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掌握脊髓应用解剖,精准治疗脊柱疾病检索
在脊柱脊髓疾病的治疗过程中,首要目标是解除病变结构对脊髓和脊神经根的压迫,同时预防对神经组织的进一步损伤。为此,深入了解脊髓及其相关结构的应用解剖学知识显得尤为重要,它为脊柱或脊髓手术的正确开展和应用提供了坚实基础。
接下来,我们将深入探讨脊髓的解剖学特点。脊髓位于椎管中央,其上端与延髓在枕骨大孔处相连,而下端则以脊髓圆锥的形式终止于L水平。这个圆锥末端通过终丝与尾骨背面相连,从而固定了脊髓的位置(见图)。图脊髓后面观。脊髓的形态略呈圆柱状,且前后稍扁。在脊髓的全长中,有两处显著膨大。首先是颈膨大,它位于C5至T的脊髓节段,主要负责支配上肢的功能。另一处膨大则是腰膨大,它存在于L2至S2的脊髓节段,主要支配下肢的运动。腰膨大以下的脊髓逐渐变细,形成了所谓的脊髓圆锥。
此外,脊髓表面还分布着6条纵行的沟裂。其中,前正中裂位于前正中线上,深度约为3mm,软脊膜及其血管深入其中,为脊髓提供营养。后正中沟则较浅,位于背侧正中线上,其深部由薄的胶质板构成后正中隔,深入脊髓约5mm直至脊髓灰质。前外侧沟平而浅,左右各一,脊神经前根的根丝由此出脊髓。后外侧沟较深,同样左右各一,脊神经后根的根丝于此成列进入脊髓。
值得注意的是,脊髓全长共包含3对脊神经。每对脊神经的前后根与脊髓的部分相对应,共同构成一个脊髓节段。因此,脊髓全长被划分为3个节段,包括8个颈髓节段、2个胸髓节段、5个腰髓节段、5个骶髓节段以及个尾髓节段。
脊髓的下端,即脊髓圆锥,由大缩细的脊髓细胞集中而成,这里包含了全部的骶尾髓节段。由于脊髓下端通常终止于L椎体的中上部,因此在T至L椎体后的区域集中了腰、骶、尾髓及其相应的神经根。在此处发生的骨折或脱位可能同时导致脊髓和神经根的损伤。幸运的是,在脊髓损伤未恢复之前,神经根的损伤往往能够恢复,这为胸腰段骨折脱位合并截瘫的患者带来了一定的功能恢复希望。因此,积极的手术治疗对于这类患者而言至关重要,绝不应轻易放弃。
接下来,我们将探讨脊髓的被膜结构。与脑相似,脊髓表面也覆盖着一层结缔组织被膜。这层被膜由外向内依次为硬脊膜、蛛网膜和软脊膜,它们共同对脊髓起到保护作用。图2脊髓被膜结构。
(一)硬脊膜
硬脊膜是一层厚实而坚韧的管状膜,其上端与硬脑膜在枕骨大孔处相连,并与枕骨大孔紧密贴合,而下端则延伸至成人S2水平。硬脊膜的下端形成一个封闭的盲端,并包裹终丝,整体呈现一个向上开口的盲管,因此也被称为硬脊膜囊。
硬脊膜的全长都包裹着脊髓和脊神经根,因此可以根据其包裹结构的不同,分为脊髓硬膜和根硬膜两部分。在根硬膜与脊髓硬膜的交界处,硬脊膜形成了一个狭窄部,被称为硬膜颈环。根硬膜相较于脊髓硬膜略薄,特别是在椎间孔附近,它向外延续成为脊神经干的神经外膜。
(二)脊髓蛛网膜
脊髓蛛网膜的特点是薄而柔软,呈透明蛛网状,且无血管。它在枕骨大孔处直接与脑蛛网膜相连,并在脊柱下端包裹脊髓末端和马尾,止于S2水平。
蛛网膜向深面发出许多蛛网膜小梁,这些小梁附着于软脊膜表面。在蛛网膜的内、外面及其小梁表面,覆盖着一层具有吞噬功能的间皮细胞。
(三)软脊膜
软脊膜是一层菲薄且富有血管神经的被膜,它紧贴脊髓表面。软脊膜可进一步分为内外两层:内层称为内软膜,由网状纤维和弹性纤维构成,与神经组织紧密贴合;而外层则称为外软膜,它是由胶原纤维束形成的网络结构,与蛛网膜小梁相延续。在脊髓两侧,软脊膜形成齿状韧带和前面的软脊膜前纤维索。
齿状韧带是由软脊膜外层在脊髓前后根之间形成的一系列尖端向外的三角形皱襞。这些皱襞从枕骨大孔延伸至S平面,直达脊髓圆锥。每侧的齿状韧带数量通常为8~24个,以20~22个最为常见。齿状韧带的尖端附着位置在颈段较为规律,位于上下两神经根穿硬脊膜之间;而在胸段以下,则多位于两神经根穿硬脊膜之间的上份中点或下方。由于齿状韧带的附着点偏后,因此脊髓的前2/3部分位于齿状韧带之前。
齿状韧带对脊髓起到悬吊作用,可以防止脊髓因运动或外力而发生振荡和移位。在进行椎管前方组织显示时,需要先将其与齿状韧带切断。
接下来,我们将探讨脊髓的内部结构及功能。各层脊膜之间以及硬脊膜与椎管壁之间,存在着潜在的腔隙或充满液体的空间,这种结构进一步增强了脊膜对脊髓的保护效果(见图3)。(一)硬膜外腔
硬膜外腔位于硬脊膜囊与椎管的骨内膜及黄韧带之间,它是一个潜在的腔隙,内部填充着疏松结缔组织、脂肪、淋巴和椎内静脉丛,整体略呈负压状态。由于腔隙中脂肪组织较多,使得硬膜囊易于活动。然而,硬脊膜外层的纤维束与硬膜外脂肪相连,特别是在前正中线上与后纵韧带相连,这些纤维连接在一定程度上限制了硬膜囊的活动范围。
硬膜外腔的大小在椎管各段有所不同。以硬膜囊所占椎管空间的比例来看,颈段占比最大,达到73%,胸段次之,占67%,而腰段最小,仅占60%。相应地,硬膜外腔在腰段和胸段的空间较大,颈段较小。这种结构特点使得胸腰段在矢状方向上能够提供更强的缓冲力。
此外,硬膜外腔被神经根分为前后和两侧四个间隙。其中,后间隙位于后根硬膜后方,与椎弓骨膜和黄韧带之间。自颈段向下,后间隙逐渐增宽,特别是在L2~3一段,宽度可达6mm。需要注意的是,后间隙内椎内静脉丛较为发达,但后正中线附近较少,这是硬膜外导管留置的理想位置。
(二)硬膜下腔
硬脊膜内面与深面的蛛网膜紧密相贴,两者之间的潜在腔隙被称为硬膜下腔。这个腔隙中仅含有少量浆液,主要起润滑作用。目前尚未发现硬膜下腔在生理和临床方面具有显著意义。
(三)蛛网膜下腔
接下来,我们将探讨蛛网膜下腔的相关内容。蛛网膜下腔,位于蛛网膜与软脊膜(或软脑膜)之间,其内充满着脑脊液。这个腔隙向上与脑蛛网膜下腔在枕骨大孔处相连通。脊髓蛛网膜下腔内的脑脊液会经过上矢状窦两侧的蛛网膜粒回流至静脉。而在腰部水平,这个腔隙则扩大为终池,其中并无脊髓,但浸泡着马尾和终丝,为腰椎穿刺提供了理想的操作部位。此外,马尾神经作为L2水平以下的神经根纤维束的统称,也是此处不可忽视的解剖结构。图4展示了马尾神经的组成。在硬膜囊中,每条神经根由条前根纤维和3条后根纤维构成。自脊髓圆锥以下,共有L2至S5九对神经根,因此每侧有36条马尾神经纤维,两侧合计72条,再加上条终丝。这些神经纤维会顺行向下,每合成一对神经根时,就会减少8条神经纤维。到了L5至S椎间盘水平,只剩下五对骶神经根和条终丝,也就是说,越向下,硬膜囊内的马尾神经纤维数量就越少。
从横断面来看,后正中线依次排列的是SS4马尾神经,外侧则是SS2和S,且节段越高的越靠外。因此,在硬膜正中部位进行手术时,容易合并S3至S5的损伤,导致二便失禁、马尾神经功能受损等症状和体征。
此外,构成神经根的马尾纤维中,位于前内侧的一束是运动根,位于后外侧的三束是感觉根。这些神经纤维在穿出硬脊膜前约4至5厘米的地方,会被蛛网膜包被并贴附于硬脊膜侧缘的内侧面下行。通常情况下,它们会一起穿出硬膜囊。因此,L4至L5椎间盘的侧后方突出,可能会同时压迫L5神经根和硬膜囊内的S神经根及S2马尾神经纤维,从而产生双神经卡压的症状和体征。
另一方面,构成S神经以下的马尾纤维进入椎管后,会合成骶、尾神经的前支和后支。这些神经的前支和后支会通过骶骨的骶前孔、骶后孔以及骶管裂口出骶管(图3)。
接下来,我们探讨脊髓的血供。脊髓的血供既包括纵向的血管链,也包括横向加入的节段性血管,这种结构为脊髓提供了稳定的血供。具体来说,脊髓的动脉来源有脊髓前动脉、脊髓后动脉和节段性的根动脉。这些动脉在脊髓表面形成三条纵行的动脉:一条脊髓前动脉沿前正中裂下行,两条脊髓后动脉则沿后外侧沟下行,途中不断有根动脉加入(图5)。图5展示了脊髓动脉的分布情况。其中,脊髓前动脉自桥延沟下方起自椎动脉,下行至椎体交叉平面后与对侧同名动脉合成一支,随后沿前正中裂下降。在下降过程中,它会不断接受节段性动脉的加入,直至延伸到脊髓圆锥,并与终丝伴行。脊髓前动脉的粗细在整个行程中并不均匀,在颈膨大和腰膨大处可达7mm,而在胸髓3~6节段处则较细。除了发出外侧支参与软脊膜小动脉丛外,脊髓前动脉还深入前正中沟,发出分支营养脊髓前角及其周围的神经组织。
此外,脊髓后动脉共有两支,均起源于小脑下后动脉。它们绕至延髓后外侧面后进入脊髓后外侧沟,并在后根内侧迂曲下行。在此过程中,它们会接受许多根动脉的加入。除了参与软脊膜小动脉丛外,脊髓后动脉的穿支还会进入脊髓,分布于脊髓后角及部分后索。
另外,根动脉是由节段性动脉在行至椎间孔附近时发出的脊支。这些脊支随脊神经前根和后根进入椎管。在颈段,这些节段性动脉包括椎动脉、颈深动脉和颈升动脉,约有60%的咽升动脉也参与供养脊髓。在胸段,主要由肋间后动脉供养;腰段则由腰动脉供养;骶部则由骶外侧动脉、第5腰动脉、髂腰动脉及骶正中动脉等供养。其中,骶外侧动脉发出的脊支会随脊髓圆锥远侧的神经根进入,并与脊髓后动脉在圆锥部位形成十字吻合。图6展示了根动脉在胸段的分布情况。根动脉,作为脊神经和脊髓的重要供血来源,其大小、数目及分布因成人而异,部分根动脉仅供养脊神经根和脊髓被膜,而不深入脊髓。这些根动脉的分支,包括前根动脉和后根动脉,分别与脊神经的前根和后根紧密相伴。在脊髓的不同节段,如第4胸髓和第腰髓,由于血供相对薄弱,侧支循环不够完善,因此这些部位的根动脉损伤可能导致截瘫等严重后果。此外,后路手术相较于前路手术在保护脊髓血供方面更具优势,因为肋间后动脉等节段性动脉在经过横突之前即发出脊支入椎间孔,其终支延续为背侧支,从而为脊髓提供丰富的血供。然而,在脊柱手术中,阻断节段动脉可能导致脊髓缺血性损伤,因此需要谨慎操作。有研究指出,同一节段两侧或相邻的上、下节段血管分支可形成丰富的血管网,共同营养椎体和脊髓,因此单侧单根或单侧少数节段动脉的结扎对脊髓供血影响有限。但随着被阻断的节段血管数目增多,发生脊髓缺血性损伤的风险也会相应增加。
另一方面,脊髓静脉作为椎静脉系的一部分,其分布与动脉相似,伴行于脊神经并最终流入Batson静脉丛的椎管内硬膜外部分。了解这些静脉的分布和功能对于预防和治疗脊髓相关疾病具有重要意义。图7展示了脊髓静脉的分布情况。脊髓的静脉血首先经根静脉进入椎间静脉,而脊髓软脊膜静脉丛与椎间静脉之间存在吻合,使得静脉血能够通过椎内静脉丛流入椎间静脉。此外,椎后内静脉丛与椎后外静脉丛之间也有吻合,这样脊髓静脉血就可以通过椎后外静脉丛回流。在脊髓外部,纵行的脊髓后外静脉相互吻合,形成了一个复杂的静脉网,这个静脉网不仅接收脊髓内的静脉血,还与椎内静脉丛、椎静脉、小脑静脉以及颅底静脉丛或静脉窦等相交通。值得注意的是,脊髓前、后静脉均为单独的一支,它们在不同的平面通过根静脉进行引流,其中伴随腰神经的根静脉是最大的。在脊柱后路手术中,由于腹压的增加,脊髓静脉丛可能因椎内外的丰富交通而发生淤血和受压,进而导致脊髓水肿,这是需要特别