background image

Injuries of the spine 

 

Spinal injuries carry a double threat: damage to the vertebral column and damage to the 

neural tissues. Therefore it is important to establish whether the injury is stable or unstable 
and treating it as unstable until proved otherwise. 

*Stable injury; is one in which the vertebral components will not be displaced by normal 
movements;  if  the  neural  elements  are  undamaged,  there  is  little  or  no  risk  of  them 
becoming damaged. 

*An  unstable  injury;  is  one  in  which  there  is  a  significant  risk  of  displacement  and 
consequent damage to the neural tissues. 

In assessing the stability of the spine, the spine is divided into three structural elements: 

• The posterior osseoligamentous complex (posterior column) consisting of the pedicles, 

facet joints, posterior bony arch, interspinous and supraspinous ligaments. 

• The middle column consisting of the posterior half of the vertebral body, the posterior 

part of the intervertebral disc and posterior longitudinal ligament. 

• The anterior column composed of the anterior half of the vertebral body, the anterior 

part of intervertebral disc and the anterior longitudinal ligament. 

  

 

All  fractures  involving  the  middle  column  and  at  least  one  other  column  should  be 
regarded as unstable. 

Mechanism of injury 

1.  Traction injury caused by resisted muscle contraction leading to avulsion of transverse 

process in the lumbar spine and the spinous process in the cervical spine. 

2.  Direct injury caused by penetrating injury to the spine from knives other sharp objects. 


background image

3.  Indirect injury this is the most common cause of spinal damage which typically occurs 

in a fall from height and in road traffic accident, it caused by a variety of forces: axial 
compression, flexion, extension, flexion-rotation, flexion-distraction, shear. 

Early management 

By resuscitation protocol (A, B, C) 

A:  air way with cervical spine control. 

B:  Breathing with adequate ventilation and oxygenation. 

C:  circulation and hemorrhage control. 

 

This also helps to prevent secondary spinal cord injury. And because spinal injury 
should  be  suspected  in  every  patient  with  severe  trauma,  the  spine  should  be 
immobilized during the resuscitation; 

*for cervical spine either by in-line immobilization (the head and neck are supported 

in  the  neutral  position)  or  by  quadruple  immobilization  (by  using  a  backboard, 
sandbags, a forehead tape and a semi-rigid collar). 

   

 

In-line immobilization 

*for thoracolumbar spine by scoop stretcher and spinal board. 

Diagnosis 

•  History: every patient with a blunt injury above the clavicle, a head injury, a loss of 

consciousness, neck pain and stiffness following trauma should be considered to have 
cervical spine injury until proven otherwise. 
Every patient who involve in a fall from height, high-speed deceleration accident or 
with back pain following trauma should be considered to have a thoracolumbar spine 
injury. Any neurological symptoms in the limbs should raise the possibility of spinal 
injury. 


background image

•  Examination: 
1.  Neck;  look  for  any  bruises  in  the  head  and  face,  any  deformity  or  bruises  or 

penetrating injury in the neck. Palpate the neck for any tenderness or increased space 
between spinous processes. 

2.  Back; look for any deformity, haematoma, bruises and penetrating injury. Palpate for 

any tenderness or increased space between spinous processes. 

3.  Shock ; three types of shock may occur in patient with spinal injury: 

*Hypovolaemic shock, characterized by tachycardia and  hypotension *Neurogenic 
shock,  result  from loss  of sympathetic  innervations to  the  heart and  blood  vessels 
leading to hypotension, bradycardia and paralysis.  

 

*Spinal shock, result from temporarily loss of spinal cord function following injury 
characterized by flaccid paralysis and loss of reflexes and sensation. 

                  4. Neurological examination. 

• Imaging 

       X-ray: AP view including open mouth view, lateral and oblique    views 

       CT: scan sees the full extent of the fracture  

       MRI: show any disc, cord and soft tissue damage. 

 

C1 Fracture (Jefferson’s fracture):

 

It is burst fracture of C1 ring 

 

*Mechanism  of  injury:  sudden  severe  load  on  the  top  of  the  head  leading  to 
compression injury as in diving in shallow water. 

 

*Clinical  features:  severe  neck  pain,  stiffness,  patient  support  his  neck  with  his 
hands, neck tenderness and usually no neurological damage. 


background image

*Imaging: x-ray mainly open mouth and CT scan reveal the fracture which could be 
undisplaced (stable) or displaced (unstable).  

  

 

                      Open mouth view 

*Treatment: 

If the fracture undisplaced (stable) patient wear semi rigid collar or halo-vest until 
the fracture unites. 

If the fracture displaced then halo-vest for 6 weeks, if there is persistent instability 
then a posterior C1/C2 arthrodesis. 

 

 

 

                Semi rigid collar               halo-vest                  C1/C2 arthrodesis  

Odontoid fracture (C2) 

*Mechanism  of  injury:  In  young  adult  occur  as  flexion  injury  after  high-velocity 
accident, in elderly  Osteoporotic people  as hyperextension injury after low-energy 
accident.A displaced fracture is a fracture-dislocation of atlanto-axial joint in which 
the atlas is shifted forward or backward, taking the odontoid process with it. 

*Clinical  features:  neck  pain  and  stiffness  from  muscle  spasm,  neurological 
symptoms occur in 20% of cases,  


background image

*classification: 

•  Type  I-avulsion  #  of  the  tip  of  the  odontoid  process  due  to  traction  by  the  alar 

ligaments, the # is stable and unites without difficulty.  

•  Type II-A # at the junction of the odontoid process and the body of the axis, this is 

the most common &the most dangerous type, the # is unstable and prone to non-union. 

•  Type III- # through the body of the axis the # is stable & unites with immobilization. 

            

        

  

  Type I                          type II                    type II               type III 

*Imaging:  

X-ray including AP &lat. Views, CT& tomography are helpful to show the full extent 
of the # and MRI will show the neurological injury. 

*Treatment

Type I # need immobilization in a rigid collar until discomfort subside. 

Type II # If undisplaced need halo-vest .Displaced # need reduction by traction &then 
held by either operative fixation or by halo-vest immobilization. 

 

 Type III # if undisplaced need halo-vest .Displaced # need reduction by traction then 
held by halo-vest immobilization. 

Fractured pedicle(s) of C2 (Hangman’s fracture) 

 

It is # of pedicle of C2 (axis) and damage of C1\C2 disc 

*Mechanism of injury


background image

Hyperextension  with  distraction,  in  civilian  injuries  the  mechanism  involve  varying 
degrees of extension, compression and flexion.

 

 

 

The # is potentially unstable but neurological damage is unusual because the # of the 
posterior arch tend to decompress the spinal cord. 

*Treatment

Undisplaced # which is stable treated in a semi-rigid collar or halo-vest for 12 weeks. 
Displaced  #  needs  either  closed  reduction  with  halo-vest  or,  if  this  fails,  open 
reduction &internal fixation. 

Wedge compression #  

 *Mechanism  of  injury:  it  is  caused  by  pure  flexion  injury  results  in  a  wedge 
compression # of the anterior part of vertebral body, the middle and posterior column 
remain intact therefore the injury is stable. 

 

 

*Treatment:  Soft collar for few weeks. 

Posterior ligament injury 

*Mechanism of injury : It is caused by sudden flexion of mid-cervical spine leading 
to damage to posterior ligament complex (the interspinous ligament ,facet capsule and 


background image

supraspinous ligament ) the upper vertebra tilt forwards on the one below ,opening up 
the interspinous space posteriorly. 

 *Clinical features: neck pain and localized tenderness posteriorly. 

*X-ray: reveals increased  gap  between the  adjacent  spines, but if the  neck held in 
extension this gap can be missed, so it is advisable to obtain a lateral view with the 
neck in the neutral position. 

 

If the angulation of the vertebral body with its neighbor exceed 11 degrees, if there 
is anterior translation of one vertebral body upon the other of more than 3.5 mm or if 
the facets are fractured or displaced then the injury is unstable. 

*Treatment: Stable  injury treated  by semi-rigid collar for 6 weeks, if  the  injury is 
unstable then posterior fixation and fusion. 

Burst fracture 

*Mechanism  of  injury:  axial  compression  of  cervical  spine,  usually  in  diving  or 
athletic accident. Neurological injury is common. 

  

 

*X-ray: show a comminuted fracture of the vertebral body including middle column. 
CT scan: may reveal retropulsion of large bony fragment into the spinal canal. 


background image

 

  

 

 *Treatment: If there is no neurological deficit, the injury is treated by immobilization 
in a halo-vest. If there is any neurological deficit then urgent anterior decompression.  

 

Anterior decompression 

Tear –drop fracture 

*Mechanism of injury: caused by combined axial compression & flexion, an antero-
inferior fragment of vertebral body is sheared off. The middle & posterior column 
may be damaged making it a very unstable injury. 

*X-ray: may show that the greater part of vertebral body is displaced posteriorly. 

 

 

*MRI & CT: will show the full extent of the # and any encroachment on the cord. 

*Treatment: If there is no damage of the middle  & posterior  column, the injury is 
stable & can be treated by semi-rigid collar or halo-vest. But if there is damage of the 


background image

middle  &  posterior  column  the  injury  should  be  managed  by  anterior  &  posterior 
stabilization. 

Flexion-rotation injuries   

• 

Unilateral  facet  dislocation:  This  is  a  flexion-rotation  injury  but  only  one 

facet joint is dislocated, there may be an associated # of the facet. 

*Clinical feature: neck pain, stiffness, deformity and localized tenderness, cord 
damage is unusual as the injury is stable. 

*X-ray: On the lateral view the vertebral body appears to be partially displaced (less 
than  one-half  of  its  width),  on  AP  view  the  alignment  of  the  spinous  process  is 
disrupted. 

 

*Treatment :The dislocation is reduced by skeletal traction ,starting with 5kg & then 
increasing up to about one third of body weight ,when the reduction is achieved the 
traction is reduced to maintain reduction. If this fail then reduction by manipulation, 
after reduction the neck immobilized in a halo-vest for 6-8 weeks. 

Indications of operative treatment: (1) failure of closed reduction (2) facet joint # (3) 
recurrent dislocation in the halo-vest. 

• 

Bilateral facet dislocation or # -dislocation :these injuries result from severe 

flexion & rotation, the articular facet ride forward over the facet  below, one or both 
of the facet is fractured ,the posterior ligaments are ruptured &the spine is  unstable, 
cord damage is usual . 

*X-ray: the lateral view show forward displacement of a vertebra on the one below of 
greater than one-half its width. 


background image

 

 

*Treatment : The dislocation is reduced by skull traction ,starting with 5kg & then 
increasing up to 30 Kg with intravenous muscle  relaxant, if  dislocation is reduced 
then it is held  by ;skull traction for 6 weeks then halo-vest for another 6 weeks or 
halo-vest for 12 weeks or by posterior fusion . 

Hyperextension injury 

*Mechanism of injury: hyperextension of the cervical spine leading to compression 
of the posterior bony elements which may be fractured &the anterior structures fail 
in tension, with tearing of the anterior longitudinal ligament or an avulsion # of the 
antero-superior or antero-inferior edge of the vertebral body, opening up the anterior 
part of disc space, fracture of the back of the vertebral body &\or damage to the disc. 

*Clinical  features:  pain,  stiffness,  facial  bruising,  laceration  &tenderness, 
neurological deficit may occur due to pressure by disc or ligamentum flavum. 

*X-ray:  may show gap between the vertebral bodies anteriorly in extension. 

 

 

*Treatment: collar in neutral position for 6 weeks. 

Avulsion injuries of the spinous process: 

 It usually affects C7 or T1 spinous process.

 


background image

*Mechanism of  injury: severe  contraction of the  muscles at the  back of neck, it is 
known as the clay-shoveller’s #. 

 

 

*Clinical features: pain, tenderness at the back of the neck. 

*Treatment: It is harmless and need only symptomatic treatment with neck exercise 
when symptoms permit. 

 

Thoracic spine injuries 

 

      * Mechanism of injury: It is caused by hyper flexion leading to wedge -compression 

# but #-dislocation also occur. The # is usually stable because the rib cage & sternum 
tend to stabilize the entire thoracic segment except the lower two or three segments. 

 

*Clinical features: pain &localized tenderness, neurological deficit not uncommon 
because spinal canal is relatively narrow in the thoracic spine. 

*Treatment: (1) if there is no neurological deficit and  kyphosis < 30 degrees need 
symptomatic  treatment  only,  if  kyphosis  >  30  degrees  needs  either  bracing  or 
posterior fusion. 


background image

(2)If there is cord damage, if damage is complete treatment by bed rest for 6 weeks 
followed by bracing, if damage is partial treatment by transthoracic decompression 
& stabilization. 

Thoracolumbar & lumbar spine injuries  

These injuries are classified by Denis into: 

• 

Minor injuries: 

I. Fracture of the transverse processes. These # caused by sudden muscle activity, It 

need only symptomatic treatment. 

 

II.   Extension injuries .These injuries caused by extension of thoracolumbar spine 

leading to # of the spinous process, facets, lamina &pars interarticularis .These 
injuries usually occur in weight lifter & gymnast. The injury is stable &need only 
symptomatic treatment.  

 

 
 

•  Major injuries : 

 

 I. Wedge Compression # 

 *Mechanism of injury: It is caused by flexion injury leading to compression # of 
the  anterior  part  of  vertebral  body,  the  posterior  ligament  &the  middle  column 
remain is intact so the injury is stable. 
* Clinical features: pain is usually marked but neurological injury is rare. 
*X-ray: the lateral view reveal # of the anterior part of vertebral body. 


background image

 

 

*CT-scan: will show that the middle part of vertebral body is intact. 
*Treatment :By bed rest for 1-2 weeks ,if wedging is minimal (<10 degrees) no 
support is needed, if wedging (10-40 degrees) then support  with thoracolumbar 
brace  or  plaster  jacket  for  3  months,  if  wedging  >40  degrees  then  anterior 
reconstruction and posterior fusion. 

 

II. Burst injury 

*Mechanism of injury: It is caused by severe axial loading lead to explosion of the 
vertebral body, with failure of both the anterior &middle columns but the posterior 
column usually undamaged. 
Note: the L1 vertebra is the most common site of burst # because; 

•  Its transitional position between inflexible thoracic spine & the mobile lumbar 

spine. 

•  Its  horizontal  location,  neutral  location,  between  thoracic  kyphosis  &lumbar 

lordosis makes it less resistant to axial loading.   
*X-ray: AP view may show spreading of vertebral body with an increase of the 
interpedicular distance. 
*CT scan: it will reveal the posterior displacement of bone fragment into spinal 
canal (retropulsion). 

 

 

 


background image

 
*Treatment: 

 -If there is no or minimal  retropulsion, the patient is kept in bed until the acute 
symptoms settle &then mobilized in thoracolumbar brace or plaster jacket for 12 
weeks. 

-If there is retropulsion of bone  fragment, the patient is kept in bed for 6 weeks 
&then mobilized in thoracolumbar brace or plaster jacket for 6 weeks. 

-If there is neurological deficit then operative treatment by anterior decompression 
& stabilization. 

 

III. Jack-knife injury  

*Mechanism  of  injury:  It  is  caused  by  flexion  &distraction  injury  of  the  mid-
lumbar  spine  which  typically  occurs  in  lap seat-belt  injuries  where  the  body  is 
thrown  forward  against  restraining  strap.  The  posterior  &middle  column  fail  in 
distraction,  thus  these  injuries  are  unstable  in  flexion.  The  most  common 
associated injury is injury to small bowel. 

The tear passes transversely through the bones or the ligament structures or both. 

*X-ray:  may  show  the  Chance  #,  in  which  the  split  runs  through  the  spinous 
process, the transverse processes, the pedicles &the vertebra body. In the AP view 
the apparent height of vertebral body may be increased.  

 


background image

*Treatment: Chance # because it is bony injury heals rapidly & require 3 months 
immobilization  in  plaster  jacket  or  thoracolumbar  brace.  Severe  ligamentous 
injuries require posterior spinal fusion. 

IV. Fracture-dislocation  

*Mechanism  of  injury:  It  is  caused  by  a  combination  of  flexion,  compression, 
rotation& shear. All 3 columns are displaced & the spine is grossly unstable. 

*Clinical features: usually there is lower cord or cauda equine damage. 

*X-ray:  Show  #  through  body,  pedicles,  lamina,  and  articular  processes,  with 
subluxation or dislocation. *CT-scan: to see the degree of canal occlusion. 

  

 

*Treatment: If there is no neurological deficit or there is complete paraplegia, the 
treatment is conservative by bed rest followed by thoracolumbar brace or  plaster 
jacket. 

If  there  is  partial  neurological,  the  treatment  is  by  surgical  decompression 
&stabilization.     

 

 

    Halo-vest                                     Plaster jacket 


background image

 

 

 

 

  

   




رفعت المحاضرة من قبل: Hatem Saleh
المشاهدات: لقد قام عضو واحد فقط و 137 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل