肌硬膜桥与脑脊液循环

隋鸿锦

(大连医科大学 解剖学教研室，辽宁 大连 116044 )



专家述评

肌硬膜桥与脑脊液循环

隋鸿锦

(大连医科大学 解剖学教研室，辽宁 大连 116044 )

Hack于1995年首次提出肌硬膜桥的概念，即枕下头后小直肌、寰枕后膜与硬脊膜之间存在的致密纤维连接。随后的研究显示，来自于枕下头后大直肌、头下斜肌以及项韧带的纤维均参与形成肌硬膜桥。众多学者认为肌硬膜桥可能具有重要的功能，推测可能功能包括：(1)防止硬脊膜打折，保证小脑延髓池的畅通和脑脊液的正常流动；(2)传递本体感觉，调整头部位置；(3)与颈源性头痛有一定关联等。本课题组基于前期肌硬膜桥的形态学研究，提出肌硬膜桥是脑脊液循环动力来源之一的假说，并通过形态学、影像学等多种手段发现大量支持此假说的证据。肌硬膜桥是一个具有重要生理功能的结构，进一步深入研究其参与脑脊液循环的机制具有重要的临床意义，可能为临床疾病如慢性不明原因头痛提供新的诊疗思路。

肌硬膜桥；脑脊液循环；解剖学

1 肌硬膜桥概述

枕下区结构复杂，由枕骨下缘、寰椎、枢椎及枕下三角肌组成。传统观点认为寰枕及寰枢间隙均为膜性结构封闭。Pernkopf和Fick早在20世纪50年代就对寰枕及寰枢间隙的膜性封闭概念提出了质疑。他们认为寰枕后膜的组织学性质与其他间隙的黄韧带性质不同，甚至有时会缺如[1-3]。

1992年，Kahn等[2]发现寰椎后弓与枢椎椎弓板之间有两个板状的纤维结构横过这个间隙。1995年，Hack等[4]首次提出了肌硬膜桥的概念，详细描述了寰枕间隙的纤维穿行情况。通过10例固定标本和1例新鲜标本的解剖观察，他发现头后小直肌、寰枕后膜、硬脊膜三者通过纤维紧密地连接在一起。肌硬膜桥中的“肌”即头后小直肌，“膜”为硬脊膜，“桥”即为存在于肌与膜之间的纤维样的致密连接结构。Demetrious[5]在为1位颈椎关节半脱位的患者进行MR检查时也确认了头后小直肌、寰枕后膜以及硬脊膜之间的这种复合体样的纤维连接形式。2003年，通过30例大体解剖及4例MRI所得的结果，Humphreys等[6]再次确认了头后小直肌和硬脊膜之间存在着纤维连接。2005年，Nash等[7]详细描述了寰枕间隙的肌硬膜桥纤维走行情况，肌硬膜桥发起自头后小直肌中间和深面的肌组织的肌腱纤维，这部分纤维向前下延续，与硬脊膜相连。一部分寰枕后膜为头后小直肌的深筋膜、肌腱以及周围的血管鞘组成。寰枕后膜的前下部与硬脊膜相延续，并非止于寰椎。Yuan XY等[8]研究发现，来自于头后小直肌肌硬膜桥不仅存在于寰枕间隙，还存在于寰枢间隙。头后小直肌与硬脊膜的连接形式可分为4型。

随后的研究发现，肌硬膜桥不仅仅存在于寰枕间隙的头后小直肌与硬脊膜之间。枕下其它结构包括头后大直肌、头下斜肌，甚至由浅入深的项韧带也有部分纤维穿过寰枕及寰枢间隙，与硬脊膜相连。Scali 等[9]发现头后大直肌腹侧的深筋膜，穿过寰枢间隙，向前下走行，与硬脊膜相连。11例组织学切片染色结果显示，筋膜组织一端连接于头后大直肌，一端连接于硬脊膜后部。Pontel等[10]对9例尸体标本解剖，发现头下斜肌肌腹腹侧的筋膜向前走行，穿过寰枢间隙，与硬脊膜相连。组织学结果也证明了头下斜肌和硬脊膜的直接连接[11]。Mitchell等[12]发现在寰枕间隙及寰枢间隙，均存在由项韧带发出的纤维与硬脊膜连接。但也有少数学者认为项韧带并不存在于寰枕间隙[13]。 Zheng N等[14]利用40例人头颈部标本，对其中的30例标本行大体解剖，10例用于制作P45断层塑化切片标本，除1例水平切标本无法清楚显示项韧带外，其余9例均可清楚观察项韧带全貌。在显示出的29个完整项韧带中，均可找到一束致密的纤维，自项韧带的后缘起始，向前上方穿入寰枢间隙，于寰椎水平与硬脊膜后壁连接，并将此致密纤维组织定义为无名韧带(to be named ligament, TBNL)。此外在寰枢间隙，还发现了位于硬膜外隙的椎硬膜韧带(vertebral dural ligament, VDL)。并把椎硬膜韧带分为3个部分，分别位于寰椎、寰枢间隙及枢椎与硬脊膜之间，3部分形成一个整体，成为寰枢间隙肌硬膜桥与硬脊膜相连的最后“公路”。在随后的枕下区组织学研究中，再次确认了此观点，在寰枢间隙来源于头后小直肌、头后大直肌、头下斜肌3块肌的肌硬膜桥纤维，在进入寰枢间隙后，均参与构成椎硬膜韧带，最终通过后者与硬脊膜连接。

2 肌硬膜桥的功能推测

枕下肌群的功能在解剖学书籍方面的介绍是帮助寰枕关节及寰枢关节后伸、旋转[15-16]。枕下肌群向深面间接或者直接的与硬脊膜发生的这种关联，一直以来受到众多学者的重视，并对其功能进行推测。目前有关于肌硬膜桥功能推测，主要包含如下几个方面。

2.1 防止硬脊膜打折

Hack等[4]将寰枕间隙水平，头后小直肌、寰枕后膜及硬脊膜的这种桥样连接，称为“寰枕后膜一硬膜复合体”，推测这种纤维桥样连接的作用可能体现在，头部运动过程中，通过枕下肌群牵拉硬脊膜，防止硬脊膜的折叠。有学者指出，椎管正中矢状面的直径大概在10 mm左右，并且此直径大小会随着前屈动作增大，后伸动作减小[17]。2012年Scali[18]对240个志愿者进行了颈部磁共振扫描，发现64%的颈部硬脊膜后部有后凸现象，并且与硬膜后隙，韧带连接的位置一致。颈部后伸畸形会引发黄韧带打折，从而影响到颈段脊髓[19]。在黄韧带中主要存在的是弹性纤维，这种纤维性质，可有效防止黄韧带折叠到椎管内部[20-21]。颈段硬脊膜折叠，就会影响到蛛网膜下隙，导致脑脊液循环受阻。在对50个患者颈部注射后行脊髓造影，6%的患者有颈部后伸，硬脊膜打折，蛛网膜后隙变窄的现象[22]。肌硬膜桥在头部运动过程中像锚一样，对脊髓起到保护和固定硬脊膜的作用。Shinomiya 等[23]认为，颈段硬膜外隙韧带的作用是，在颈部前屈的时候，防止硬脊膜向前运动，没有此段韧带的固定，颈段硬膜囊就会发生形变，引起颈段脊髓的病理改变。

2.2 传递本体感觉

相对的，硬脊膜张力的改变，也会通过感觉传递，引发枕下肌群收缩或舒张。Peck 等[24]报道，枕下肌群有大量的肌梭感受器的存在，远高于身体其它肌肉。其中头后小直肌36个/克，头后大直肌为30.5个/克，而头夹肌和臀大肌肌梭密度仅为7.6个/克和0.8个/克。这个实验结果也证明了枕下肌群在本体感觉方面发挥着重要的作用，在寰枕及寰枢关节运动形式发生变化时，其可迅速地做出调整，防止硬脊膜因为折叠或牵拉而受损。

2.3 与颈源性头痛的关联

枕下肌群通过牵拉硬脊膜，防止其折叠，还可有效的降低硬脊膜痛觉感受的传入[25-27]。枕下肌群的肥大或者其他原因引起的此拉力持续紧张，都会引起硬脊膜张力增加，引发一系列临床症状的出现[28]。

由此肌硬膜桥可能也与颈源性头痛综合征的发生有一定关联[29-30]。Hack等[31]通过切除头后小直肌使一个患长期慢性头痛的患者头痛症状得到了缓解。Hack认为，肌硬膜桥病理变化与头颈部疼痛症状的出现有一定关联。猜测颈源性头痛可能是由于枕下区肌肉的病理改变，通过肌硬膜桥传递到对痛觉敏感的硬脊膜，从而引发头痛。McPartland等[32]对慢性颈痛、枕下区肌肉萎缩和平衡功能失调这三者之间的关系进行了研究。发现患病组的功能障碍、平衡障碍和头后大小直肌的肌肉萎缩明显高于对照组，并且萎缩的肌肉有明显的脂肪浸润。认为头后大直肌和头后小直肌的脂肪浸润是疼痛的一个主要来源，而萎缩的肌肉可以导致肌肉本体感受器输出减少从而导致平衡障碍。

3 肌硬膜桥参与脑脊液循环动力假说的提出及相关证据的支持

隋鸿锦等在对肌硬膜桥进行大量研究后，提出肌硬膜桥可能是脑脊液循环动力来源之一的全新假说[8,14]。脑脊液循环素有人体第三循环之称，是指由各个脑室脉络丛产生的脑脊液进入脑室和蛛网膜下隙，最终通过静脉返回循环系统的过程。由于脑与脊髓被膜中没有平滑肌的存在，因此脑脊液循环的动力机制一直都是困扰解剖学界的难题。迄今为止，一般认为影响脑脊液循环的因素主要包括以下几个方面[33-36]：(1)心脏的搏动情况；(2)呼吸；(3)脑室脉络丛；(4)体位；(5)颅内血液循环等。隋鸿锦等认为，肌硬膜桥可能是脑脊液循环的动力来源之一。其指出，头部运动时枕下肌的收缩，会通过肌硬膜桥的传递，牵拉硬脊膜，改变蛛网膜下隙的容积，产生负压，从而影响脑脊液的循环。在随后的研究中，该课题组发现了一系列支持该假说的证据。其利用磁共振电影相位对比法，对健康志愿者头颈部行MR扫描，探究枕下肌通过肌硬膜桥对脑脊液循环的影响。发现健康成年志愿者在转头后，上颈部脑脊液的流速和流量均有变化，心舒期流量在转头后显著增加, 心缩期流量未发生显著变化, 在心动周期内脑脊液净流量向头侧显著增加[37]。这是肌硬膜桥是脑脊液循环动力影响因素证据之一。

该课题组还收集哺乳纲5个目中有代表性的动物，包括鲸目的江豚，灵长目的猕猴，食肉目的狗和猫，啮齿目的大鼠和豚鼠，兔形目的兔。从大体及组织学两个层面，探究了肌硬膜桥在哺乳动物中的存在情况。发现这5个纲目的哺乳动物于枕后区深层均存在与人相似的肌与深面硬脊膜之间的纤维连接，即肌硬膜桥。肌硬膜桥在5个纲目哺乳动物体内的存在，证明了肌硬膜桥在哺乳动物体内普遍存在的可能性。也间接证明了这一结构的高度保守性和功能重要性[38]。

Zumpano 等[39]在 2006年通过大样本的75例的大体解剖，确认了寰枕间隙，来源于头后小直肌的肌硬膜桥的纤维性质，为腱性、肌性及筋膜性，其中腱性出现的频率最高。隋鸿锦课题组收集新鲜人头颈部标本5例，通过组织学切片特殊染色结果显示肌硬膜桥是主要由Ⅰ型胶原纤维构成的腱性结构。在头部运动过程中，肌硬膜桥能够承载较强的拉力，枕下肌可能经其对硬脊膜产生较大的拉力。

隋鸿锦课题组还采用韩国数字人头颈部水平切片图像，通过三维可视化技术，重建了人枕下区结构。三维可视化模型可清晰显示头后小直肌、头后大直肌、头下斜肌、硬脊膜、枕骨、寰椎和枢椎的三维立体形态及其空间位置关系。重建后的模型可进行多角度观察，为肌硬膜桥的功能推测提供三维立体结构信息。研究结果显示，枕下区头后小直肌、头后大直肌及头下斜肌肌硬膜桥同时存在，并相互关联，形成“肌硬膜桥复合体”。肌硬膜桥并不是由单一肌肉发出的纤维所组成的结构，而是以“肌硬膜桥复合体”这种复杂形式存在。不同来源的肌硬膜桥纤维相互联系，协同发挥对硬脊膜的牵拉作用。这也是国际上首次提出“肌硬膜桥复合体”这一新的概念。

在肌硬膜桥的临床病理方面，根据这一假说，如果肌硬膜桥发生病理改变，势必会影响到脑脊液循环，继而引起颅内压的改变，引发病因不明的慢性头痛。因此本课题组筛选临床慢性不明原因头痛患者及健康志愿者，对其枕下区头后小直肌进行MR扫描，分析头痛的症状和头后小直肌的病理改变之间关系[40]。在正常组和头痛组头后小直肌的比较中，在对照组(正常组)中，头后小直肌的平均值为(84.48±26.94)mm2，头痛组的平均值为(110.95±44.08) mm2。同时也对性别差异进行了比较，在对照组中，男性数值比女性明显增大(P<0.008)，而在头痛组中也得到了相同的对比数据(P<0.001)。由此，无论是在男性(P=0.002)还是女性(P=0.005)，头痛组都比对照组明显增大。该研究结果提示在慢性头痛患者中，头后小直肌有肥大的病理变化。推测头后小直肌的肥大现象可能是慢性头痛的一个病因。

4 展 望

基于以上的研究基础，肌硬膜桥对于脑脊液循环的调节作用已逐渐得到肯定。枕下区肌及韧带与深面硬脊膜的纤维桥样连接，并非偶然存在。其在哺乳动物体内的普遍存在已得到证实，其功能的重要性也已经逐渐显现。为了将肌硬膜桥参与调节脑脊液循环的机制更为清晰的揭示，且同时为临床相关疾病的发生，发展及其治疗提供积极的方向及思路。下一步的工作将围绕如下几个方面开展。

4.1 生物学方向的研究

从枕下肌病理改变引发头痛角度出发，通过对实验动物枕下区注射药物等方法，影响枕下肌群功能，降低或者消除肌硬膜桥对于硬脊膜的牵拉作用，从而建立稳定而可靠的头痛实验动物模型。在建立实验动物模型的基础上，进一步探究肌硬膜桥参与影响脑脊液循环的机制。

从发育生物学角度，研究不同纲目哺乳动物肌硬膜桥的发育情况，其出现的时间点及其出现后对脑室系统及脑脊液循环产生的影响。

4.2 基础医学研究

进一步深入进行人体及其他哺乳动物枕下区肌硬膜桥形态特点及其差异性的研究，从参与组成肌硬膜桥的肌及韧带的数量，肌硬膜桥内及其周围血管分布情况，肌硬膜桥内及其周围神经末梢分布及其形态等方面的差异比较，分析不同物种的肌硬膜桥参与脑脊液循环的形式及其异同。

4.3 影像学结合临床治疗方面的研究

深入筛选临床不明原因紧张型头痛患者影像学资料，分析其病理变化与头痛症状发生的关系。并按照症状进行枕下区手法治疗，随访其头痛症状缓解情况。并进一步行MR扫描，观察其头后小直肌较治疗前变化，监测其寰椎上水平脑脊液流动较治疗前变化情况。为肌硬膜桥参与脑脊液循环的机制寻找更坚实的临床证据。

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Myodural bridge and cerebrospinal fluid circulation

SUI Hongjin

(DepartmentofAnatomy,DalianMedicalUniversity,Dalian116044，China)

The concept of MDB was first proposed by Hack in 1995. The dense fibrous connective tissues between the Rectus Capitis Posterior minor (RCPmi) and the Posterior Atlanto-Occipital Membrane (PAO membrane), the PAO membrane and the cervical spinal dura mater (SDM) in the suboccipital region are named as Myodural Bridge (MDB). Subsequent studies have revealed that fibers originating from Rectus Capitis Posterior major (RCPma), Oblique Capitis Inferior (OCI) and nuchal ligament in the suboccipital region all participate in the formation of the MDB. Multiple researchers infer that MDB might have important functions that the MDB might has implications in avoiding in-folding of spinal dura mater and keeping the subarachnoid space and the cerebellomedullary cistern unobstructed, sensorimotor function and postural control of head, in cervicocephalic pain syndromes. Sui et al. proposed that the motion of the suboccipital muscles may be a dynamic source for the CerebroSpinal Fluid (CSF) circulation via the MDB. Then they found multiple evidences to support the hypothesis though morphology and radiology methods. MDB is a structure having important physiological function. Further researches should be taken to find out the mechanism of MDB involving in the CSF circulation. It may provide new ideas and methods for the diagnosis and curing for the chronic headache of unknown cause.

myodural bridge；cerebrospinal fluid circulation；anatomy

国家自然科学基金项目(31600972)

隋鸿锦(1965-)，男，教授。研究方向： 临床解剖学。E-mail：suihj@hotmail.com

10.11724/jdmu.2017.03.01

R322

A

1671-7295(2017)03-0209-05

隋鸿锦.肌硬膜桥与脑脊液循环[J].大连医科大学学报，2017,39(3)：209-213.

2017-04-01；

2017-05-09)