Vertebral Artery Injury after Cervical Spine Trauma: A Prospective Study

Abstract

Objectives: Vertebral artery (VA) -injury is rarely symptomatic and can therefore easily be overlooked. However, thromboembolic complications may result in permanent morbidity or mortality due to brainstem ischemia and infarction. In this prospective study a standardized protocol for the diagnosis and management of VA-injury following blunt cervical spine trauma with subluxation or fractures affecting the transverse foramen was evaluated.

Methods: During a 48 months period 31 (12 female, 19 male; mean age 44.2 years) of 119 patients with blunt cervical spine trauma were suspicious for VA-injury and subjected to a predefined radiological work-up. Selective digital subtraction angiography (DSA) was performed at admission in 31 patients. For comparison magnetic resonance angiography (MRA) was added within 2 days in 7 patients.

Results: The incidence of VA injury detected by DSA (n = 5) was 4% in all types of blunt cervical spinal injury, 16% in cases suspicious for VA injury, i.e. cases with mono- or bifacet dislocation and/or cases with fractures extending into the transverse foramen. Unilateral VA-stenosis was found in 4 and VA-occlusion in one patients. In one case a VA-stenosis by an intimal flap after transverse foramen fracture was detected by DSA but not by MRA. In 2 patients with VA injury headache occurred without signs of vertebro-basilar insufficiency. All 5 patients with VA-injury were treated with anticoagulation without complications or side effects.

14 of 31 patients which had DSA/MRA had unstable spine conditions and were treated surgically within 4 days after admission.

Conclusion: The subgroup of patients with dislocation or fracture related stenosis of the transverse foramen should undergo early angiography for establishment of anticoagulation to prevent thromboembolic complications. It appears that the radiological diagnosis of VA-insufficiency is more sensitive than clinical findings, which rarely indicate VA-insufficiency. In this series one VA injury was overlooked with MRA.

Zusammenfassung:

Fragestellung: Dissektionen der Arteria vertebralis (VA) nach stumpfen Verletzungen der Halswirbelsäule (HWS) werden häufig verkannt, da sie selten klinisch symptomatisch werden. Wenn es jedoch zu einer thromboembolischen Komplikation kommt, so kann diese infolge von Hirnstammischämie oder -infarkten mit schweren neurologischen Ausfällen und Todesfolge einhergehen. In dieser prospektiven Studie wurde ein standardisiertes diagnostisches und therapeutisches Management bei VA-Dissektionen nach stumpfen HWS-Verletzungen mit Subluxationen oder Frakturen mit Beteiligung des Foramen transversum untersucht.

Methode: Während eines Zeitraumes von 48 Monaten wurden 119 Patienten mit Verletzungen der Halswirbelsäule nach einem standardisierten Schema radiologisch untersucht. Zum Ausschluss einer VA-Dissektion wurde bei 31 Patienten (mittleres Alter: 44,2 Jahre, weiblich n = 12, männlich n = 19) mit einer dislozierten Fraktur im Bereich des Foramen transversum oder einer Subluxation eine digitale Subtraktionsangiographie (DSA) durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Magnetresonanz-Angiographie (MRA) der VA innerhalb von 2 Tagen durchgeführt, um sie mit den Ergebnissen der DSA zu vergleichen.

Ergebnisse: Die Inzidenz der mit der DSA diagnostizierten VA-Dissektionen (n = 5) war 4% für alle stumpfen Verletzungstypen der Halswirbelsäule und 16%, wenn das Foramen transversum durch Frakturfragmente und/oder Subluxationen eingeengt war. Bei 4 Patienten wurden eine einseitige VA-Stenose und bei einem Patienten ein VA-Verschluss diagnostiziert. Die bei einem Patienten mit der DSA gefundene VA-Stenose durch einen Initimaflap konnte mit der MRA nicht nachgewiesen werden.

Ein Patient mit einer VA-Stenose und ein weiterer Patient mit einem VA-Verschluss gaben Kopfschmerzen an ohne an Symptomen einer vertebrobasilären Ischämie zu leiden. Alle 5 Patienten wurden ohne Komplikationen oder Nebenwirkungen mit Antikoagulation behandelt.

Bei 14 von den 31 Patienten die aufgrund einer Einengung des Foramen transversum angiographiert wurden lag eine instabile HWS Verleztung vor, die innerhalb von 4 Tagen chirurgisch versorgt wurde.

Schlussfolgerung: Bei einem signifikanten Anteil von Patienten mit luxations- oder frakturbedingter Einengung eines Foramen transversum ist eine Stenose oder Verschluss der Arteria vertebralis nachweisbar. Die Gruppe von Patienten mit diesem Verletzungsmuster sollte früh nach der Diagnosestellung angiographiert werden, um eine antikoagulative Therapie zu Verhinderung thromboembolischer Komplikationen zu beginnen. Es zeigt sich außerdem, dass die radiologische Diagnose einer traumatisch bedingten Insuffizienz der Arteria vertebralis sensitiver ist als das klinische Bild. In dieser Serie konnte eine mittels DSA dargestellte VA-Stenose nicht mittels MRA nachgewiesen werden.

Key words:

Vertebral artery injury - arteriography - cervical spine trauma - MRA

Schlüsselwörter:

Verletzung der Arteria vertebralis - Angiographie - MRA - HWS-Verletzung

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