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病因学

初始脊髓损伤通常是由压迫（占位性损伤）或分裂、剪切或撕裂形式的物理创伤引起的。 儿童脊髓特别脆弱，因为其不能耐受任何拉伸。 即使不存在放射学异常（一种已知为无放射学异常的脊髓损伤 [SCIWORA]），也可能出现损伤或损伤加重。[3]

在老年患者中，由于颈椎退行性变化和脊髓供血动脉的粥样硬化引起血管供血减少，导致脊髓损伤恢复能力显著弱化。 出现肿瘤转移至脊柱的老年患者发生率更高，某些原发性肿瘤例如骨髓瘤，发生率也更高。

椎管狭窄，一种发育性异常，会增加创伤或压迫性损伤后出现损伤的风险和严重程度。[4]

根据引起损伤力量的方向和程度，可能主要累及某些神经元和神经束。 完整神经组织的量和位置决定了残余功能。 一段时间内出现的脊髓机械性压迫，会发生逐渐的补偿性调整作用，保留有功能；与突发脊髓机械性扭曲例如伸展、撕开或裂开相比，压迫性损伤可更好耐受。 血管损伤（可能是原发性或继发于机械性损伤）的耐受性较差，并且预后更差。

初始损伤后，缺血和/或炎症引起继发性脊髓损伤。

病理生理学

损伤引起的残疾由损伤水平和涉及的神经束决定。 运动和感觉的主要神经束：[5][6]

  • 网状脊髓、前庭脊髓束和红核脊髓束整合控制随意运动和平衡

  • 皮质脊髓束控制随意运动和协调运动

  • 脊柱和脊髓丘脑神经束控制本体感觉、精细触觉和疼痛功能。

涉及运动功能的神经束引起上运动神经元损伤。 颈椎损伤引起四肢瘫痪，但是胸椎损伤引起下肢瘫。 腰椎损伤引起神经根损伤或者马尾损伤，较少引起残疾。 通常，受累肢体出现痉挛状态、张力亢进、反射亢进、沉重感、僵硬以及在上运动病变处出现巴宾斯基反射阳性。 感觉变化包括与损伤节段相应的感觉异常、感觉过敏以及本体感觉变化。 全面的临床检查能够定位损伤。

初始机械性损伤后，可能因为损伤或闭塞主要动脉或灌注血管、或微循环障碍，而出现缺血。 继发于动脉损伤或因为自主功能障碍引起全身性低血压的静脉充血也可能引起缺血。 对于缺血损伤，灰质特别脆弱，因为其具有代谢活跃并且血管丰富。[7][8] 如果出现缺血性损伤，脊髓对其耐受性较差，并且恢复的预后情况较差。

炎症也可能加重初始损伤。 组织损伤和细胞因子释放可能触发炎症反应。 血脑屏障的破坏可能触发全身性的炎症反应。

初始损伤后阶段的补偿性调整作用可以使得未损伤神经组织中的功能保持。 这些机制在压迫引起的慢性进行性损伤中最有效，但是在缺血性损伤中效果最差。 导致的最终残疾情况依赖于损伤的水平，残存神经组织的数量，继发于缺血或炎症的损伤程度，以及保持功能的代偿反应的有效性。

慢性脊髓损伤可能导致一系列并发症，包括：

  • 膀胱功能紊乱：排尿是在反射和自主控制下的复杂过程。 涉及副交感神经和交感神经系统，以及控制逼尿肌、内括约肌和外括约肌的皮质中心。 对高级神经中枢的抑制作用导致尿急，因为反射性膀胱收缩（反射性神经性膀胱）。 局部脊髓反射破坏导致急性尿潴留，溢尿（自主神经原性膀胱）。

  • 肠功能紊乱：便秘是常见问题并且可能导致粪便嵌塞以及充溢性失禁。

  • 呼吸功能障碍：患者出现换气肌肉麻痹，导致呼吸和咳嗽能力下降。 患者出现相对的支气管狭窄。 四肢瘫的患者，较低的交感神经输入可导致分泌过度。 最终，运动能力下降可能引起换气/灌注不匹配，如果存在相关疾病，可能加重低氧血症。

  • 性功能障碍：自主神经通路破坏可影响勃起和射精，从而引起男性阳痿。 感觉改变，妨碍性交乐趣，可影响两性。[9] 在几项研究中，约有 60% 的回答者患有伤后闭经，月经恢复前的平均时间为 5 个月。 受孕能力也受到了影响。 能够怀孕的人数有所下降，特别是在四肢瘫的患者中。[10][11][12]

  • 关节挛缩：失去脊柱神经支配的肌肉快速挛缩。 如果不能够积极维持被动运动，肌肉就会发生纤维化和收缩，导致无功能的关节挛缩。 挛缩引起典型的屈肘和伸膝表现。

  • 神经性疼痛：源自受体高度敏感，或下行通道的抑制作用。 病因可能是存在脊髓空洞症、脊髓缺血、压迫性神经病或复合性区域性疼痛综合征。 表现为灼烧或触电般疼痛，特征是不随位置改变，在感觉丧失的过渡区域更常见，并且难以治疗。

  • 伤害性疼痛：为肌肉骨骼或内脏痛，位置性的，并且对物理治疗有反应。

  • 自主神经反射异常：可能出现在影响 T6 或更高位置损伤的患者中。这是由损伤水平以下刺激引起的过度自主反应造成的，例如粪便嵌塞或导管堵塞。异常反应引起自主神经失调伴交感神经过度兴奋，引起无法控制的血压突升以及一系列的其他症状，包括捶击样头痛、出汗或寒颤、焦虑、胸闷、视物模糊、鼻塞、损伤水平以上的斑点状皮疹或潮红（因为副交感神经兴奋）以及损伤水平以下（因为交感神经兴奋）的寒冷和鸡皮疙瘩（鸡皮）。脊髓传导束的神经解剖学和功能。 缩略词：CST、皮质脊髓束[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 脊髓传导束的神经解剖学和功能。 缩略词：CST、皮质脊髓束来自Dr Jwalant S. Mehta的个人信息收集 [Citation ends].

分类

美国脊髓损伤协会（ASIA）的脊髓损伤神经学分类国际标准

美国脊髓损伤协会的损伤评分标准SCIRE: international standards for neurological classification of spinal cord injury 根据残余的神经系统功能水平，将损伤分类为 A、B、C、D 或 E。

  • A：无运动或感觉功能

  • B：感觉功能保留，包括 S4~S5（骶部保留）但是无运动功能

  • C：感觉功能保留，包括 S4~S5（骶部保留）；肌肉收缩或减重情况下的完全关节活动度(ROM)

  • D：感觉功能保留，包括 S4~S5（骶部保留）；抗重力或抗阻力的完全ROM

  • E：感觉功能保留，包括 S4~S5（骶部保留）；正常力量的完全ROM；痉挛状态或长束征。

损伤也可被分为完全或不完全：

  • 完全：任何 A 型损伤

  • 不完全：任何B 、C、D 或 E 型损伤

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