Ⅴ.椎间孔局部解剖
脊柱由椎体作为主要的支撑物存在,对椎体的解剖理解将是椎间孔镜专业术者必须了解的内容。例如BEIS技术头倾角明显加大,穿刺中必然要涉及横突的阻挡问题,实际操作中我们经常会穿过副突而不是穿过横突(图5-1-1)。
腰椎具有支持、活动和保护三大功能,支持功能由椎体承担,邻近韧带辅助完成,由此形成腰椎乃至整个脊柱良好的支撑框架。活动功能主要由上下椎体之间的椎间盘、小关节等完成,椎间盘和左右两个小关节共同称三关节复合体。保护功能主要是指椎管、椎间孔等对邻近神经、血管等所起的保护作用。
脊柱的全部椎孔借助韧带等组织相连,组成椎管。脊髓和马尾神经、脊神经等神经传导系统从腰椎椎管内通过。椎管病变会导致腰与脊神经支配区痛,如果是软组织则多指髓核、纤维环等,坚硬的组织多指骨赘、后纵韧带钙化等(图5-1-2)。
L1椎体下缘以下脊髓为马尾神经,对于术者来说就是L1椎体以下节段相对安全,但是,如果操作不当,如后路就较容易损伤马尾神经引起阳痿等并发症。
椎管除容纳脊髓、马尾神经和神经根外(图5-1-3),还容纳动脉、静脉丛、脊髓膜及其内的脑脊液。硬脊膜与椎管壁之间、血管丛的周围,填充有丰富的脂肪组织。
腰段的神经通道分为盘-黄间隙、侧隐窝、椎间管和脊神经后支通道等(图5-1-4)。腰神经出椎间管后即分为前支和后支,后支及其分支在行程中有数处穿过骨性纤维管,在其内可受到卡压。腰神经( 1~4)后支骨性纤维管,位于椎间孔后外方,横突根部上缘处。L5神经后支的骨性纤维管分前后两段,这些部位往往与局麻是否成功有关。
椎管向侧方延伸的狭窄间隙称为侧隐窝,主要存在于三叶形椎管,存在于下位两个腰椎,L4~5和L5~S1明显,偶尔可在L3~4见到(图5-1-5)。
侧隐窝分为上下两部分,上部为骨关节部,下部为骨性部。侧隐窝上部(盘-黄间隙) :前为纤维环、椎体上后缘,后为上关节突、关节囊、黄韧带及下关节突前缘,外为椎间孔,内向硬脊膜囊开放。侧隐窝下部:前为椎体后面,后为椎板峡部,内为硬膜囊,外为椎弓根。
外下椎间孔内口,呈一扁三角间隙。侧隐窝内含有离开硬膜囊后穿出椎间孔前的一段神经。
侧隐窝下部因椎弓根很少变异增生,椎体后面不像椎体缘那样容易增生,因此,很少有狭窄或凸起形成,也就不需要术者过多重视,术中不需要显露。上部的构成中多为容易退变的结构,是术中需要处理的部分,恰因其以椎间孔为外壁,则BEIS技术中的显露就变得容易得多。
腰椎管的两侧部分平对椎间盘者称盘-黄间隙,平对椎体者称侧隐窝,其中央部分称中央管。盘-黄间隙的前壁为椎间盘侧部,后壁为上关节突及其前的黄韧带,向外通连椎间管,向下续侧隐窝。有人称之为椎间盘后间隙,有人称之为侧隐窝上份。盘-黄间隙内主要是硬膜囊侧部及其包容的马尾神经。盘-黄间隙可因椎间盘后突、黄韧带增厚或上关节突骨赘内聚而缩窄,这时受压迫的是下1位甚至是下2位的马尾神经,即神经根硬膜囊内段。
这就可以解释为什么临床患者症状多变,也可以解释为什么BEIS技术要求主要处理责任椎间盘,如果单一节段无法缓解所有症状则说明术中处理的7个步骤没有完成或不到位。
椎间孔上下界为椎弓根,前界为椎体和椎间盘后外侧面,后界为椎间关节囊,黄韧带外侧缘构成部分椎间孔后界。椎间孔呈上宽下窄的耳状形,自上而下逐渐变小。
中立位到屈曲,椎间孔面积增大,而从中立位到背伸,椎间孔面积减少。本孔为腰神经根和供应椎管内软组织和骨结构血运的血管、神经出椎管处(图5-1-6)。
因此,BEIS技术推荐使用侧卧位,脊柱呈屈曲位,就是屈髋屈膝位,腰部尽量垫高,这样一来椎间孔扩大,上关节突明显下移,使得通过椎间孔手术入路变得更加容易。
各部椎间孔的大小、深浅各异,每一椎间孔均有一定的深距呈短管状。椎间孔一词并不确切,称椎间管合适。椎间管分四壁二口,上壁为上位椎弓根的下缘,下壁为下位椎弓根的上缘,前壁或内侧壁在各部不完全相同。腰椎间管前壁:上部为上位椎体后缘,中部为椎间盘后缘,下部为下位椎体后缘。三者高度比例,上位椎体占距最多,下位椎体占距最少,椎间盘占距介于上述两者之间。后壁:为椎间关节和关节囊前黄韧带。腰黄韧带最厚面达椎间关节囊前壁。二口:内口朝向椎管,外口朝向脊柱外侧面。
侧隐窝、椎间孔正好在相邻两个椎体间盘同一水平。腰神经根起始于侧隐窝。其横切面正常构成一个近等边三角形。侧隐窝及神经根通道有足够空间,神经根不会受挤压或刺激。脊柱椎管由椎孔连接而成,分为中央区、侧区、后区和椎间孔四部分,是硬膜囊、神经根、硬膜外脂肪和血管等组织所占据的骨纤维性管道。
BEIS技术要求定位针头倾角度达到60°甚至70°,目的就是要避开神经组织,椎间孔上部分背侧为软性结构,不需要扩大,而下部多为骨性结构,需要扩大,如果下部分的椎体后缘有增生则可以顺便清除,当然进入椎管如此之深,为保障安全非骨钻不可。
上腰部( L1~3)神经根管分两段。
L1~3神经根在相应椎体的下中1/3水平从硬膜囊发出,在椭圆形椎管的侧部,以大于45°的倾斜角行向外下,至相应椎弓根下缘入椎间孔,其整个椎管内行程长4~ 6mm,直径细,前后间隙大。
神经根绕相应椎弓根的下缘,从椎间孔宽大的上份走出,尽管较粗大的脊神经节位于神经根将要出椎间孔的部位,但在椎间孔内,神经根周围间隙仍较大。
下位腰神经根管:下位腰神经根行程长,毗邻结构复杂,穿经的孔道为“骨纤维性管”,包括内侧份的侧隐窝和外侧份的椎间孔。有人将神经根管分为三部分:椎间盘后间隙、侧隐窝和椎间孔。
神经根管位于椎间侧方的椎间孔,为神经根穿出的骨纤维性管道,腰段前壁为上一椎体和其下方椎间盘,上壁为上位椎骨的椎弓根下切迹,下壁为下位椎骨的椎弓根上切迹。腰神经根管前为椎体后面和椎间盘,后为黄韧带和关节突关节,上下分别为椎弓根下切迹和椎弓根上切迹。
神经根自硬膜囊到出椎间孔的孔道称神经根管。神经根管可分椎管内及椎间管内两部分,近部即临床上的侧隐窝部,是自硬膜囊到椎弓峡部段,其后壁是上关节突、椎板、黄韧带,外侧为椎弓根,前壁则是椎体的后外侧部及间盘组织。远部为椎间管部,上下界为椎弓根,底为上位椎体后下缘/椎间盘和下位椎体的后上缘,顶部为黄韧带组织。腰神经管是由不动的骨结构(椎体/椎弓根/椎板)及可动的非骨性结构(椎间盘/黄韧带/关节囊等)共同构成。
椎间孔内韧带是骨膜或椎管内和椎弓根膜性结构的延续。直到2000年才确认了它们在组织学上属于韧带组织。椎间孔中央区内附着于神经根周围的韧带结构统称为椎间孔内韧带。
椎间孔中央区韧带和出口区横韧带主要成分为致密的结缔组织,以胶原纤维为主,呈波浪形、排列紧密,胶原纤维中含有大量的弹性纤维。手术中应该首先清除这部分韧带,否则极容易导致镜下迷失方向,术前造影用亚甲蓝染色可以帮助术者辨别方向。
椎间孔韧带是指位于椎间孔内外的韧带结构。1969年Golub与Silverman首先较为详细地研究了椎间孔韧带。
椎间孔韧带分类:包括横孔韧带及体横韧带。前者是指椎间孔内的韧带,根据其在椎间孔内部位不同可分横孔上韧带、横孔下韧带,以横孔下韧带多见。横孔上韧带起自椎弓根与横突的夹角处,止于同位椎体的外下缘或椎间盘的侧壁,有动静脉分支和交感神经从内上方的孔隙中通过;横孔下韧带横跨于椎上切迹,起自上关节突前面的骨缘,水平向前走行,横孔上下韧带中有脊神经通过(图5-1-7)。
体横韧带位于椎间孔的外面,从横突连于椎体或椎间盘,分为体横上韧带和体横下韧带。前者指从横突的下面斜向前下至椎体、椎间盘或下位椎体的外上缘,后者指从横突的上面斜向前至椎体或椎间盘(图5-1-8)。
分布:体横韧带与横孔韧带出现不恒定,椎间孔内韧带分布广泛,上位椎间孔内韧带分布较多,但无对称性;横孔韧带、体横韧带的分布有各自特点,横孔韧带多位于上位腰椎,体横韧带多分布于下位腰椎。
幼儿时腰椎间孔也存在大量韧带结构,故椎间孔韧带是一种先天性结构,属正常生理组织。
体横韧带是指位于椎间孔外面,覆盖在神经根上的韧带样结构。正常情况下,覆盖在椎间孔和神经根外,神经根从体横韧带的下方穿出椎间孔。
椎间孔韧带存在变异与分叉,如变异为多个细小的纤维索,这些发育不全的纤维索将椎间孔分为多个细小的间隙,势必增加对椎间孔内组织结构的固定与限制作用。
腰椎间孔韧带是由腰方肌筋膜延续凝聚而成,也可能来自后纵韧带,即为后纵韧带在椎间管处的延续。体横下韧带L1无,而L5最多。
横孔韧带与体横韧带是最常见的两种椎间孔韧带。这些韧带将椎间孔分为上下两部分,腰神经根常在其上部分穿出。通常认为椎间孔韧带是人体正常的组织结构。
神经根斜行穿过椎间孔时,在椎间孔中央区的矢状面上有膜性结构将神经根外膜鞘与椎间孔的内缘相连,呈环行,此膜性结构局部增厚形成韧带,共4条,4条韧带围绕着神经根,以神经根为中心在椎间孔中央区呈放射状分布,韧带具有一定的张力,将神经根从不同方向拴系在椎间孔的内缘,4条韧带各自独立,彼此通过间膜连成环形,在椎间孔中央区形成一个完整椎管内外的分隔但成一体。
因此,在准备扩孔前先进入椎间孔内对孔内的韧带进行清理分离,可以使得扩孔时减少对神经的牵拉,减少痛感。
腰骶韧带和腰骶弓状筋膜恒定,椎体横突韧带少见,坚韧,形似索状。L5神经前支在后者深面的下方穿出椎间孔,腰骶韧带是一片连接在L5横突前下缘与髂翼上后间的致密结缔组织带,相当于横突间韧带,近似冠状位。其内侧缘游离,与S1上关节突围成一个向后开放的骨纤维孔,孔内有L5神经后支穿行。腰骶韧带前面与L5神经前支及伴行血管毗邻,腰骶弓状筋膜是一片覆盖在L5~S1椎间孔外侧的扁阔筋膜。向上以两束纤维分别附着于L5横突前下缘和椎体后外侧面;向前以一片宽阔的纤维附着在L5椎体、L5~S1椎间盘和S1外侧面;向后下方,筋膜固定在腰骶韧带前。腰骶弓状筋膜下缘弓形向上游离,L5~S1椎间孔被筋膜分割成3个大小不同的小孔。
腰部为腰动脉及髂腰动脉,在盆部为骶正中动脉和骶外侧动脉。这些节段动脉发出的分支经椎间孔进入椎管,一般在椎间孔处分为3支:一支向前到椎体,一支向后到椎弓,中间的一支沿脊神经根走行称根动脉,根动脉又分为前根动脉和后根动脉,供应脊神经前、后根和脊神经节的营养(图5-1-9、图5-1-10)。
脊支和背侧支在椎间孔区先后发出,横跨椎间孔。脊支发出细小分支进入神经根及椎间孔内,靠近椎间孔时,发出背侧支,背侧支继续后行在横突下,供给后部骨骼和脊旁肌。在L4~5椎间孔上1/3处,应注意L4动脉分支,避免损伤。椎间孔下1/3区,动脉分支相对少而细,故在该区操作出血较少。
腰动脉从椎间孔前缘向外后内发出分支,在椎间孔外区,后支主干及其分支与出口腰神经前支的关系密切,血管呈“树叉”状从外侧将神经包绕,紧贴腰椎峡部外缘,将后支血管及其分支推向外侧,是安全方法。
术中操作时不要远离上关节突直接进入椎间孔内,可以避免出血过多的问题,椎间孔内下部血管少,这也是BEIS技术要求头倾角加大的解剖依据,以图5-1-11简示各手术技术头倾变化。