Fatal delayed complication of cervical spine injury in a child: a rare clinical observation and literature review

Objective. To present a rare case of severe cervical spine injury in a child, complicated by the development of fatal ischemic stroke.

Material and Methods. The course of complicated cervical spine injury in a 12-year-old child with ischemic stroke secondary to arteriopathy, manifested by cerebral artery dissection is described. The review and discussion present current understanding of the etiology, pathogenesis, clinical manifestations and diagnostic methods of both complicated cervical spine injury and the peculiarities of ischemic stroke in children. A search of scientific sources was conducted in the eLibrary, PubMed, and Google Scholar databases using the following keywords: injury, children, cervical spine, ischemic stroke, arterial dissection, and fibromuscular dysplasia.

Results. The patient sustained a cervical spine injury while playing. His neurological status upon admission was tetraplegia. Given the absence of spinal cord compression, no indications for surgical treatment were identified. Intensive care was administered in the intensive care unit. Cerebrovascular accident developed on the 12th day after the injury, rapidly progressing from coma I to coma III. The diagnosis of ischemic stroke due to severe arteriopathy was established based on the circumstances of the injury, clinical manifestations, and MRI and MSCT results. Despite intensive care, the patient died on the 28th day.

Conclusion. The presented clinical case confirms the association between cervical spine injury and the development of cerebral stroke in pediatric patients. The presence of connective tissue dysplasia is a significant risk factor for vascular complications. The development of acute cerebrovascular accident in the setting of traumatic injury that limits neurological assessment may contribute to a delay in the timely diagnosis of vascular events and increase the likelihood of an unfavorable outcome. Increasing awareness among specialists involved in the treatment of complicated spinal injuries in pediatric patients about the risk of cerebral vascular complications, as well as developing guidelines for the treatment of complicated cervical spine injuries adapted to different stages of childhood, can improve clinical outcomes in terms of stroke prevention.

1. Залетина А.В., Виссарионов С.В., Баиндурашвили А.Г., Кокушин Д.Н., Соловьева К.С. Повреждения позвоночника и спинного мозга у детского населения. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017;(12):69–73. [Zaletina AV, Vissarionov SV, Baindurashvili AG, Kokushin DN, Soloveva KS. Injuries of the spine and spinal cord in children population. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2017;(12):69–73]. EDN: ZXJXTZ

2. Исхаков О.С., Мещеряков С.В., Новоселова И.Н., Максумов А.А. Условия восстановления поврежденных функций при травмах позвоночника и спинного мозга у детей. Opinion Leader. 2019;(2):80–83. [Iskhakov OS, Meshcheryakov SV, Novoselova IN, Maksumov AA. Conditions for restoration of damaged functions in spinal and spinal cord injuries in children. Opinion Leader. 2019;(2):80–83]. EDN: HTJKTQ

3. Haddad E, Al Khoury Salem H, Dohin B. Diagnosis and treatment of cervical spine injuries in children. Orthop Traumatol Surg Res. 2024;110(1S):103762. DOI: 10.1016/j.otsr.2023.103762

4. Ларькин И.И., Ларькин В.И. Травма спинного мозга без рентгенологических изменений у детей (синдром SCIWORA). Обзор литературы. Вятский медицинский вестник. 2023;(4):101–105. [Lar’kin II, Lar’kin VI. Spinal cord injury without radiological changes in children (SCIWORA syndrome). Literature review. Medical Newsletter of Vyatka. 2023;(4):101–105]. DOI: 10.24412/2220-7880-2023-4-101-105 EDN: ZEHHRW

5. De Los Ríos-Pérez A, García AF, Gomez P, Arias JJ, Fandiño-Losada A. Quality of pediatric trauma care: development of an age-adjusted TRISS model and survival benchmarking in a major trauma center. Front Pediatr. 2024;12:1481467. DOI: 10.3389/fped.2024.1481467

6. Баиндурашвили А.Г., Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Белянчиков С.М., Снищук В.П., Картавенко К.А., Залетина А.В. Организация хирургической помощи детям с нестабильными и осложненными переломами позвоночника в условиях мегаполиса. Новые технологии в травматологии и ортопедии детского возраста. В кн.: Новые технологии в травматологии и ортопедии детского возраста: сб. научных статей, посвященный 125-летию Научно-исследовательского детского ортопедического института им. Г.И. Турнера. Санкт-Петербург, 2017. С. 41–46. [Baindurashvili AG, Vissarionov SV, Kokushin DN, Belyanchikov SM, Snishchuk VP, Kartavenko KA, Zaletina AV. Organization of surgical care for children with unstable and complicated spinal fractures in a metropolis. In: New Technologies in pediatric traumatology and orthopedics. In: New Technologies in Pediatric Traumatology and Orthopedics: A Collection of Scientific Articles Dedicated to the 125th Anniversary of the Turner Research Institute for Children’s Orthopedics. St. Petersburg, 2017:41–46]. EDN: ZDZUEH

7. Басанкин И.В., Виссарионов С.В., Гюльзатян А.А., Афаунов А.А., Тахмазян К.К., Шаповалов В.К., Тарасенко Л.А., Ефремов А.М., Соболев А.В., Данилейченко А.А. Некоторые эпидемиологические показатели и результаты хирургического лечения детей с нестабильными и осложненными повреждениями позвоночника при различных моделях оказания медицинской помощи на примере субъекта Российской Федерации. Хирургия позвоночника. 2025;22(1):42–52. [Basankin IV, Vissarionov SV, Gyulzatyan AA, Takhmazyan KK, Afaunov AA, Shapovalov VK, Tarasenko LA, Sobolev AV, Efremov AM, Danileichenko AA. Some epidemiological indicators and results of surgical treatment of children with unstable and complicated spine injuries using different models of medical care based on the example of a constituent entity of the Russian Federation. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2025;22(1):42–52]. DOI: 10.14531/ss2025.1.42-52 EDN: RFRYXA

8. Meng YF, Zhang JW, Tong AN, Tang HH, Bai JZ, Wang FY, Liu SJ, Lyu Z, Chen SZ, Liu JS, Hong Y. Prognosis of traumatic spinal cord injury in children: Follow-up of 86 patients. Chin J Traumatol. 2023;26:14–19. DOI: 10.1016/j.cjtee.2022.05.001

9. Новоселова И.Н., Понина И.В., Валиуллина. Осложнения и последствия позвоночно-спинномозговой травмы у детей и взрослых. Обзор литературы. Российский нейрохирургический журнал имени профессора А.Л. Поленова. 2020;12(1):48–54. [Novoselova IN, Ponina IV, Valiullina SA. Complications and consequences of spinal cord injury in children and adults. A literature review. Russian Neurosurgical Journal n.a. Professor A.L. Polenov. 2020;12(1):48–54]. EDN: BRFDFS

10. Щедеркина И.О., Витковская И.П., Колтунов И.Е., Лившиц М.И., Чмутин Г.Е., Бузина Н.В., Лаврухин Д.Б. Инсульт у детей. Формирование педиатрического регистра инсультов: международный и региональный опыт. Русский журнал детской неврологии. 2018;13(1):7–19. [Shchederkina IO, Vitkovskaya IP, Koltunov IE, Livshits MI, Chmutin GE, Buzina NV, Lavrukhin DB. Stroke in children. Formation of the pediatric register: international and regional experience. Russian Journal of Child Neurology. 2018;13(1):7–19]. DOI: 10.17650/2073-8803-2018-13-1-7-19 EDN: YUZKXF

11. Sun H, Ma B, Jin C, Li Z, Song X, Bu Y, Liu T, Han X, Yang X, Yang K, Xu D, Zhang J, Li Y. Global, regional, and national burdens of stroke in children and adolescents from 1990 to 2019: a population-based study. Stroke. 2024;55:1543–1553. DOI: 10.1161/STROKEAHA.123.044827

12. Long B, Pelletier J, Koyfman A, Bridwell RE. High risk and low prevalence diseases: Spontaneous cervical artery dissection. Am J Emerg Med. 2024;76:55–62. DOI: 10.1016/j.ajem.2023.11.011

13. Быков Ю.В, Обедин А.Н, Фишер В.В., Волков Е.В., Зинченко О.В., Муравьева А.А., Яцук И.В. Острое нарушение мозгового кровообращения в детском возрасте: клинические проявления и интенсивная терапия. Вестник Авиценны. 2024;26(3):427–38. [Bykov YuV, Obedin AN, Fischer VV, Volkov EV, Zinchenko OV, Muravyova AA, Yatsuk IV. Acute cerebrovascular accident in children: clinical presentation and intensive care management. Vestnik Avitsenny (Avicenna Bulletin). 2024;26(3):427–38]. DOI: 10.25005/2074-0581-2024-26-3-427-438 EDN: JYGNJA

14. Oleske DM, Cheng X, Jeong A, Arndt TJ. Pediatric acute ischemic stroke by age-group: a systematic review and meta-analysis of published studies and hospitalization records. Neuroepidemiology. 2021;55:331–341. DOI: 10.1159/000518281

15. Fileva N, Bertamino M, Tortora D, Severino M. Arterial ischemic stroke in children. Neuroimaging Clin N Am. 2024;34:579–599. DOI: 10.1016/j.nic.2024.08.010

16. Goyal P, Malhotra A, Almast J, Sapire J, Gupta S, Mangla M, Mangla R. Neuroimaging of pediatric arteriopathies. J Neuroimaging. 2019;29:287–308. DOI: 10.1111/jon.12614

17. Rambaud T, Legris N, Bejot Y, Bellesme C, Lapergue B, Jouvent E, Pico F, Smadja D, Zuber M, Crozier S, Lamy C, Spelle L, Tuppin P, Kossorotoff M, Denier C. Acute ischemic stroke in adolescents. Neurology. 2020;94:e158–e169. DOI: 10.1212/WNL.0000000000008783

18. Сазанов Г.В., Белоконь О.С., Краснов А.Ю. Лечение ишемического инсульта, обусловленного диссекцией и окклюзией внутренней сонной артерии, у молодого пациента. Казанский медицинский журнал. 2019;100(2):317–321. [Sazanov GV, Belokon’ OS, Krasnov AYu. Treatment of ischemic stroke caused by dissection and occlusion of internal carotid artery in a young patient. Kazan medical journal. 2019;100(2):317–321]. DOI: 10.17816/KMJ2019-317 EDN: IPWQUG

19. Nash M, Rafay MF. Craniocervical arterial dissection in children: pathophysiology and management. Pediatr Neurol. 2019;95:9–18. DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2019.01.020

20. Kelson KS, Bernard TJ, Stence NV. Steno-occlusive intracranial large vessel arteriopathies in childhood: a pattern oriented approach to neuroimaging diagnosis. Neuroimaging Clin N Am. 2024;34:601–613. DOI: 10.1016/j.nic.2024.08.022

21. Galardi MM, Strahle JM, Skidmore A, Kansagra AP, Guilliams KP. Cerebrovascular complications of pediatric blunt trauma. Pediatr Neurol. 2020;108:5–12. DOI: 10.1016/j.pediatrneurol.2019.12.009

22. Ларькин И.И., Ларькин В.И., Некоторые аспекты травмы спинного мозга у детей. Хирургия позвоночника. 2005;(4):15–19. [Larkin II, Larkin VI. Some aspects of pediatric spinal cord injury. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2005;(4):15-19]. DOI: 10.14531/ss2005.4.15-19 EDN: HSRNPT

23. Ларькин И.И., Ларькин В.И., Ситко Л.А., Преображенский А.С., Злобин С.Б., Катина М.М. Механизмы изолированной травмы спинного мозга у детей. Хирургия позвоночника. 2016;13(2):18–23. [Larkin II, Larkin VI, Sitko LA, Preobrazhenskiy AS, Zlobin SB, Katina MM. Mechanisms of isolated spinal cord injury in children. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2016;13(2):18–23]. DOI: 10.14531/ss2016.2.18-23 EDN: VXVRQL

24. Мазаев А.П., Молодцов М.С., Щелыкалина С.П. Магнитно-резонансная ангиография у детей с ишемическим инсультом. Детские болезни сердца и сосудов. 2023;20(1):23–32. [Mazaev AP, Molodtsov MS, Shchelykalina SP. Magnetic resonance angiography in children with ischemic stroke. Chilfren’s Heart and Vascular Diseases. 2023;20(1):23–32]. DOI: 10.24022/1810-0686-2023-20-1-23-32 EDN: IEIMNQ

25. Вербицкий О.П., Зеленин В.В., Меркулов Д.В., Щеглов Д.С., Эрзиханова У.Ш., Дуданов И.П. Особенности патологии сонной и позвоночных артерий у молодых пациентов. Травматическая диссекция интимы. Медицина: теория и практика. 2023;8(4):279–292. [Verbitsky OP, Zelenin VV, Merkulov DV, Shcheglov DS, Erzikhanova USh, Dudanov IP. Peculiarities of carotid and vertebral arteries pathology in young patients. Traumatic intima dissection. Medicine: Theory and Practice (St. Petersburg). 2023;8(4):279–292]. DOI: 10.56871/MTP.2023.51.25.050 EDN: IFOBIC

26. Gunduz ME, Kadirvel R, Kallmes DF, Pezzini A, Keser Z. Spontaneous cervical artery dissection: is it really a connective tissue disease? A comprehensive review. Front Neurol. 2023;14:1241084. DOI: 10.3389/fneur.2023.1241084

27. Фурсов А.Н., Потехин Н.П., Ляпкова Н.Б., Городничев К.Ю. Фибромышечная дисплазия в клинической практике. Медицинский вестник ГВКГ им. Н.Н. Бурденко. 2022;(2):5–11. [Fursov AN, Potekhin NP, Lyapkova NB, Gorodnichev KYu. Fibromuscular dysplasia in clinical practice. Medical Bulletin of the Main Military Clinical Hospital n.a. N.N. Burdenko. 2022;(2):5–11]. DOI: 10.53652/2782-1730-2022-3-2-5-11 EDN: NYADJG

28. Shivapour DM, Erwin P, Kim ESh. Epidemiology of fibromuscular dysplasia: A review of the literature. Vasc Med. 2016;21:376–381. DOI: 10.1177/1358863X16637913

29. Persu A, Dobrowolski P, Gornik HL, Olin JW, Adlam D, Azizi M, Boutouyrie P, Bruno RM, Boulanger M, Demoulin JB, Ganesh SK, Guzik TJ, Januszewicz M, Kovacic JC, Kruk M, de Leeuw P, Loeys BL, Pappaccogli M, Perik MHAM, Touzé E, Van der Niepen P, Van Twist DJL, Warchoł-Celińska E, Prejbisz A, Januszewicz A. Current progress in clinical, molecular, and genetic aspects of adult fibromuscular dysplasia. Cardiovasc Res. 2021;118:65–83. DOI: 10.1093/cvr/cvab086

30. Калашникова Л.А., Сахарова А.В., Добрынина Л.А., Чайковская Р.П., Назарова М.А., Мир-Касимов М.Ф., Процкий С.В., Щипакин В.Л. Ультраструктурные изменения артерий кожи у больных со спонтанной диссекцией церебральных артерий. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(7):54–60. [Kalashnikova LA, Sakharova AV, Dobrynina LA, Chaikovskaia RP, Nazarova MA, Mir-Kasimov MF, Protskiĭ SV, Shchipakin VL. Ultrastructural changes of skin arteries in patients with spontaneous cerebral artery dissection. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2011;111(7):54–60]. EDN: PGENMJ

31. Муранова А.В., Строков И.А. Митохондриальные цитопатии: синдромы mElas и mIDD. Один генетический дефект – разные клинические фенотипы. Неврологический журнал. 2017;22(1):19–24. [Muranova AV, Strokov IA. Mitochondrial cytopathies: MELASD and MIDD syndromes. One genetic defect – different clinical appearances. Nevrologicheskiy zhurnal (The Neurological Journal). 2017;22(1):19–24]. DOI: 10.18821/1560-9545-2017-22-1-19-24 EDN: YNADIB

32. Иванова А.А., Шамшева О.В., Щедеркина И.О. Изучение роли инфекционного фактора в развитии инсульта у детей. Результаты 5-летнего ретроспективного анализа. Детские инфекции. 2021;20(2):10–15. [Ivanova AA, Shamsheva OV, Shchederkina IO. Study of the role of an infectious factor in the development of stroke in children. Results of a 5-year retrospective analysis. Children Infections. 2021;20(2):10–15]. DOI: 10.22627/2072-8107-2021-20-2-10-15 EDN: XFFFWH

33. Комарова И.Б., Зыков В.П., Каширина Э.А., Наугольных Ю.В. Связь инфекции и вакцинации с артериальным ишемическим инсультом у детей. Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2017;(3):108–115. [Komarova IB, Zykov VP, Kaschirina EA, Naugolnyh YuV. The relationship infection, vaccination and arterial ischemic stroke in children. Pediatrics (Suppl. Consilium Medicum). 2017;(3):108–115]. EDN: ZSQGGN

34. Шамсутдинова М.И. Характер продукции цитокинов Т-лимфоцитами при ишемическом инсульте у детей раннего возраста. Forcipe. 2020;3(S1):510–511. [Shamsutdinova MI. The nature of cytokine production by T-lymphocytes in ischemic stroke in young children. Forcipe. 2020;3(S1):510–511].

35. Bernard TJ, Manco-Johnson MJ, Lo W, MacKay MT, Ganesan V, DeVeber G, Goldenberg NA, Armstrong-Wells J, Dowling MM, Roach ES, Tripputi M, Fullerton HJ, Furie KL, Benseler SM, Jordan LC, Kirton A, Ichord R. Towards a consensus-based classification of childhood arterial ischemic stroke. Stroke. 2012;43:371–377. DOI: 10.1161/STROKEAHA.111.624585

36. Wang T, Zhang J, Zou D, Chen Y. Massive brainstem and cerebellum infarction due to traumatic extracranial vertebral artery dissection in a motor traffic accident: an autopsy case report. Am J Forensic Med Pathol. 2021;42:194–197. DOI: 10.1097/PAF.0000000000000619

37. Шулешова Н.В., Вишневский АА., Сорокоумов В.А., Кравченко О.М., Голиков К.В., Татаринов А.С. Случаи спонтанной диссекции брахиоцефальных артерий. Неврологический журнал. 2014;(1):25–31. [Shuleshova NV, Vishnevskiy AA, Sorokoumov VA, Kravchenko OM, Golikov KV, Tatarinov AS. The cases of spontaneous dissection of brachiocephalic artery. Neurological Journal. 2014;(1):25–31]. EDN: SCQTQD

38. Thomas AX, Erklauer JC. Neurocritical care and neuromonitoring considerations in acute pediatric spinal cord injury. Semin Pediatr Neurol. 2024;49:101122. DOI: 10.1016/j.spen.2024.101122

39. Fehlings MG, Hachem LD, Tetreault LA, Skelly AC, Dettori JR, Brodt ED, Stabler-Morris S, Redick BJ, Evaniew N, Martin AR, Davies B, Farahbakhsh F, Guest JD, Graves D, Korupolu R, McKenna SL, Kwon BK. Timing of decompressive surgery in patients with acute spinal cord injury: systematic review update. Global Spine J. 2024;14(3_suppl):38S–57S. DOI: 10.1177/21925682231197404

40. Стаценко И.А., Лебедева М.Н., Пальмаш А.В., Лукинов В.Л., Рерих В.В. Особенности течения осложненной травмы нижнешейного отдела позвоночника в зависимости от срока выполнения хирургической декомпрессии спинного мозга. Хирургия позвоночника. 2024;21(2):13–26. [Statsenko IA, Lebedeva MN, Palmash AV, Lukinov VL, Rerikh VV. Features of the course of complicated injury of the lower cervical spine depending on the timing of surgical decompression of the spinal cord. Russian Journal of Spine Surgery (Khirurgiya Pozvonochnika). 2024;21(2):13–26]. DOI: 10.14531/ss2024.2.13-26 EDN: RQCNFJ