治療脊柱脊髓的各種功能性和器質(zhì)性疾病時,最重要的目的之一是解除病變結(jié)構(gòu)對脊髓和脊神經(jīng)根的壓迫,同時還要盡可能避免對神經(jīng)組織的新的損傷,因此,掌握脊髓及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用解剖學(xué)知識,對正確開展和應(yīng)用脊柱或脊髓手術(shù)大有裨益。
脊髓位于椎管中央,上端于枕骨大孔處與延髓相接,下端以脊髓圓錐終于L1水平,藉由圓錐末端延續(xù)向下的終絲固定于尾骨背面(圖1)。
脊髓為前后稍扁的圓柱體,全長有兩處膨大:
頸膨大,在C5~T1脊髓節(jié)段,主要支配上肢;
腰膨大,在L2~S2脊髓節(jié)段,主要支配下肢,腰膨大以下逐漸變細(xì)稱為脊髓圓錐。
脊髓表面有6條縱行的溝裂:
前正中裂位于前正中線,深約3mm,軟脊膜連同血管深入其中。
后正中溝較淺,居于背側(cè)正中線上,溝的深部有薄的膠質(zhì)板形成后正中隔,深入脊髓約5mm而直達(dá)脊髓灰質(zhì)。
前外側(cè)溝平而淺,左右各一,組成脊神經(jīng)前根的根絲由此出脊髓。后外側(cè)溝較深,左右各一,脊神經(jīng)后根的根絲于此成列進(jìn)入脊髓。
脊髓全長共有31對脊神經(jīng):
每對脊神經(jīng)的前后根與脊髓相對應(yīng)的部分,稱為一個脊髓節(jié)段,故脊髓全長共分31個節(jié)段,即8個頸髓節(jié)段、12個胸髓節(jié)段、5個腰髓節(jié)段、5個骶髓節(jié)段和1個尾髓節(jié)段。
脊髓下端由大縮細(xì)的脊髓圓錐集中了全部骶尾髓節(jié)段。由于脊髓下端多終止于L1椎體的中上部,所以在T11~L1椎體后就集中了腰、骶、尾髓及其相應(yīng)的神經(jīng)根,此處骨折脫位,可能既有脊髓損傷又有神經(jīng)根損傷,通常在脊髓損傷未恢復(fù)前,神經(jīng)根損傷多有恢復(fù),故胸腰段骨折脫位合并截癱者,其神經(jīng)根損傷常可有一定恢復(fù),挽回部分功能,積極的手術(shù)治療仍不應(yīng)輕易放棄。
脊髓表面和腦一樣覆有層結(jié)締組織被膜,由外向內(nèi)依次為硬脊膜、蛛網(wǎng)膜和軟脊膜,對脊髓起保護(hù)作用(圖2)。
圖2 脊髓被膜結(jié)構(gòu)。
【組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】厚實而堅韌的管狀膜。
【起止點(diǎn)】上端與硬腦膜在枕骨大孔處移行,并與枕骨大孔緊密貼附,下端在成人約至S2水平。硬脊膜下端形成封閉的盲端并包裹終絲,整體呈一向上開口的盲管,故又稱硬脊膜囊。
【包裹結(jié)構(gòu)】硬脊膜全長包裹脊髓和脊神經(jīng)根,因此可按其包裹結(jié)構(gòu)的不同,相應(yīng)地分為脊髓硬膜和根硬膜兩部分。
【移行結(jié)構(gòu)】在根硬膜與脊髓硬膜交界處,硬脊膜形成一稱為硬膜頸環(huán)的狹窄部。根硬膜比脊髓硬膜略薄,尤其在椎間孔附近最薄,向外延續(xù)為脊神經(jīng)干的神經(jīng)外膜。
【組織特點(diǎn)】薄而柔軟,無血管,呈透明蛛網(wǎng)狀。
【起止點(diǎn)】在枕骨大孔處直接延續(xù)為腦蛛網(wǎng)膜,在脊柱下端則包裹脊髓末端和馬尾,止于S2。
【包裹結(jié)構(gòu)】蛛網(wǎng)膜向深面發(fā)出許多蛛網(wǎng)膜小梁附著于軟脊膜表面。在蛛網(wǎng)膜的內(nèi)、外面及小梁表面,覆蓋著一層具有吞噬功能的間皮細(xì)胞。
【組織特點(diǎn)】軟脊膜為一層菲薄而富有血管神經(jīng)的被膜,緊貼脊髓表面。
【組成】軟脊膜可分內(nèi)外兩層:內(nèi)層稱內(nèi)軟膜,由網(wǎng)狀纖維和彈性纖維構(gòu)成,緊貼神經(jīng)組織。外層稱外軟膜,是膠原纖維束形成的網(wǎng)絡(luò),與蛛網(wǎng)膜小梁相延續(xù),在脊髓兩側(cè)形成齒狀韌帶和前面的軟脊膜前纖維索。
【組成】齒狀韌帶是由軟脊膜外層在脊髓前后根之間形成的一系列尖端向外的三角形皺襞,由枕骨大孔延至S1平面,直達(dá)脊髓圓錐。
【分布】每側(cè)齒狀韌帶的數(shù)目為18~24個,以20~22個多見。齒狀韌帶尖端附著的位置,在頸段較有規(guī)律,位于上下兩神經(jīng)根穿硬脊膜之間,胸段以下則多位于兩神經(jīng)根穿硬脊膜之間的上份中點(diǎn)或下方。由于齒狀韌帶的附著點(diǎn)偏后,故脊髓的前2/3在齒狀韌帶之前。
【功能】齒狀韌帶對脊髓起懸吊作用,可防止脊髓因運(yùn)動、外力等原因而發(fā)生振蕩和移位。從后路顯示椎管前方組織時,必須先將其切斷。
各層脊膜之間及硬脊膜與椎管壁之間存在潛在的或充滿液體的腔隙,強(qiáng)化了脊膜對脊髓的保護(hù)作用(圖3)。
【組成】是硬脊膜囊與椎管的骨內(nèi)膜和黃韌帶之間的潛在腔隙,其中有疏松結(jié)締組織、脂肪、淋巴和椎內(nèi)靜脈叢,略呈負(fù)壓狀態(tài),且因腔隙中填充著較多脂肪組織,易于活動。
【毗鄰結(jié)構(gòu)】硬脊膜外面粗糙,有纖維束與硬膜外的脂肪相連,特別是在前正中線上與后縱韌帶相連,在后正中線上有時也與椎板和黃韌帶相連并形成纖維隔,這些纖維連接限制了硬膜囊的活動度。
【大小】硬膜外腔的大小在椎管各段略有不同。以硬膜囊所占椎管空間計,頸段占73%最大,胸段占67%次之,腰段最小,只占60%,相應(yīng)地,硬膜外腔以腰段、胸段空間為大,頸段較小,故對矢狀方向力量的緩沖,胸腰段要強(qiáng)于頸段。
【前、后間隙】硬膜外腔被兩側(cè)的神經(jīng)根分為前后和兩側(cè)4個間隙。硬膜外后間隙位于后根硬膜外后方與椎弓骨膜和黃韌帶之間。整個頸段的后間隙十分狹小,多為1.5mm左右,上頸段或可閉鎖。自胸段向下,后間隙逐漸增寬,中胸段寬約2~4mm,L2~3一段可達(dá)6mm。后間隙內(nèi)有較發(fā)達(dá)的椎內(nèi)靜脈叢,但后正中線附近較少,是硬膜外導(dǎo)管留置的部位。
【應(yīng)用價值】硬膜外側(cè)間隙又稱根間隙,居于前、后根硬膜與椎管之間,其外即為椎間孔。硬膜外間隙在腦脊液的吸收、硬膜外麻藥的吸收和滲透等方面十分重要。硬膜外腔內(nèi)脂肪組織的多少與人的體型有關(guān),分布規(guī)律是骶管較多,腰上部及胸下部較少,中胸部增多,上胸部又趨減少,頸部幾乎無脂肪而代之以纖維組織。在頸段,中線處的纖維組織增多,并可連結(jié)硬脊膜后面與椎弓板及黃韌帶,形成纖維隔。
硬脊膜內(nèi)面與深面的蛛網(wǎng)膜較緊密地相貼,兩者之間的潛在腔隙稱為硬膜下腔,其中僅有少量漿液,起潤滑作用,尚未發(fā)現(xiàn)有何重要的生理和臨床意義。
蛛網(wǎng)膜下腔為蛛網(wǎng)膜與軟脊膜(入顱則為軟腦膜)之間的腔隙,其間充滿腦脊液。脊髓蛛網(wǎng)膜下腔向上于枕骨大孔處與腦蛛網(wǎng)膜下腔相溝通,腔內(nèi)的腦脊液由此經(jīng)上矢狀竇兩側(cè)的蛛網(wǎng)膜?;亓?,在下則于腰部水平擴(kuò)大為終池。終池內(nèi)無脊髓,大量的腦脊液浸泡著馬尾和終絲,是腰椎穿刺的理想部位。
馬尾神經(jīng)是L2水平以下蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)神經(jīng)根纖維束的統(tǒng)稱。
【組成】在硬膜囊中,每一神經(jīng)根由1條前根纖維和3根后根纖維組成,自脊髓圓錐以下有L2~S5共9對神經(jīng)根,故每側(cè)有36條馬尾神經(jīng)纖維,兩側(cè)共72條,外加1條終絲。各神經(jīng)纖維順行向下,每合成1對神經(jīng)根就減少8條神經(jīng)纖維,至L5~S1椎間盤水平,只剩下5對骶神經(jīng)根和1條終絲,即越向下,硬膜囊內(nèi)的馬尾神經(jīng)纖維就越少。
【致病機(jī)制】從橫斷面看,后正中線排列的是S5、S4馬尾神經(jīng),外側(cè)排列的依次為S3、S2和S1,越高的節(jié)段越靠外排列,故硬膜正中部位(手術(shù))損傷極易合并S3~5損傷而引起二便失禁、馬尾神經(jīng)功能受損的癥狀和體征。
【馬尾構(gòu)成的神經(jīng)根】在合成神經(jīng)根的4條馬尾神經(jīng)纖維中,位于前內(nèi)側(cè)的1束是運(yùn)動根,位于后外側(cè)的3束是感覺根,這些神經(jīng)纖維在穿出硬脊膜之前約4~5cm就被蛛網(wǎng)膜包被在一起并貼附于硬脊膜側(cè)緣的內(nèi)側(cè)面下行,一般情況下它們共同穿出硬膜囊。故有時L4~5椎間盤側(cè)后方突出,既可壓迫L5神經(jīng)根,又可壓迫硬膜囊內(nèi)的S1神經(jīng)根和S2馬尾神經(jīng)纖維,產(chǎn)生雙神經(jīng)卡壓的癥狀和體征。
【馬尾構(gòu)成骶、尾神經(jīng)】構(gòu)成S1神經(jīng)以下的馬尾纖維進(jìn)入椎管,合成的骶、尾神經(jīng)的前支和后支分別于骶骨的骶前孔、骶后孔以及骶管裂口出骶管(圖3)。
脊髓的血供既有縱向的血管鏈,又有橫向加入的節(jié)段性血管進(jìn)行補(bǔ)充,對保持脊髓在各種狀態(tài)下獲得穩(wěn)定的血供十分有利。
脊髓的動脈來源有脊髓前動脈、脊髓后動脈和節(jié)段性的根動脈,它們在脊髓表面形成3條縱行的動脈。1條脊髓前動脈沿前正中裂下行,2條脊髓后動脈沿后外側(cè)溝下行,途中不斷有根動脈加入(圖5)。
1.脊髓前動脈
【走形】在橋延溝下方起自椎動脈,約下行至椎體交叉平面與對側(cè)同名動脈合成一支,然后沿前正中裂下降,沿途不斷接受節(jié)段性動脈的加入而延伸到脊髓圓錐,并延續(xù)為一細(xì)支與終絲伴行。
【形態(tài)與功能】脊髓前動脈全程粗細(xì)不等,在頸膨大和腰膨大處可達(dá)0.7mm,而在胸髓3~6節(jié)段處僅有0.3mm。脊髓前動脈除發(fā)出外側(cè)支參與軟脊膜小動脈叢外,主要是深入前正中溝并發(fā)支營養(yǎng)脊髓前角及其周圍神經(jīng)組織。
2.脊髓后動脈
共有2支,均起自小腦下后動脈,繞至延髓后外側(cè)面入脊髓后外側(cè)溝,在后根內(nèi)側(cè)迂曲下行,沿途接受許多根動脈加入。除發(fā)支參與軟脊膜小動脈叢外,其穿支進(jìn)入脊髓分布于脊髓后角及部分后索。
3.根動脈
【走形】由節(jié)段性動脈在行至椎間孔附近發(fā)出脊支,隨脊神經(jīng)前根和后根進(jìn)入椎管。這些節(jié)段性動脈,在頸段為椎動脈、頸深動脈和頸升動脈,約有60%的咽升動脈也發(fā)支供養(yǎng)脊髓;在胸段為肋間后動脈(圖6);在腰段為腰動脈;在骶部為骶外側(cè)動脈、第5腰動脈、髂腰動脈及骶正中動脈等,其中骶外側(cè)動脈發(fā)出的脊支隨脊髓圓錐遠(yuǎn)側(cè)的神經(jīng)根進(jìn)入,參與脊髓后動脈在圓錐部位的十字吻合。
【形態(tài)與功能】成人根動脈的大小、數(shù)目及分布變化甚大,部分根動脈僅供養(yǎng)脊神經(jīng)根和脊髓被膜,而不分布至脊髓。根動脈的分支為前根動脈和后根動脈,分別與脊神經(jīng)的前根和后根相伴行。成人約有8支前根大根動脈加入脊髓前動脈,有12支后根大根動脈加入脊髓后動脈。在脊髓第4胸髓和第1腰髓節(jié)段,血供較為薄弱,側(cè)支循環(huán)相對欠佳,此部損傷根動脈易致截癱發(fā)生。
【應(yīng)用價值】由于肋間后動脈等節(jié)段性動脈在經(jīng)過橫突之前即發(fā)出脊支入椎間孔,此后的終支延續(xù)為背側(cè)支,因此,就對脊髓血供的保護(hù)而言,后路手術(shù)比前路手術(shù)的安全性更高,但過度分離和牽拉深部肌肉等結(jié)構(gòu)仍應(yīng)避免。
【注意事項】脊柱手術(shù)中,阻斷節(jié)段動脈后出現(xiàn)脊髓缺血性損傷多有文獻(xiàn)報道。有研究指出,節(jié)段血管脊支在進(jìn)入椎間孔以后發(fā)出的分支,同一節(jié)段兩側(cè)或相鄰的上、下節(jié)段血管分支可形成吻合豐富的血管網(wǎng),共同營養(yǎng)椎體和脊髓,故單側(cè)單根或單側(cè)少數(shù)節(jié)段動脈的結(jié)扎對脊髓供血的影響不大,但隨著被阻斷的節(jié)段血管數(shù)目增多,發(fā)生脊髓缺血性損傷的危險性也隨之大增。有學(xué)者認(rèn)為,在椎間孔和主動脈之間的椎體中部阻斷和結(jié)扎節(jié)段動脈,可減少對脊支和根動脈的損傷。
脊髓靜脈屬于椎靜脈系,其分布大致與動脈相似。脊髓靜脈伴行于脊神經(jīng),最終流入Batson靜脈叢的椎管內(nèi)硬膜外部分,該靜脈叢由椎內(nèi)、椎外和椎管內(nèi)硬膜外3部分組成(圖7)。
圖7 脊髓靜脈分布。
脊髓的靜脈血經(jīng)根靜脈進(jìn)入椎間靜脈,而脊髓軟脊膜靜脈叢與椎間靜脈有吻合,故其靜脈血可經(jīng)椎內(nèi)靜脈叢進(jìn)入椎間靜脈。由于椎后內(nèi)靜脈叢和椎后外靜脈叢之間有吻合,因此脊髓靜脈血也可經(jīng)椎后外靜脈叢回流。在脊髓外部,縱行的脊髓后外靜脈互相吻合形成靜脈網(wǎng),接受脊髓內(nèi)靜脈,并和椎內(nèi)靜脈叢相交通,此外也和椎靜脈、小腦靜脈和顱底靜脈叢或靜脈竇相交通。脊髓前、后靜脈均為一支,在不同平面借根靜脈引流,伴隨腰神經(jīng)的根靜脈最大。當(dāng)腹壓增加過大時,脊髓靜脈叢可因豐富的椎內(nèi)外交通而淤血、受壓,引起脊髓水腫,這在行脊柱后路手術(shù)時應(yīng)引起足夠的重視。而根靜脈所匯入的腰靜脈等節(jié)段性靜脈,管壁薄、牽拉易出血,手術(shù)中應(yīng)給予妥善結(jié)扎,對脊髓血供幾乎沒有影響。
本文參考:
[1]劉尚禮,戎利民. 脊柱微創(chuàng)外科學(xué)(第2版)[M]. 人民衛(wèi)生出版社,2017.
[2]Frank H. Netter 主編,張衛(wèi)光主譯,奈特人體解剖彩色圖譜[M]. 人民衛(wèi)生出版社, 2019.
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