗了颈部过度屈伸损伤,主要采用抗炎类固醇和非类固醇药物,并全天避免肩部创伤的仰卧位。[19][程度如何?]所有这些工作表明,过去和现在颈部过度屈伸患者的疼痛源如果在颈部之外,可能会被遗漏。因此,颈部扭伤的病理原因可能被忽略,并且治疗无效。

3 机制编辑

颈部过度屈伸可以被描述为颈部肌肉、骨骼和神经的突然拉伤。颈部由七块椎骨组成,称为颈椎。前两块颈椎骨,即枢椎和寰椎,形状与其余五块不同。寰椎和枢椎负责颅骨左右移动、左右旋转和向前和向后移动(颈椎屈曲和伸展)。过度伸展和屈曲会破坏椎骨。

“颈部过度屈伸”过程中有四个阶段:初始位置(碰撞前)、回缩、伸展和反弹。在初始位置,没有力作用颈部,由于惯性,颈部是稳定的。[20]颈部过度伸展中的前纵韧带损伤可能导致颈椎不稳定。[21]有解释说,由于软组织的超负荷,回缩阶段才是真正的“过度屈伸”发生的阶段。下一个阶段是伸展,整个颈部和头部变为伸展状态,而由于头部的关系停止或限制了伸展。反弹阶段是上述阶段的最终过。

在回缩阶段,脊柱形成S形曲线,这是由上部颈椎的屈曲和下部颈椎的过度伸展引起的,但这种屈伸超过了颈椎的生理极限,下部颈椎在这个阶段发生损伤。在伸展阶段,所有颈椎和头部都完全伸展,但不超过其生理极限。大多数损伤发生在颈5和颈6。[22]

4 病理生理学编辑

虽然与特定碰撞过程的时间会有所不同,但下面的表格提供了持续约300毫秒的碰撞过程中乘员与座椅相互作用过程的示例。[来源请求]

0毫秒
  • 车后部受到冲击,并开始向前移动和/或冲击
  • 乘员保持静止
  • 乘员没有受力
100毫秒
  • 车坐加速并推向乘客躯干(即与座椅接触的身体中央部分)
  • 躯干在车座中并向前加速(车座将向后偏转)
  • 由于惯性,头部保持静止
150毫秒
  • 躯干被车座加速,并可能向上离开座椅
  • 下颈部被加速的躯干/座椅向前拉
  • 头部旋转并快速向后伸展,超过颈部位置
175毫秒
  • 头还在向后移动
  • 车座开始向前弹起
  • 躯干继续向前加速
  • 头部向后旋转增加并完全伸展
300毫秒
  • 头部和躯干向前加速
  • 脖子被“甩”向前旋转,脖子向前过度屈曲
  • 头部因颈部活动而加速运动,并向座椅靠背前方移动

5 诊断编辑

诊断通过患者病史、头颈部检查、 X光检查来排除骨折,并可能涉及使用医学成像来确定是否有其他损伤。[23]

5.1 魁北克工作队

魁北克工作队QTF)将颈部过度屈伸相关疾病分为五个等级。[24]

  • 0级:无颈部疼痛、僵硬或任何身体症状
  • 1级:颈部疼痛、僵硬或压痛,检查未发现任何身体症状。
  • 2级:颈部不适,检查发现可颈部活动范围缩小,有压痛点。
  • 3级:颈部不适加上神经症状,如深部腱反射减少、虚弱和感觉障碍。
  • 4级:颈部不适和骨折或脱位,或脊髓损伤。

6 预防编辑

目前为止,预防措施的重点一直是车座设计,主要是通过加入限制头部的设计,通常称为头枕。这种措施存在潜在问题,由于该措施是根据一个未经证实的理论建立的,即颈椎过度屈伸主要是机械因素造成的。目前头枕减少损伤的效果似乎很低,约为5-10%,因为汽车座椅变得更硬,以增加汽车在高速追尾碰撞中的耐撞性,这反过来会增加低速追尾碰撞中颈部过度屈伸损伤的风险。通过更好的设计和能量吸收来改善汽车座椅的几何形状可以带来好的效果。活动装置在撞车时移动座椅,以转移汽车座椅上的负荷。[25]

在过去的40年里,车辆安全研究人员一直在设计和收集关于头枕减轻追尾碰撞损伤能力的信息。因此,各种制造商开发了不同类型的头枕来保护乘员免受颈部过度屈伸损伤。[25]以下是不同类型头枕的定义。[26]

头枕—指设计用于限制成人乘员头部相对于躯干向后位移的装置,以降低发生碰撞时颈椎受伤的风险。最有效的头部保护装置必须使向后位移小于60 mm,以防止碰撞时颈部过度伸展。[27]

集成头枕或固定头部保护装置——指由座椅靠背上部形成的头部保护装置,或不可调节高度且不能从座椅或车辆结构上拆卸的头部保护装置,除非使用工具、部分或全部拆卸车座装置”。

可调节头枕—指一种能够定位以适应就座乘客的形态的头部保护装置。该装置可以水平位移(称为倾斜调节)和/或垂直位移(称为高度调节)。

活动式头枕—指设计用于在碰撞过程中自动改善头枕位置和/或几何形状的装置。

自动调节头枕—指座椅位置调整时自动调整头枕位置的头枕。

防止颈部过度屈伸的一个主要问题是驾驶员和乘客对座椅安全系统缺乏适当的调整。研究表明,设计和调整良好的头部保护装置可以通过限制头部和躯干的不同活动来防止追尾碰撞中潜在的伤害性头颈活动。头部保护装置的主要功能是在后部碰撞过程中尽量减少头部和颈部的相对向后运动。在追尾碰撞中,乘员头部后的有效头枕会限制头部和躯干的不同运动。正确放置的头部保护装置可以充分保护头部,可降低追尾碰撞中头部受伤的几率达35%。[28][29]

与适当调整的头枕相比,研究表明,如果头枕位置不正确,颈部受伤的风险可能会增加。制造商和汽车安全组织目前正在进行更多的研究,以测试在追尾碰撞中,减少头部和躯干伤害的最佳几何形状的头枕和座椅靠背系统。

在大多数装有手动可调头枕的乘用车中,正确使用头枕需要乘员具备足够的知识和意识。驾驶时,头部保护装置的高度对于损伤风险的影响至关重要。头枕应该至少和头部的重心一样高,或者在头顶以下大约9厘米的位置(3.5英寸)。靠背或头部后的距离应该尽可能小。超过10厘米(约4英寸)的后摆与车祸中颈部受伤症状的增加有关。在坐姿时,头枕装置的最小高度应该与驾驶员耳朵的顶部相对应,甚至更高。此外,后脑勺和头枕的首个接触点之间的距离应该最小。

由于公众对头枕位置不正确导致的后果认识不足,一些乘用车制造商已经在其模型中设计并实施了一系列设备来保护乘客。

当前的一些系统是:

  • 梅赛德斯-奔驰 甲级活动式头枕(AHR)[25][30][来源请求],
  • 萨博(第一个活动式头枕)、欧宝、福特、尼桑、斯巴鲁、现代和标致 —活动式头枕(SAHR)[25][31][来源请求],
  • 沃尔沃和捷豹 —颈部过度屈伸保护系统/预防系统(WHIPS)[32][来源请求],和
  • 丰田 —颈部过度屈伸损伤减轻系统(WIL)。[25][来源请求]

美国公路安全保险协会 (IIHS)和世界各地的其他测试中心已经参与在实验室条件下测试头部保护装置和座椅系统的有效性,以评估它们预防或减轻颈部过度屈伸的能力。他们发现,市场上超过60%的新机动车都有“良好”等级的头枕。存在各种列出此类车辆的组织。

7 管理编辑

7.1 康复(例如物理疗法)

创伤后症状超过6个月即被称为颈椎过度屈伸综合征。早期康复治疗的主要目的是降低颈椎过度屈伸综合征的风险。颈椎过度屈伸的早期康复治疗取决于其等级类别。从0级的无颈部疼痛至4级的颈椎骨折或脱位所致的疼痛。4级疼痛显然需要住院治疗,而0-3级疼痛的患者可以作为门诊病人管理。颈椎潜在损伤的症状可能使人虚弱,据报道疼痛是日常生活中最为大的压力事件之一,因此立即开始康复以防止未来的疼痛非常重要。[33]

目前的研究支持积极的活动相比软颈圈治疗无论在短期或长期均能使患者恢复的更加迅速[34]。此外,施纳贝尔和他的同事指出,软颈圈不是一种适合康复的疗法,最佳的康复方式要包括活动性治疗,其中包括物理治疗锻炼和姿势调整。[34]另一项研究发现,与使用颈圈的患者相比,受伤后不久参加活动性治疗的患者在四周内颈部活动增加,疼痛明显减轻。[35]

活动性治疗是简单而重复的运动,使该区域保持正常功能。同时基本信息也告知患者按照指示进行的锻炼不会对他们的颈部造成任何损伤。这些练习一般在家中或在健康专家的护理下进行。[36]开始康复疗法时,从缓慢的运动开始很重要,包括每天三至五次的旋转颈椎直到感觉到疼痛为止,两只三次的手臂上下运动使肩关节屈曲和伸展,吸气时肩部抬高,呼气时放松肩部。[33]索德伦德和他的同事们也建议每天进行这些锻炼,直到疼痛开始减轻。[33]早期运动对于预防慢性疼痛很重要,但是这些运动所产生的疼痛可能会导致心理症状,从而对康复治疗产生负面影响。[37]罗森菲尔德发现,创伤后一个月内,每小时锻炼一次,可以将创伤后三年的病假需求从25%减少到5.7%。

被动治疗,如针灸、按摩疗法和刺激疗法可作为活动性锻炼的补充。[38]应鼓励患者尽快恢复日常生活的正常活动,以最大限度地促进和加快全面恢复。[39][来源请求]

对于慢性颈部过度屈伸患者,建议进行康复治疗。参加康复计划的病人说,通过继续进行教授给他们的康复方法能够控制疼痛,并能回归日常活动。[40]

7.2 药物

根据魁北克工作队的建议,对1-3级颈椎过度屈伸相关疾病的患者的治疗可使用非麻醉性镇痛药。非甾体抗炎药也可用于治疗2、3级颈椎过度屈伸相关疾病,但最长用药时间不应超过三周。肉毒杆菌毒素A 用于治疗非自主性肌收缩和痉挛。A型肉毒杆菌毒素的药效比较短暂,需要重复注射才能发挥治疗效应。[41]

根据2008年对186名患者为期一年的随访研究,颈椎过度屈伸相关疾病的分类和魁北克任务组的治疗方案与更好的临床预后并无关系。[42]

8 预后编辑

颈椎过度屈伸轻则导致几天的轻微疼痛(大多数人),[43]重则导致严重的残疾。大约50%的患者会有一些残留症状。[44][44]

已证实,颈椎过度屈伸损伤后有慢性疼痛的患者,其静息状态下脑血流有所改变。[45]有证据表明颈椎过度屈伸损伤后有慢性疼痛的患者存在持续的颈部炎症。[46]

长期以来,人们一直认为颈椎过度屈伸损伤与颞下颌关节功能障碍的发生有关。最近的一项综述得出结论,尽管文献中存在矛盾,但总体而言,有一定证据表明颞下颌关节紊乱病偶尔会伴有颈椎过度屈伸损伤,其发生率是低至中度的。[47]

9 流行病学编辑

颈椎过度屈伸是一个通常用来描述颈椎屈曲过度或伸展过度的术语,[48]是最常见的非致命车祸损伤之一。每年有100多万人因车祸受到颈椎过度屈伸损伤。这是一个估计值,因为并非所有颈椎过度屈伸损伤的病例都有报道。估计一年中每1000人中有3.8人出现会遭受颈部过度屈伸损伤的症状。[49]“弗里曼和联合调查人员估计,6.2%的美国人患有迟发性颈椎过度屈伸综合征”。[50]大多数病例发生在患者晚期的四十年中。除非出现颈椎劳损并伴有大脑或脊髓损伤,否则死亡率很低。[49]

颈椎过度屈伸损伤可在车速为每小时15英里或更低时发生;当两车相撞时,突然的颠簸会导致一个人的头部突然向后和侧方甩出。动作越突然,颈部和上背部的骨骼、椎间盘、肌肉和肌腱就会受到越多的损伤。在美国,脊髓损伤每年导致约6000人死亡,导致5000例颈椎过度屈伸损伤的患者四肢麻痹。[48]

发生损伤12个月后,只有五分之一的患者仍然有症状,只有11.5%的患者能在受伤一年后能够重返工作岗位,只有35.4%的患者在20年后能够以受伤前的状态重返工作岗位。根据损伤的程度和严重性,每年预计会间接性花费行业66,626美元。最后,2008年该损伤一年花费了405亿美元,相比1998年增加了317%。[48]

10 发生率编辑

总之,值得注意的是,特别是在许多西方国家,在机动车碰撞后,受伤人员会寻求医疗服务以对创伤进行评估并进行保险记录。相比之下,在许多不太富裕的国家,获得医疗护理的机会可能有限,只有富人才能获得保险。在这种背景下,自20世纪50年代以来,(迟发性)颈部过度屈伸综合征(ICD 10:s 13.4)一直是持续和有争议的科学研究的一个特别焦点[51][52],由于这种损伤在世界范围内的发生率差异很大,每10万人中有16-2000人,这些病例中有18%至40%的人会发生(迟发性)颈部过度屈伸综合征。[53]因此,施拉德等人在柳叶刀杂志表明机动车辆碰撞后的迟发性颈部过度屈伸综合征在立陶宛是罕见的或不常见的,[54]同时卡西迪等人在新英格兰医学杂志发表的结论是“对患者受伤后疼痛症状的补偿政策的取消与颈部过度屈伸损伤的发生率降低和预后改善相关”。[55]

此外,2001年的一项实验研究让参与者待在一辆禁止的车辆中,用窗帘挡住他们的后视线,并使他们暴露在模拟的追尾碰撞中。尽管事实上没有发生碰撞,20%的参与者还是在第3天出现了症状。[56]

实际互联网搜索引擎分析下的发展式观点在2017年已经表明,对获得赔偿的期望可能会影响在互联网搜索颈部过度屈伸损伤及相关资料的行为。[57]

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