賈治偉，李海峰，王德利，阮狄克

隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)等交通工具已成為日常生活中不可或缺的代步工具。隨之而來(lái)的交通傷不斷增加，揮鞭樣損傷的發(fā)生率也呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在追尾事故中，頸椎揮鞭樣損傷的發(fā)生率可達(dá)38%。英國(guó)因揮鞭樣損傷造成的經(jīng)濟(jì)損失每年多達(dá)36.4億英鎊，占交通事故保險(xiǎn)索賠金額比例的76%［1］。美國(guó)每年揮鞭樣損傷相關(guān)醫(yī)療保險(xiǎn)、殘障和病假等費(fèi)用近39億美元，如加上訴訟費(fèi)，將超過(guò)290億美元。我國(guó)交通事故的發(fā)生率高于西方國(guó)家，但由于醫(yī)療條件及相關(guān)法規(guī)不足，頸椎揮鞭樣損傷有關(guān)報(bào)道較少，其實(shí)際發(fā)生率估計(jì)高于西方國(guó)家［2］。雖然揮鞭樣損傷帶來(lái)沉重的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，但是其致傷機(jī)制目前尚不明了。本文就揮鞭樣損傷可能導(dǎo)致的頸椎損傷部位及其致傷機(jī)制作一綜述。

1 對(duì)揮鞭樣損傷的認(rèn)識(shí)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%的交通事故發(fā)生時(shí)車(chē)速低于22.53 km/h，揮鞭樣損傷易發(fā)生于這種低速追尾的碰撞過(guò)程中。1928年，Crowe在描述交通事故傷時(shí)首次使用了“揮鞭(whiplash)”一詞闡述其致傷機(jī)制。然而，揮鞭樣損傷的定義至今仍未統(tǒng)一。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為揮鞭樣損傷是指交通事故車(chē)輛追尾碰撞后乘車(chē)者由于頸椎的過(guò)度伸展以及隨后的屈曲運(yùn)動(dòng)所造成的損傷。1995年，魁北克工作組將揮鞭樣損傷定義為:揮鞭是指能量傳遞至頸部的加速減速機(jī)制，可由后方或側(cè)方車(chē)輛碰撞所致，也可見(jiàn)于跳水或其他事故。碰撞造成的骨或軟組織損傷稱(chēng)為揮鞭樣損傷，由此導(dǎo)致其他臨床表現(xiàn)稱(chēng)為揮鞭相關(guān)性疾患［1-2］。

2 頸椎揮鞭樣損傷的部位及致傷機(jī)制

2.1 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)

近年來(lái)，頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)成為揮鞭樣損傷研究關(guān)注的重點(diǎn)。Bogduk［3］認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是揮鞭樣損傷的主要部位，并且是揮鞭樣損傷后頸部疼痛的主要來(lái)源，尤其是慢性揮鞭樣損傷患者。

揮鞭樣損傷導(dǎo)致的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷，主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的壓縮和關(guān)節(jié)突囊韌帶的拉伸。Pearson等［4］利用尸體頸椎標(biāo)本施加不同碰撞加速度研究揮鞭樣損傷，發(fā)現(xiàn)≥3.5×g(g=9.80665 m/s2)加速度導(dǎo)致關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面壓縮性損傷，C4/C5關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面壓縮最大。Quinn等［5］發(fā)現(xiàn)揮鞭樣損傷后的關(guān)節(jié)突囊韌帶出現(xiàn)不可恢復(fù)應(yīng)變，并且囊韌帶的膠原纖維結(jié)構(gòu)排列發(fā)生改變。這些囊韌帶微結(jié)構(gòu)的損傷并不能被常規(guī)臨床影像學(xué)檢查所發(fā)現(xiàn)。

揮鞭樣損傷的發(fā)生及其損傷程度受到力學(xué)負(fù)荷、初始體位及速度參數(shù)等因素影響。Stemper等［6］對(duì)比生理性屈伸和揮鞭樣負(fù)荷時(shí)C4/C5椎體運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)揮鞭樣負(fù)荷時(shí)該運(yùn)動(dòng)節(jié)段成角顯著增加，并引起關(guān)節(jié)周?chē)浗M織損傷。Siegmund等［7］發(fā)現(xiàn)頭部旋轉(zhuǎn)顯著影響追尾碰撞時(shí)關(guān)節(jié)囊峰值張力。頭旋轉(zhuǎn)側(cè)張力是不旋轉(zhuǎn)時(shí)的2倍，并且高于對(duì)側(cè)。與交通事故中轉(zhuǎn)頭的乘車(chē)者頸部疼痛癥狀重、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)相一致。Kettler等［8］研究側(cè)向碰撞不同速度參數(shù)與頸部損傷關(guān)系，發(fā)現(xiàn)平均加速度和速度變化與頸部結(jié)構(gòu)損傷相一致，推測(cè)可用平均加速度和速度變化預(yù)測(cè)頸部損傷風(fēng)險(xiǎn)，但不能用峰值加速度。

揮鞭樣損傷常常表現(xiàn)為慢性持續(xù)性頸部疼痛。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)損傷后的炎癥反應(yīng)、神經(jīng)及脊髓可塑性變化等機(jī)制在其中發(fā)揮重要作用。Lee等［9］利用鼠關(guān)節(jié)囊損傷模型研究揮鞭樣損傷，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)囊韌帶斷裂后脊髓中神經(jīng)膠質(zhì)mRNA明顯增加，脊髓和脊根神經(jīng)節(jié)中細(xì)胞因子mRNA水平明顯升高，提示關(guān)節(jié)囊力學(xué)負(fù)荷不同，神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)也不同。Kallakuri等［10］模擬揮鞭樣損傷致關(guān)節(jié)囊受損，觀察到關(guān)節(jié)囊中神經(jīng)軸突腫脹，有終末回縮團(tuán)、連珠樣或空泡樣改變。Quinn等［11］模擬揮鞭樣損傷的關(guān)節(jié)囊過(guò)度拉伸，發(fā)現(xiàn)脊髓深部板層細(xì)胞比例顯著增高，引起脊髓后角神經(jīng)功能改變。Dong等［12］還檢測(cè)到脊髓中促代謝型谷氨酸鹽受體-5(metabotropic gluta-mate receptors-5，mGluR-5)表達(dá)升高，而興奮性氨基酸鹽載體-1(excitatory amino acid carrier-1，EAAC-1)減少，并且mGluR-5表達(dá)與關(guān)節(jié)囊應(yīng)力和機(jī)械誘發(fā)痛呈正相關(guān)，而EAAC-1表達(dá)與關(guān)節(jié)囊應(yīng)力和機(jī)械誘發(fā)痛呈負(fù)相關(guān)，其認(rèn)為揮鞭樣損傷后慢性疼痛與中樞高敏感性有關(guān)，而脊髓谷氨酸能系統(tǒng)增強(qiáng)了中樞的高敏感性。

2.2 頸脊根神經(jīng)節(jié)和頸髓

揮鞭樣損傷后的根性損害癥狀可能與頸脊根神經(jīng)節(jié)在椎間孔內(nèi)受壓損傷有關(guān)。Panjabi等［13］在頭中立位施加不同加速度追尾碰撞的研究中記錄椎間孔寬度、高度和面積的變化值，發(fā)現(xiàn)≥3.5×g加速度時(shí)，椎間孔高度無(wú)明顯變化，而C5，6椎間孔寬度和C4，5椎間孔面積明顯變小。Tominaga 等［14］進(jìn)一步研究頭部旋轉(zhuǎn)時(shí)追尾碰撞，發(fā)現(xiàn)≥5×g加速度時(shí)，出現(xiàn)同側(cè) C2，3椎間孔高度變小。推測(cè) C5，6和 C6，7最可能出現(xiàn)頸脊根神經(jīng)節(jié)受壓損傷，C3，4和 C4，5存在潛在的神經(jīng)節(jié)受壓可能，而頭旋轉(zhuǎn)位比頭中立位損傷可能性更大。

揮鞭樣損傷后四肢感覺(jué)及運(yùn)動(dòng)功能障礙可能與頸髓損傷有關(guān)。頸髓揮鞭樣損傷占頸椎各種類(lèi)型損傷的35%～60%，是臨床常見(jiàn)的一種損傷類(lèi)型。但由于頸椎骨性結(jié)構(gòu)破壞較少見(jiàn)，其X線(xiàn)表現(xiàn)損傷程度較輕，容易造成漏診和誤診［15］。頸髓揮鞭樣損傷易發(fā)生于既往頸椎有基礎(chǔ)疾病者，如發(fā)育性或退行性椎管狹窄、后縱韌帶及黃韌帶骨化等。當(dāng)頸椎受到外力時(shí)，在原有狹窄的基礎(chǔ)上椎間盤(pán)向后突出，或者黃韌帶向前皺褶，或者后縱韌帶向后皺褶，使得椎管進(jìn)一步狹窄，脊髓受到擠壓而損傷［16］。然而，臨床工作中無(wú)椎管狹窄患者的頸髓揮鞭樣損傷并不少見(jiàn)。Ivancic等［17］發(fā)現(xiàn)低速碰撞可引起椎管直徑變小，但并不足以導(dǎo)致脊髓壓迫損傷。可見(jiàn)，頸髓損傷需要更大頸椎過(guò)伸暴力以加劇椎管狹窄程度，才可以導(dǎo)致脊髓受壓損傷。此外，無(wú)椎管狹窄者的頸髓揮鞭樣損傷還可能是由椎間關(guān)節(jié)退行性變，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，關(guān)節(jié)囊和肌肉松弛，上下椎體間發(fā)生輕度或一過(guò)性移位所造成;也可能是由于外力造成急性中央型椎間盤(pán)突出，從而壓迫脊髓造成損傷［18］。

2.3 頸部肌肉

頸部肌肉是頸部揮鞭樣損傷常見(jiàn)部位，是引起頸部疼痛的常見(jiàn)原因。交通事故中乘車(chē)者往往不會(huì)意識(shí)到即將發(fā)生的追尾碰撞，在碰撞前頸部肌肉處于放松狀態(tài)，而碰撞過(guò)程中頸部肌肉發(fā)生反射性收縮，進(jìn)而改變頭頸部運(yùn)動(dòng)。目前，頸部肌肉反射性收縮是減輕還是加重?fù)]鞭樣損傷尚無(wú)定論［19］。通常認(rèn)為這種反射性收縮能夠減小頸椎運(yùn)動(dòng)幅度，從而減輕揮鞭樣損傷。然而，Stemper等［20］發(fā)現(xiàn)頸椎揮鞭樣運(yùn)動(dòng)中，反射性肌肉收縮減小椎體成角＜10%，降低關(guān)節(jié)囊韌帶拉伸＜16%，其認(rèn)為反射性肌肉收縮作用較小，未必能減輕揮鞭樣損傷。Brault等［21］研究認(rèn)為反射性收縮反而會(huì)引起頸部肌肉損傷，在碰撞初始階段頭相對(duì)于軀干的向后仰縮，引起胸鎖乳突肌拉伸，而胸鎖乳突肌收縮又早于椎旁肌肉，在被動(dòng)拉伸過(guò)程中的反射性收縮導(dǎo)致胸鎖乳突肌損傷。此外，有些乘車(chē)者意識(shí)到即將發(fā)生的碰撞，可以在碰撞前主動(dòng)控制肌肉收縮，使頸椎不易發(fā)生過(guò)度屈曲和伸展。Stemper等［22］發(fā)現(xiàn)在意識(shí)到碰撞后預(yù)先控制頸部肌肉收縮，可使頭頸最大成角減少63%，消除了頸部揮鞭樣運(yùn)動(dòng)的S形曲線(xiàn)，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊韌帶最大拉伸值降低多達(dá)75%。

2.4 頸部韌帶

頸部韌帶包括前縱韌帶、后縱韌帶、黃韌帶和棘突間韌帶等，其層次及作用復(fù)雜。頸部韌帶的損傷多發(fā)生在頸部揮鞭樣運(yùn)動(dòng)的后伸期，主要表現(xiàn)為韌帶拉伸及力學(xué)性質(zhì)改變。Stemper等［23］發(fā)現(xiàn)追尾碰撞的初始階段中下頸椎水平前縱韌帶最大拉伸值接近于韌帶斷裂時(shí)的拉伸值，尤其是C5，6前縱韌帶在回縮期的拉伸，提示在揮鞭樣運(yùn)動(dòng)的回縮期下頸椎前縱韌帶易受損傷。Tominaga等［24］發(fā)現(xiàn)揮鞭樣損傷后頸部韌帶斷裂拉力明顯降低，能量吸收能力也呈降低趨勢(shì)，認(rèn)為揮鞭樣損傷導(dǎo)致頸部韌帶強(qiáng)度降低。

2.5 頸部動(dòng)脈

頭痛是揮鞭樣損傷后的常見(jiàn)癥狀，頸部動(dòng)脈損傷的研究為其血管源性致病機(jī)制提供證據(jù)。頸椎生理性屈伸通常不引起椎動(dòng)脈明顯拉伸。揮鞭樣運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，頸椎的非生理性屈伸運(yùn)動(dòng)引起椎動(dòng)脈的拉伸，從而導(dǎo)致椎動(dòng)脈損傷。Carlson等［25］對(duì)比前方和側(cè)方碰撞時(shí)椎動(dòng)脈的動(dòng)態(tài)拉伸發(fā)現(xiàn)與前方碰撞相比，椎動(dòng)脈損傷更易發(fā)生在側(cè)方碰撞時(shí)。Ivancic等［26］進(jìn)一步測(cè)量頭部旋轉(zhuǎn)時(shí)不同碰撞加速度下椎動(dòng)脈拉伸，發(fā)現(xiàn)≥5×g加速度椎動(dòng)脈拉伸超出生理范圍，頭部旋轉(zhuǎn)更易發(fā)生椎動(dòng)脈損傷。最近，Hauser等［27］回顧性分析500名揮鞭樣損傷患者，發(fā)現(xiàn)揮鞭樣損傷后頸部動(dòng)脈剝離的發(fā)生率明顯高于普通人群，并且多數(shù)患者出現(xiàn)腦梗塞的臨床表現(xiàn)，提示揮鞭樣損傷可以引起頸部動(dòng)脈損傷，甚至動(dòng)脈剝離，并且是導(dǎo)致腦血管事件發(fā)生的高風(fēng)險(xiǎn)因素。

2.6 頸椎椎間盤(pán)

揮鞭樣損傷可引起頸椎椎間盤(pán)急性損傷，而椎間盤(pán)損傷后不易修復(fù)，由此可以加速椎間盤(pán)的退行性變。Panjabi等［28］施加不同加速度碰撞測(cè)量纖維環(huán)應(yīng)力、椎間盤(pán)剪切應(yīng)力和椎間盤(pán)的軸向變形，發(fā)現(xiàn)≥3.5×g加速度碰撞時(shí)，椎間盤(pán)前部區(qū)域軸向變形超出生理范圍，而后部區(qū)域在≥6.5×g加速度時(shí)才出現(xiàn)軸向變形。

3 問(wèn)題與展望

揮鞭樣損傷是常見(jiàn)的交通事故傷，近年來(lái)越來(lái)越引起社會(huì)的關(guān)注。不幸的是，雖然揮鞭樣損傷概念的提出及研究已有近百年的歷史，但是揮鞭樣損傷的定義和診斷尚沒(méi)有形成廣泛共識(shí)，甚至很多學(xué)者對(duì)是否存在揮鞭樣損傷提出質(zhì)疑。目前，一些對(duì)揮鞭樣損傷的基本認(rèn)識(shí)已經(jīng)得到肯定，例如急慢性揮鞭樣相關(guān)疾患的產(chǎn)生必然有組織或器官基礎(chǔ);頸部組織損傷的產(chǎn)生是由于組織受到的力學(xué)作用超過(guò)生理閾值而引起的;神經(jīng)阻滯和射頻神經(jīng)切斷術(shù)等治療揮鞭相關(guān)性疾患具有明確療效等。

頸部是揮鞭樣損傷的主要部位，其具體受損方式、部位、程度等致傷機(jī)制的分析成為揮鞭樣損傷研究的重點(diǎn)。但是仍然存在問(wèn)題，例如生物力學(xué)研究為可能導(dǎo)致的組織損傷提供了間接證據(jù)，但缺乏直接的、體內(nèi)的研究;現(xiàn)有影像學(xué)等檢查通常不能發(fā)現(xiàn)組織損傷的證據(jù);即使影像學(xué)發(fā)現(xiàn)組織損傷可能，但與傷情判斷和預(yù)后評(píng)估并沒(méi)有明確相關(guān)性。

今后，揮鞭樣損傷研究應(yīng)著重于以下方面:應(yīng)用有限元分析等仿真學(xué)方法研究頸部組織損傷及其相互影響;揮鞭樣損傷引起組織損傷的機(jī)制和損傷程度;慢性揮鞭相關(guān)性疾患的病理生理學(xué)機(jī)制研究;社會(huì)、心理等多種因素對(duì)揮鞭相關(guān)性疾患的影響;用于發(fā)現(xiàn)細(xì)微組織結(jié)構(gòu)損傷的可靠檢查手段等。相信隨著致傷機(jī)制研究的不斷深入，對(duì)揮鞭樣損傷將會(huì)有更加清晰的認(rèn)識(shí)。這不但能夠提高頸椎揮鞭樣損傷診斷和治療水平，而且為汽車(chē)座椅、頸部防護(hù)等安全裝置的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，進(jìn)而減輕或預(yù)防揮鞭樣損傷的發(fā)生。

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