椎管
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《脊髓损伤》第14页(5660字)
椎管(vertebral canal)由游离椎骨的椎孔和骶骨的骶管连成。上接枕骨大孔与颅腔相通,下达骶管裂孔而终。其内容有脊髓、脊髓被膜、脊神经根、血管及少量结缔组织等。
(1)椎管壁的构成:椎管是一骨纤维性管道,其前壁由椎体后面、椎间盘后缘和后纵韧带构成,后壁为椎弓板、黄韧带和关节突关节,两侧壁为椎弓根和椎间孔。椎管骶段由骶椎的椎孔连成,为骨性管道。椎管不仅有骨性管壁,也有软组织成分。椎管可分为中央椎管及侧椎管,前者指硬膜囊占据的部位,后者为神经根通道,即神经根管,经椎间孔(管)与外界相通。构成椎管壁的任何结构发生病变,如椎体骨质增生、椎间盘突出以及黄韧带肥厚等因素均可使椎管腔变形或变狭窄,压迫其内容物而引起一系列症状。
(2)椎管腔的形态:在横断面观,各段椎管的形态和大小不完全相同。颈段上部近枕骨大孔处近似圆形,往下为三角形,矢径短,横径长;胸段大致呈圆形;腰段上、中部呈三角形,下部呈三叶形;骶段呈扁三角形。
椎管以第4~6胸椎最为狭小,颈段以第7颈椎、腰段以第4腰椎较小。
椎管的内容主要为脊髓及其被膜,在腰段主要为马尾神经根,其他还有动、静脉及脂肪疏松组织。各段椎管由于所含内容多少及大小不等,其形状及管径亦各异。测量各段椎管矢、横径,包括X线测定值,对了解脊柱损伤后脊髓及神经根受压有一定帮助。
一、颈段椎管
颈段椎管近似三角形,矢径短而横径长。颈椎椎管以C1最大,相当于脊髓颈膨大部位的C4-C6次之,男性较女性稍大。测量颈椎椎管矢径可自椎体后缘中点至各棘突基底连线(图1-19)。有椎体脱位时,可自脱位下一椎体后上缘或脱位椎体后下缘至相邻棘突基底画线测量(图1-20)。
图1-19 颈椎椎管矢径测量
图1-20 椎骨脱位椎管矢径测量
于荣溥(1977)根据X线片测量,发现颈椎椎管矢径以C1~C2最大,二者个体差异可达1~5mm,而其他相邻椎孔矢径相差不过2mm。C3~C7椎管矢径,男性平均为16~17mm,女性为15~16mm;男性正常矢径最小为13mm,女性为12mm。
郭世绂对104例颈椎椎孔测量,椎孔矢径C1为17.9mm,C2为16.2mm,C3为13.0mm,C4为12.7mm,C5为12.8mm,C6为12.8mm,C7为13.1mm。椎孔横径C1为27.4mm,C2为21.6mm,C3为21.8mm,C4为22.7mm,C5为23.5mm,C6为23.8mm,C7为22.7mm。可以看出,C3~C6椎管矢径大致相同,C2~C4椎管横径大致相同。
郭世绂等(1988)对颈椎病不同类型X线片测量,发现脊髓型颈椎病患者的C2~C7椎管矢、横径均小于其他类型,也小于所有类型均值。各型各个节段的中矢径(椎体后面中点至椎板连合皮质线中点)均大于下矢径(椎体后下缘至相邻椎骨椎板连线最凸点连线的水平距离),C5下矢径在所有类型中最小。C3~C7椎管中矢径/椎体中矢径的均值为0.78,而椎管下矢径/椎体中矢径的均值为0.71。椎管下矢径与椎体中矢径虽不在同一平面,但因椎管下矢径和椎体后上、下缘连线中点至相应椎板前皮质线的水平距离相等,均为最小值,椎管下矢径/椎体中矢径的比值更能确切反映椎管矢径的大小。颈椎病患者损伤后,有时X线片上虽无明显骨折脱位,但固有潜在的颈椎管狭窄,可致严重脊髓损伤。
二、胸段椎管
胸段椎管大致呈圆形,T1椎孔横径(椎弓根间距)与C7相似,至T2~T3开始减小,T4~T10较稳定,大致为15~16mm,至T11~T12又增大。
胸段椎管矢径X线测量的为18mm,相邻上下椎孔横径可是1~4mm,而T4~T10变化较小,其矢、横径相似。T12横径较T11可大于l~4mm。
三、腰段椎管
L1~L2椎孔多呈卵圆形,L3~L4多呈三角形,L5多呈三叶形。
自L1~L2间隙以下包含马尾神经根及脊髓被膜,两侧各神经根自硬膜囊发出后在椎管内的一段称为神经根管,即侧椎管,各神经根分别经相应椎间孔(管)穿出。
(-)中央椎管
在腰椎侧位X线片上,腰椎椎管的正中矢径为自椎体后面中点至棘突基底距离,L1~L3棘突基底位于上、下关节突尖部的连线上。腰椎椎管X线测量矢径平均为17mm(14~20mm),最低值为13~15mm,男女性差别不大。横径(椎弓根间径)为两侧椎弓根内面连线,平均为24mm(19~29mm),正常最低值为18~20mm,在L2~L4最窄。男性椎管横径平均值较女性大1.1mm。
一般将腰椎椎管矢径小于13mm,横径小于18mm,定为椎管狭窄;如矢径为10~12mm,定为相对狭窄;如小于10mm则为绝对狭窄。L5椎孔横径虽明显增大,但其矢径甚至比L1~L2还小。各椎孔矢径中,以L3~L4最小。
郭世绂(1987)对腰椎椎管容量进行测定:L1为8.8ml,L2为8.5ml,L3为7.5ml,L4为6.7ml,L5为6.2ml,腰椎椎管总容量为37.4ml。自L1向下,各腰椎椎管容量顺序减少。
由于个人身材的差异,计算脊椎指数,即椎管矢径(C)及横径(D)的乘积与相应椎体矢径(A)及横径(B)的乘积的比例(CD∶AB),较单纯测量椎管矢径及横径更具有意义,正常CD∶AB应为1∶2.5~4。郭世绂(1984)测量数值显示女性脊椎指数均小于男性,L3、L4较大。如脊椎指数超过1∶4.5,即应疑有椎管狭窄;如连续两个椎骨比值均大于1∶4.5,临床意义更大。
L3~L4最易发生椎管狭窄。解剖因素为椎管矢径小,矢径与横径之比为0.67∶1~0.69∶1,虽大于L5,但小于L1~L2。脊椎指数最大,椎弓板较厚。
(二)腰神经通道
腰神经根自硬膜囊离开,直至从椎间管外口穿出,经过一条较窄的骨纤维性管道,统称为腰神经根通道。此通道分为两段,第一段为神经根管,从硬膜囊穿出点至椎间管内口,第二段为椎间管。
腰神经根离开硬膜囊后,前、后根或共居一鞘,或各居于固有的根鞘内。神经根管内宽外窄,前后略扁,如同外小口的漏斗(图1-21)。神经根斜向下外,自L1~L5斜度逐渐增加。神经根管虽然不长,有几个部位比较狭窄,可使神经根遭受卡压。
图1-21 腰神经根管
(1)盘黄间隙:即椎间盘与黄韧带之间的间隙,测量数值L1为4.7mm,L2为3.4mm,L3为2.5mm,L1为1.9mm,L5为2.5mm。
盘黄间隙几乎将椎间管口下部封闭。椎间盘有退变及狭窄向四周膨出时,如同时有黄韧带增厚,向前突出,将使盘黄间隙进一步狭窄。
(2)侧隐窝(1ateral recess):侧隐窝位于侧椎管,也是神经根管的狭窄部分,其前面为椎体后缘,后面为上关节突前面与椎弓板和椎弓根连结处,外面为椎弓根的内面,内侧入口相当于上关节突前缘。侧隐窝向下外续于椎间管。
第5腰椎椎孔呈三叶形者,侧隐窝最为明显。侧隐窝矢径越小,横径越大,表示越窄越深。郭世绂(1981)测量第5腰椎侧隐窝男性矢径为5.0mm,横径为3.5mm;女性矢径为4.9mm,横径为3.8mm。
第5腰椎侧隐窝最易引起狭窄,而使神经根遭受压迫。原因是椎孔多呈三叶形,侧隐窝明显,矢径可小至2~3mm,而且上关节突增生变形较多(图1-22)。
图1-22 侧隐窝狭窄时神经根受压情况
(3)上关节突旁沟(pararticular sulcus):腰神经向外经上关节突小面内缘所形成的沟。上关节突小面如呈球形增大,并有内聚,可使神经根遭受压迫。
(4)椎弓根下沟(subpedicular sulcus):椎间盘明显退变缩窄时,可使上一椎体连同椎弓根下降,后者与椎间盘侧方膨出形成一沟,可使通过的神经根发生扭曲。
(5)椎间管(intervertebral canal):腰椎椎间管分内、外两口,腰神经根通过椎间管,向外下倾斜,其在椎间管内走行长度比椎间管横径要长(图1-23)。
图1-23 椎间管(临近椎间盘后间隙)
腰神经根的前、后根会合处,一般位于椎间管水平。腰神经根由三层脊膜包裹,并由蛛网膜形成神经根袖。
腰椎椎间管外口与神经根的面积相差悬殊,第1腰神经根只为同序数椎间管的1/12,即使第4、5腰神经根较粗,亦只为同序数椎间管的1/5~1/4,似有较大活动空间。实际上椎间管内、外口下半只留有一缝隙,有效空间很小,特别在内口,盘黄间隙(椎间盘与黄韧带之间)较窄者更是如此。另外,由于椎间管内存在有纤维隔,神经根被支持固定在一个比较窄小的孔遭内,又因为同时有动、静脉通过,有效空间更显减少。
第4、5腰神经根较粗,行程长,斜行;其脊神经节偏内侧,靠近椎间管内口;神经根与椎间管的面积比值大。第4、5腰神经通道也存在一些致病的潜在因素:椎管矢、横径较小,椎管容积也最小;侧隐窝明显,矢径最小;L4~L5及L5~S1椎间盘最厚,向后有一定程度膨出;黄韧带较厚,盘黄间隙较窄;椎间管较长,管内及外口的纤维隔均较薄,支持作用较弱,如神经根坠入椎间管下部,更易遭受卡压。
骨性椎管由于发育障碍可变窄,表现为横径,矢径变小,还可有侧隐窝狭窄,椎弓板增厚,椎弓板间角度变小等。后天最常见的原因为椎间盘退行性变,向后膨出;椎体后缘、椎弓板上、下缘,特别是椎间关节骨质增生或内聚,从前方、后方及后外方突向椎管,形成三叶形椎管。与此同时,黄韧带及后纵韧带亦可钙化增厚或发生皱折,使椎管容积进一步减小。腰椎滑脱、外伤及椎弓板融合术后,亦可引起椎管狭窄。Spurling(1937)在尸体上测量了椎弓板的厚度,第3腰椎平均为7.2mm,第4腰椎平均为7.3mm,第5腰椎为6.5mm。为显示椎管矢径,亦可作CT、MRI矢状扫描,通常沿关节突内缘作层面,其矢径只为椎管中矢径的3/4。借助适当的软件,也可做椎管和侧隐窝CT和MRI成像的三维重建。
正常椎管、硬脊膜周围有相当空间允许神经根有一定活动,而在椎管狭窄时,硬脊膜及其内含马尾神经根被紧紧包裹,腰椎从屈曲位至伸展位运动时即受到障碍站立及行走时,腰椎前凸增加,更妨碍其移动,神经受到牵扯,必然影响微循环。临床上常出现间歇性跛行;行走稍多,即疼痛难忍;坐位及蹲位时,腰椎轻度后凸,椎管容积稍有增加,血供改善,症状会有所缓解。
四、骶段椎管
骶管上与腰椎椎管相续,下部开口于骶管裂孔,前后借骶前、后孔与外界相通。蛛网膜下腔至第2骶椎部终了。骶管容积约为25~28ml,骶管平均高度为6.7cm。骶管后壁约半数完整,其他可部分开放或有缺损,少数完全敞开(图1-24)。正常情况下,硬脊膜囊及神经根为坚强的椎板所保护,如有隐性脊柱裂及游离棘突时,硬脊膜囊及其内神经根可遭受压迫。
图1-24 第5腰椎及骶椎脊柱裂
S4棘突与左右骶角连线所围成的三角形凹陷即骶管裂孔,其位置可存在变异。骶管裂孔可为三角形、马蹄形、尖长形、方形、长方形,还有少数呈不规则形。有时在裂孔的尖端有向下伸延的骨片,将裂孔分为左、右两半;或有些小骨片突向腹侧;或骶管裂孔两侧缘向腹侧生出许多小骨片,相互连成两三个小孔;或骶角不显而几乎无裂孔,骶管裂孔也可向上高至S2(3%~7%)。所有这些变异都会在骶管阻滞麻醉时造成障碍。