腰椎間孔區(qū)解剖結(jié)構(gòu)特點與臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

張黎明，楊晉才

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院骨科，北京 100020)

腰椎間孔是腰椎側(cè)方上下相鄰椎體之間呈卵圓形或倒淚滴形的骨性窗口，是腰椎神經(jīng)根自硬膜發(fā)出后斜行穿過的通道。作為椎管與外周相通的動態(tài)骨性結(jié)構(gòu)，其形態(tài)特點和應(yīng)用解剖的研究一直是脊柱外科學(xué)研究的重要內(nèi)容。一方面是因為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)增生內(nèi)聚導(dǎo)致椎間孔狹窄，是退變性腰椎疾病造成神經(jīng)根受壓的常見原因；另一方面是因為它是腰椎側(cè)后方經(jīng)椎間孔入路的重要手術(shù)通道。腰椎間孔區(qū)解剖結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜多變，在此區(qū)域操作時容易損傷神經(jīng)和血管等重要結(jié)構(gòu)，造成嚴(yán)重的后遺癥及醫(yī)源性損傷，因此熟練掌握腰椎間孔區(qū)及其包含結(jié)構(gòu)的解剖特點在脊柱外科臨床診療中有著重要意義。本文就有關(guān)腰椎間孔區(qū)解剖結(jié)構(gòu)特點及其在脊柱外科中的臨床應(yīng)用作一綜述。

1 腰椎間孔形態(tài)特點

1.1 腰椎間孔靜態(tài)特點 腰椎椎間孔是腰椎神經(jīng)根離開脊髓必須通過的骨性孔道，因其結(jié)構(gòu)的特殊復(fù)雜性，對其邊界組成的定義尚未完全統(tǒng)一，Crock等[1]將椎間孔描述矢狀面上組成神經(jīng)根管的一個狹窄而相對獨立的空間。Jenis等[2]則將椎間孔定義為上下相鄰兩椎弓根構(gòu)成的骨性結(jié)構(gòu)，其內(nèi)可有神經(jīng)、血管等組織穿行。Lee等[3]分別以上、下椎弓根的內(nèi)側(cè)緣連線和外側(cè)緣連線為界限，將椎間孔由內(nèi)向外分為入口區(qū)(側(cè)隱窩區(qū))、中央?yún)^(qū)和出口區(qū)三個區(qū)域，側(cè)隱窩區(qū)是神經(jīng)根走行路徑中最易出現(xiàn)骨性狹窄壓迫的位置，其外側(cè)壁為椎弓根，后壁為上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，前壁為椎體。目前研究[4]中描述椎間孔是由“四壁兩口”組成：(1)上壁是由上位椎體的椎弓根下切跡和黃韌帶的外側(cè)緣構(gòu)成；(2)下壁是由下位椎體的椎弓根上切跡和下位椎體的后上緣構(gòu)成；(3)前壁是由椎體外側(cè)緣、椎間盤的后部以及后縱韌帶構(gòu)成；(4)后壁為椎弓峽部、部分黃韌帶以及下位椎體的上關(guān)節(jié)突和關(guān)節(jié)囊；(5)內(nèi)口朝向側(cè)隱窩；(6)外口通向脊柱外側(cè)區(qū)域。對于椎間孔大小的測量結(jié)果由于種族、個體差異，樣本量大小不一，以及測量不同的標(biāo)本，導(dǎo)致文獻(xiàn)報道中差異較大。Torun[5]通過對15具尸體進(jìn)行解剖測量得出：椎間孔的前后徑為(8.8±1.7)mm，上下徑為(19.4±2.7)mm；椎間孔從大到小依次排列為L5S1，L3～4，L2～3，L1～2，L4～5。喬風(fēng)雷等[6]利用螺旋CT容積法測量L1～2～L5S1在不同性別及不同年齡段之間的差異，結(jié)果顯示椎間孔上下徑在(10.3±2.2)～(16.7±2.0)mm之間，椎間孔前后徑在(7.8±2.2)～(10.9±1.8)mm之間，并且兩個參數(shù)的最大值均出現(xiàn)在L2～3椎間孔，由此認(rèn)為腰椎椎間孔中以L2～3椎間孔最大，且兩者變化趨勢均為L1～2至L2～3增大，而后從L2～3至L5S1逐漸減小。椎間孔的大小隨著年齡增加、退變加劇而逐漸減小，相較于前后徑，上下徑隨年齡的改變程度更加明顯。

1.2 腰椎間孔動態(tài)特點 當(dāng)脊柱運動時，椎間孔大小具有動態(tài)變化的特點，這是因為椎間孔與其它骨性孔道不同，椎間孔組成涉及兩個可活動的關(guān)節(jié)，即椎間盤和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，由于兩個關(guān)節(jié)可活動，致使腰椎神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)不具有固定性。實際手術(shù)過程中發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)椎間孔進(jìn)行穿刺操作時，患者呈屈髖屈膝體位時能使椎間隙充分伸展，更便于手術(shù)操作[7]。Zhong等[8]通過測量重建的三維椎體模型在不同體位時腰椎間孔動態(tài)變化的特點，分析得出椎間孔在屈曲狀態(tài)下，其面積、前后徑均較前明顯增大，而過伸位時明顯減小，但椎間孔上下徑在體位變化下則改變不明顯。在此之前的研究當(dāng)中，F(xiàn)ujiwara等[9]測量39例尸體腰椎標(biāo)本CT掃描圖像，分析腰椎間孔分別在過伸、屈曲和中立位時的變化特點，結(jié)果顯示過伸位時椎間孔上下徑、前后徑和面積三者均明顯減小，屈曲位下三者均明顯增加，并認(rèn)為這種變化特點可能是導(dǎo)致動態(tài)性椎管狹窄的原因。任志偉等[10]分別在腰椎中立、過伸、過屈的側(cè)位X線片上進(jìn)行動態(tài)測量并分析椎間孔大小的變化規(guī)律。研究結(jié)果顯示，與中立位相比，過伸位時椎間孔上下徑和前后徑均有所降低，但差異不明顯，而在屈曲位時則增加顯著。基于腰椎前凸角度在中立位-俯臥位時的變化特點，可將其視為患者在手術(shù)時體位擺放的位置，研究結(jié)果表明：腰椎前凸角在>20°時，椎間孔的上下徑和前后徑較<10°組和10°～20°組明顯增大。并且，除了L1～2和L5S1節(jié)段，其余各節(jié)段椎間孔的前后徑均隨腰椎前凸角度的增加而增加。這說明在擺放手術(shù)患者的體位時，可通過增大患者的腰椎前屈在一定程度上增大椎間孔的面積，從而便于手術(shù)操作。但要注意的是在L1～2和L5S1節(jié)段可能并不會起到很大作用，分析可能是因為在腰椎的上下兩端，節(jié)段性活動角度受限所導(dǎo)致。

2 腰椎間孔區(qū)韌帶

腰椎間孔韌帶是指位于椎間孔區(qū)內(nèi)、外的韌帶結(jié)構(gòu)，將椎間孔分為上下兩部分或三部分，神經(jīng)、血管各自走行在一部分中[11]。1969年，Colub[12]首次通過解剖研究腰椎椎間孔，發(fā)現(xiàn)椎間孔內(nèi)存在韌帶結(jié)構(gòu)。但由于其分布無明確規(guī)律性，作者認(rèn)為這些韌帶為椎間孔內(nèi)的異常組織結(jié)構(gòu)。隨著對椎間孔內(nèi)韌帶組織研究的深入，發(fā)現(xiàn)幼兒時腰椎間孔也存在大量韌帶結(jié)構(gòu)[13]，Min等[14]在解剖研究中也發(fā)現(xiàn)超過80%的椎間孔標(biāo)本存在椎間孔韌帶，由此認(rèn)為：椎間孔韌帶是椎間孔內(nèi)先天形成的結(jié)構(gòu)，屬于正常的生理組織[15]。

根據(jù)椎間孔韌帶在椎間孔內(nèi)的不同部位，可將其分為橫孔上韌帶和橫孔下韌帶，其中橫孔下韌帶更為多見[16]。橫孔上韌帶位于椎間孔上半部分，起于椎弓根與橫突的交界處，止于椎體的外下緣或椎間盤的側(cè)壁，其內(nèi)上方的孔隙中有穿行的交感神經(jīng)和動靜脈的分支；橫孔下韌帶位于椎間孔下半部分，橫跨椎弓根上切跡，起于上關(guān)節(jié)突前緣，水平向前穿過，在橫孔上下韌帶之間的孔隙中有脊神經(jīng)穿行通過。體橫韌帶是指位于椎間孔外口的韌帶結(jié)構(gòu)，起于橫突，止于同位椎體或椎間盤邊緣，根據(jù)其位置分為體橫上韌帶和體橫下韌帶[17]。一般情況下，體橫韌帶覆蓋在椎間孔外口，脊神經(jīng)根從其下方孔隙穿出椎間孔[13]。從目前研究[18]來看：體橫韌帶與橫孔韌帶在椎間孔內(nèi)出現(xiàn)的頻率是不固定的，分布各具特點，但不具有規(guī)律性，橫孔韌帶多出現(xiàn)于上位腰椎，體橫韌帶多出現(xiàn)于下位腰椎；一般情況下，神經(jīng)根穿行于橫孔上間隙，血管走行在橫孔下間隙，因此，當(dāng)椎間孔韌帶與椎間孔構(gòu)成的神經(jīng)通道過于狹窄，可造成其內(nèi)神經(jīng)根的卡壓，出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀。

3 腰椎間孔區(qū)血管

腰動脈在進(jìn)入椎間孔區(qū)后分成前支和后支，后支主要分為進(jìn)入椎間孔的脊支和走向后外側(cè)的背側(cè)支，背側(cè)支可繼續(xù)分為升、降肌支，前者終為深、淺兩支，后者終為內(nèi)、外兩支[19]。椎間孔區(qū)血管分布錯綜復(fù)雜，并與神經(jīng)根之間走行關(guān)系密切，各血管分支間相互吻合組成椎管內(nèi)外血管網(wǎng)，因此節(jié)段血管破壞并不會造成局部組織的血供損害。

前支動脈位于橫突間韌帶的腹側(cè)，其走行對進(jìn)入后外側(cè)入路手術(shù)影響不大。但該支管徑在各分支中最粗，損傷后出血量大[20]，并可能造成巨大的腹膜后血腫，引起腸麻痹，故手術(shù)操作應(yīng)盡量避免在橫突下緣進(jìn)行。后支血管是后外側(cè)手術(shù)入路中要處理的主要矛盾，其主干緊貼腰神經(jīng)前支外側(cè)交叉行走，其向后發(fā)出的升、降肌支，呈“樹杈”狀封堵椎間孔外口，要從后外側(cè)顯露腰神經(jīng)前支，并進(jìn)入神經(jīng)根腋部進(jìn)行手術(shù)操作，或經(jīng)“Kambin三角區(qū)”進(jìn)入椎間盤內(nèi)，都必需處理這些血管。后支主干的起始外徑在1.5～2.1 mm，其后發(fā)出的升、降肌支的外徑在1.0～1.5 mm間，損傷會造成比較嚴(yán)重的出血，使術(shù)中視野不清，增加損傷神經(jīng)的可能性[19]。

L5后外側(cè)部的血供可單獨來自髂腰動脈的腰支、L4動脈的降支、骶正中動脈，也可來自上述動脈構(gòu)成的“髂骶腰動脈吻合系統(tǒng)”[21]。L5的血供雖有多源的特點，但在后外側(cè)部分支少，血管細(xì)，對手術(shù)操作的威脅不大。

4 腰骶神經(jīng)根

脊神經(jīng)是由脊髓發(fā)出的左右對稱的成對神經(jīng)。人體共有31對脊神經(jīng)，其中包括8對頸神經(jīng)，12對胸神經(jīng)，5對腰神經(jīng)，5對骶神經(jīng)和1對尾神經(jīng)，而每一根脊神經(jīng)都是由脊髓前角發(fā)出的前根和脊髓后角發(fā)出的后根在椎間孔附近合為一根神經(jīng)根。在脊髓圓錐以下，腰骶神經(jīng)根的前根和后根下行形成類似馬尾狀結(jié)構(gòu)稱為馬尾神經(jīng)，腰骶尾神經(jīng)根與其他神經(jīng)根不同，其在椎管內(nèi)要下行一段距離后再穿出相應(yīng)的椎間孔[22]。腰神經(jīng)根從硬膜囊發(fā)出，由內(nèi)上向外下，從椎間孔上部最寬處斜行穿過，因此其在椎間孔內(nèi)實際行走距離要比椎間孔前后徑長。在腰椎矢狀位面上，腰神經(jīng)根切面呈縱向橢圓形，其中點一般在椎間孔上半部分的最大寬度處，這種關(guān)系更便于神經(jīng)根穿出。腰椎間孔面積由上而下逐漸變小，而腰神經(jīng)根直徑則從上至下依次增大，特別是L4、L5神經(jīng)根，直徑粗，行程長，斜行角度大，且其神經(jīng)節(jié)偏向椎間孔內(nèi)口，靠近椎管。并且L4、L5神經(jīng)根管與其他節(jié)段相比椎管直徑小、側(cè)隱窩顯著，更易受到周圍組織的卡壓。因此，腰椎中L4、L5神經(jīng)根發(fā)生受壓的概率要普遍高于其他節(jié)段[23-25]。

脊神經(jīng)的后根在與前根匯合之前形成一紡錘形膨大即為后根神經(jīng)節(jié)，Hasue等[26]首次提出根據(jù)神經(jīng)節(jié)相對于椎弓根的關(guān)系，將神經(jīng)節(jié)的位置分成三種類型：(1)椎管內(nèi)(spinal canal，SC)型，神經(jīng)節(jié)位于椎弓根內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)。其中神經(jīng)節(jié)全部位于椎弓根內(nèi)緣內(nèi)側(cè)者稱關(guān)節(jié)突下(subarticular，SA)型，而神經(jīng)節(jié)全部位于椎弓根上緣水平以下時則稱椎板下(sublaminar，SL)型；(2)椎間孔內(nèi)(intra foramina，IF)型，全部或大部神經(jīng)節(jié)位于椎弓根內(nèi)緣與外緣之間；(3)椎間孔外(extra foraminal，EF)型，神經(jīng)節(jié)全部或大部位于椎間孔外緣以外。Sato等[27]的分類標(biāo)志略有不同，是以神經(jīng)節(jié)近端相對于椎弓根的關(guān)系來劃分，即神經(jīng)節(jié)近端位于椎弓根內(nèi)側(cè)為SC型，位于椎弓根內(nèi)側(cè)緣連線及椎弓根中心連線之間為IF型，位于椎弓根中心外側(cè)者為EF型。陳伯華等[28]通過測量成人腰骶椎體標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)L1和L2神經(jīng)節(jié)均為EF型，自L3開始部分神經(jīng)節(jié)近端進(jìn)入椎間孔內(nèi)，L3神經(jīng)節(jié)中IF型占27%，而至L4則達(dá)到63%，并發(fā)現(xiàn)1例SC型，L5和S1神經(jīng)節(jié)均位于椎間孔內(nèi)，其中SC型分別占17%和37%。而在L3神經(jīng)節(jié)中仍有少部分(8.0%～13.2%)屬EF型，L4神經(jīng)節(jié)中也會出現(xiàn)一定比例的EF型(4.6%～8.8%)。

腰神經(jīng)根的前、后根會合后，向外下斜行穿出椎間孔，稱為腰椎出口神經(jīng)根。1991年，Kambin[29]通過尸體標(biāo)本解剖，對椎間孔區(qū)域形態(tài)特點進(jìn)行深入研究，首次描述了椎間孔的安全區(qū)域或稱工作區(qū)域，其外上界為出口神經(jīng)根，內(nèi)側(cè)界為硬膜囊或行走神經(jīng)根，下界為下位椎體的上終板，后側(cè)界為下位椎體的上關(guān)節(jié)突。其中腰椎出口神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)走行位置，及其與周圍結(jié)構(gòu)毗鄰關(guān)系對后外側(cè)經(jīng)椎間孔入路手術(shù)至關(guān)重要，尤其是上關(guān)節(jié)突與出口神經(jīng)根的位置關(guān)系，其增生內(nèi)聚退變易導(dǎo)致神經(jīng)根的壓迫[30]。楊晉才等[31]利用三維CT多平面重建技術(shù)測量腰椎出口神經(jīng)根與上關(guān)節(jié)突的位置關(guān)系，研究得出：L1～L5出口神經(jīng)根與上關(guān)節(jié)突前側(cè)緣之間的距離逐漸增大，距離最大值分別為L1(4.29±0.20)mm，L2(4.36±0.26)mm，L3(4.61±0.44)mm，L4(4.91±0.39)mm，L5(5.77±0.56)mm，由此得出腰椎出口神經(jīng)根與上關(guān)節(jié)突之間的“骨-神經(jīng)間隙”在三維空間內(nèi)呈近似平行關(guān)系。Ozer等[32]在對Kambin三角空間大小的解剖學(xué)評估中發(fā)現(xiàn)，有50%的患者Kambin三角成一個非常狹窄的間隙，32.3%的患者Kambin三角內(nèi)幾乎沒有間隙。因此，在腰椎側(cè)后方經(jīng)椎間孔入路手術(shù)操作時，極易造成出口神經(jīng)根的損傷。

5 腰椎間孔與經(jīng)皮椎間孔鏡下腰椎間盤切除術(shù)

腰椎間孔作為椎管與外周相通的天然通道，成為了經(jīng)皮椎間孔鏡下腰椎間盤切除術(shù)的重要穿刺路徑和工作區(qū)域[33]。該技術(shù)可在局麻下進(jìn)行操作，患者呈俯臥位，從腰椎側(cè)后方經(jīng)椎間孔將7.5mm手術(shù)工作通道直接置入到椎間盤或椎管內(nèi)，進(jìn)行直視下直接或間接減壓[34]。目前在臨床上最常使用的椎間孔鏡技術(shù)為楊氏脊柱內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(Yeung endoscopic spine system，YESS)[35]技術(shù)和經(jīng)椎間孔入路脊柱內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(transforaminal endoscopic spine system，TESSYS)[36]技術(shù)。YESS技術(shù)首先采用經(jīng)椎間孔內(nèi)Kambin安全三角區(qū)直接進(jìn)入椎間盤的方法，由內(nèi)向外逐步切除椎間盤組織，從而進(jìn)行間接減壓。Hoogland等[36]通過使用不同直徑的絞刀，逐級絞除部分上關(guān)節(jié)突前下緣骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行椎間孔的擴(kuò)大成形，由外向內(nèi)進(jìn)行直接減壓。此后，隨著脊柱微創(chuàng)的不斷發(fā)展，手術(shù)入路及手術(shù)方式均有一定程度上的改進(jìn)[37]。Choi等[38]在椎間孔擴(kuò)大成形的基礎(chǔ)上，將手術(shù)工作通道直接置入椎管內(nèi)，在椎間孔鏡的直視輔助下，可直接取出脫出或游離的髓核，從而解除神經(jīng)壓迫，極大地增加了椎間孔鏡下的減壓范圍。

如前所述，由于出口神經(jīng)根與上關(guān)節(jié)突間的間隙狹窄，經(jīng)椎間孔入路手術(shù)易造成神經(jīng)根損傷，研究報道YESS手術(shù)導(dǎo)致神經(jīng)根一過性損傷的發(fā)生率高達(dá)5%～15%[35]。為避免造成醫(yī)源性神經(jīng)根損傷，手術(shù)應(yīng)在局麻下進(jìn)行，輔以適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜劑和鎮(zhèn)痛劑，但應(yīng)使患者保持清醒，對騷擾到神經(jīng)根的操作作出及時反應(yīng)，一旦出現(xiàn)術(shù)側(cè)肢神經(jīng)根性疼痛和麻木等，應(yīng)立即停止操作，適當(dāng)調(diào)整穿刺或置管位置[40]。TESSYS技術(shù)雖然不直接經(jīng)椎間孔安全三角進(jìn)入間盤，但在關(guān)節(jié)突擴(kuò)大成形過程中應(yīng)注意骨刀不要用力過猛以免進(jìn)入椎管，磨除的骨塊注意不要掉落到椎管內(nèi)，以免損傷椎管內(nèi)的血管、神經(jīng)根等[41]。術(shù)中注意控制好局部浸潤麻醉劑量，不要造成神經(jīng)根完全阻滯麻醉；椎間孔擴(kuò)大成形過程要在X線透視下緩慢進(jìn)行，前后位控制骨刀在上下椎弓根內(nèi)側(cè)緣連線以外，側(cè)位控制在下位椎體后緣以外，當(dāng)骨刀接近進(jìn)入椎管時，應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)操作，改用骨錘輕輕叩擊骨絞刀尾部，一旦有穿破骨質(zhì)的落空感即應(yīng)停止操作，所有手術(shù)操作必須在椎間孔鏡直視輔助下操作[40]。

經(jīng)皮椎間孔鏡輔助下腰椎椎體間融合術(shù)是近年來運用椎間孔鏡治療腰椎管狹窄的一種新術(shù)式，其優(yōu)勢在于在經(jīng)皮椎間孔鏡下進(jìn)行神經(jīng)根的減壓，并進(jìn)行鏡下的椎體間融合，對椎體骨質(zhì)、椎旁肌等結(jié)構(gòu)破壞少，術(shù)后恢復(fù)時間快，其手術(shù)入路是基于Kambin安全三角的經(jīng)椎間孔后外側(cè)入路[39]。與普通椎間孔鏡不同的是，鏡下融合所需的工作通道因其需要滿足終板處理、融合器置入等操作，通道孔徑一般為10mm及以上的大口徑通道。如前所述[41]，由于椎間孔安全三角區(qū)上關(guān)節(jié)突與出口神經(jīng)根位置鄰近，距離普遍在10mm以內(nèi)，因此在通道置入過程中需要適當(dāng)或全部磨除上關(guān)節(jié)突，以減少出口神經(jīng)根的損傷。在鏡下進(jìn)行椎間處理、融合器的置入時，既要注意保護(hù)出口神經(jīng)根，又要注意走行神經(jīng)根及硬膜在鏡下的位置。Yang等[42]在其報道中指出，椎間孔鏡下椎體間融合術(shù)關(guān)鍵是注意神經(jīng)根的損傷及椎體間的有效融合技術(shù)，其利用雙舌狀工作套筒及可撐開融合椎體間融合器，目前隨訪取得良好療效。

6 小 結(jié)

隨著退變性腰椎疾病的增多，腰椎間孔區(qū)的應(yīng)用解剖特點在臨床應(yīng)用中也顯得越發(fā)重要。解剖學(xué)研究顯示：腰骶神經(jīng)根與椎間孔及周圍組織間的位置關(guān)系，在腰椎退變性疾病的診治中有重要臨床意義。任何原因引起的腰椎間孔區(qū)容積直接或間接地減小，均可導(dǎo)致神經(jīng)根的受壓，出現(xiàn)腰背疼等臨床癥狀。因此，正確認(rèn)識腰椎間孔的形態(tài)特點、椎間孔區(qū)韌帶結(jié)構(gòu)的分布特點以及腰骶神經(jīng)根在椎間孔區(qū)的分布規(guī)律，對于腰椎退變性疾病的診治及經(jīng)皮椎間孔鏡下椎間盤切除術(shù)的學(xué)習(xí)有重要的臨床意義。