Cervical Spine Injuries : Epidemiology and diagnostic challenges

Abstract

Kaularankavamma voi johtaa pysyvään vammautumiseen tai kuolemaan. Väestöltään Suomen kaltaisissa maissa kaularankavamman vuosittainen ilmaantuvuus on noin 9-17/100,000 asukasta. Tarkasti ei tiedetä, kuinka moni kaularankavamman saaneista menehtyy ennen hoitoon pääsyä. Yleisimmät vammamekanismit ovat liikenneonnettomuudet ja kaatumisvammat. Yleisimmin vaurioituu kiertonikama (C2). Kaularankavamman diagnostiikka perustuu huolelliseen kliiniseen arvioon ja kuvantamistutkimuksiin. Kaularankavamman riski on suurentunut esimerkiksi iäkkäillä sekä potilailla, joilla todetaan samanaikainen tapaturmainen aivovamma. Kaularankavammojen diagnostiikka on edelleen haastavaa, ja voi epäonnistuessaan johtaa vakaviin seurauksiin.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli 1) määrittää kuolemaan johtavien kaularankavammojen ilmaantuvuus Suomessa sekä vammautuneiden erityispiirteet 2) selvittää diagnostisten virheiden ja ennaltaehkäistävien haittatapahtumien määrää ja kehitystä sekä määrittää minkä tyyppiset potilaat ovat suurimmassa riskissä näille tapahtumille 3) selvittää tapaturmaisen aivovamman ja kaularankamurtumien yhteyttä 4) selvittää kaularankamurtumille altistavia tekijöitä päävammapotilailla sekä määrittää tyypillisimmät kaularankamurtumat.

Epidemiologiset sekä diagnostisiin virheisiin ja haittatapahtumiin liittyvät tiedot kerättiin Suomessa laadituista kuolintodistuksista, joissa oli merkintä kaularankavammasta (2,041 kuolintapausta) vuosilta 1987–2010. Kaularankamurtumien riskitekijöitä päävammapotilailla tutkittiin potilaista (alkuperäinen potilasmäärä 3,023), joille oli tehty akuutin pään vamman vuoksi tietokonetomografia (TT) Tampereen yliopistollisen sairaalan ensiavussa elokuun 2010 ja heinäkuun 2012 välisenä aikana.

Koko maan kattavassa, kuolintodistuksiin perustuvassa tutkimuksessa oli löydöksenä kaularankavamman vuosittaisen ilmaantuvuuden nousu vuosien 1987 ja 2010 välillä arvosta 16, arvoon 19/miljoona henkilöä. Potilaiden keski-ikä nousi samoin huomattavasti. Vuoteen 1998 asti liikenneonnettomuudet olivat suurin kuolemaan johtavan kaularankavamman aiheuttaja, mutta siitä eteenpäin kaatumiset olivat suurin näiden vammojen aiheuttaja. Alkoholi oli mukana monessa kuolemaan johtavassa kaularankavammassa. Diagnostisia virheitä ja estettävissä olevia haittatapahtumia sattui enemmän tarkastelujakson loppupuolella, huolimatta siitä, että radiologisten tutkimusten saatavuus ja yleinen terveydenhuollon taso on parantunut. Diagnostisia virheitä sattui eniten lääkäreille vanhuspotilaiden kohdalla, sekä niiden, joilla vammamekanismina oli vähäenerginen kaatuminen. Suurentunut kaularankamurtuman riski todettiin niillä ensiavussa pään vamman vuoksi tutkituilla potilailla, joilla oli korkeaenerginen vammamekanismi, korkea ikä, löydöksiä pään TT tutkimuksessa tai kasvomurtuma. Yleisimmin murtui kiertonikama (C2).

Tämä tutkimus vahvistaa käsitystä siitä, että kaularankavamman saaneiden potilaiden demografia on muuttunut ja että kaularankavamman ilmaantuvuus on nousussa huolimatta esimerkiksi liikenneturvallisuuden parantumisesta. Iäkkäiden miesten kaatumistapaturmat aiheuttavat nykyään suurimman osan kuolemaan johtavista kaularankavammoista. Alkoholi on erityisesti nuorten miesten keskuudessa yleinen vammautumiseen myötävaikuttava tekijä. Kaularankavammojen diagnosointi on vaikeaa huolimatta kuvantamistutkimusten (TT ja magneettikuvaus) parantuneesta saatavuudesta. Päävammapotilaiden TT-tutkimuksessa havaittava akuutti aivovamma, korkeaenerginen vammamekanismi ja potilaan korkea ikä lisäävät kaularankamurtuman todennäköisyyttä. Erityistä huolellisuutta tulisi noudattaa tutkittaessa iäkkäitä kaatumavammapotilaita, sillä suurin osa diagnostisista virheistä tapahtuu heidän kohdalla.

Cervical spine injury (CSI) is a serious condition which may cause permanent disability or even death. CSI occurs in 2-7% of blunt trauma admissions. In countries with similar population demographics to Finland, the annual incidence of CSI is approximately 9-17/100,000 inhabitants. The number of patients with CSI, who succumb prior to hospitalization, is not well known. The most common injury mechanisms leading to CSIs are traffic accidents and falls, and the most commonly injured vertebra is the axis (C2). CSI diagnostics are based on prompt clinical assessment and utilization of radiological imaging. Certain patient groups, such as the elderly and patients with traumatic brain injury (TBI), are considered to be highly susceptible to CSI. CSI diagnostics remain challenging for clinical practitioners and failure to diagnose CSI in acute care may have serious consequences.

The aims of this thesis are 1) to define the trends in incidence and characteristics of fatally cervically injured patients in Finland; 2) to define the rate of errors in cervical spine injury diagnostics and to characterize patients who are most at risk of diagnostic errors and preventable adverse events (PAE); 3) to study the comorbidity of TBI and cervical spine fractures among head-injured patients in an emergency department (ED) setting; and 4) to study risk factors for cervical spine fractures and fracture distribution among head-injured patients treated in an ED.

Epidemiological data, and data on diagnostic errors and other adverse events (AE) were obtained from the death certificates of cervical spine-injured patients (n=2,041), that were issued in Finland between 1987 and 2010. Risk factors for cervical spine fractures in head-injured patients were evaluated from patients treated at the Tampere University Hospital´s ED between August 2010 and July 2012. The original ED sample included 3,023 consecutive patients who underwent head CT due to an acute head injury (HI).

In the nationwide, death certificate-based study, we found that the incidence of CSI increased between 1987 and 2010 from 16/million/year to 19/million/year. The mean age of patients with fatal CSI increased dramatically. Falls exceeded traffic accidents as the predominant cause of CSIs in 1998. Moreover, alcohol contributed to a considerable number of CSIs. The frequency of diagnostic errors and PAEs increased slightly during the study period despite improvements in radiological services and advancements in medical care in general. Diagnostic errors were most commonly associated with high patient age and ground-level falls. In the ED setting (among patients with HI), those with CT positive TBI, high energy injury mechanism, high age, and facial fractures, had an increased risk of concurrent cervical spine fractures. The axis (C2) was the most commonly injured vertebra.

In conclusion, this thesis confirms the changing demographics in cervical spine trauma. The incidence of fatal CSI is not decreasing despite improved traffic safety and general health of people. Low-energy falls by elderly men have contributed most to the number of fatal CSIs in recent years. Alcohol is a major risk factor for fatal CSI especially among young men. CSI diagnostics continue to be challenging despite the wide availability of CT and magnetic resonance imaging. CT positive TBI and high-energy injury mechanism, as well as high age are risk factors for cervical spine fractures among HI patients. However, special consideration in cervical spine evaluation should be given to elderly patients who sustain a low energy trauma as most of the errors in CSI diagnostics occur to this subgroup.