高强,范磊,李晓彬,蔡腾,赵健军,赵庆豪,刘涛
1.河南省人民医院,郑州 450003;2.南方医科大学第三附属医院,广州510000
随着人口老龄化不断加剧及现代生活习惯改变,颈痛已经成为严重的社会问题。在一项2010年美国健康状况研究中,颈痛是导致伤残的第四大原因[1]。然而,颈痛可以由各种原因对颈神经根的直接卡压引起。神经根与椎间孔及其周围软组织具有十分密切的解剖关系,椎间孔内软组织增生、肥厚、粘连等病理改变或生理结构改变均有可能造成神经根受压,引起不同程度的神经症状。
C5神经麻痹作为颈椎减压手术后常见的神经系统的并发症,常表现为单侧三角肌和/或肱二头肌严重无力,或伴疼痛,且无任何脊髓病症状的恶化[2]。在现有关于C5麻痹发生的假说中,最被接受的是神经根栓系或神经卡压引起的神经损害[3]。在后路单开门椎板成形术后,颈椎生理结构改变,此时椎间孔外韧带有可能成为损害神经根的因素。
为了进一步了解椎间孔外韧带,有利于神经根相关疾病的诊治提供新的方向和思路。因此,本研究旨在对颈椎椎间孔外韧带的形态、分布进行描述以及探讨其可能的临床意义。
健康成人尸体标本10具(男性6具,女性4具;年龄范围:54~78岁;平均年龄67.4岁;没有任何脊柱病理学的证据),所有标本均由南方医科大学解剖教研室所提供。器械:手术显微镜,显微器械,游标卡尺,佳能EOS6D MarkⅡ数码相机。
从寰枕关节和C7/T1关节对脊柱进行分离。常规剔除椎旁肌,辨别并暴露颈神经根。在手术显微镜下,沿神经根由外侧向颈椎椎间孔外口区靠近,仔细剔除覆盖在神经根上的疏松结缔组织,寻认并保留所有坚韧的韧带结构,记录其位置、形态、数目、起止位置以及空间方位等,并用照相机记录。用游标卡尺(精确到0.01 mm)分别测量韧带结构的长度、宽度和厚度。数据重复测量3次,取平均值进行统计分析。同一研究者进行3次重复测量,以重复测量数据的平均值进行统计分析。
使用SPSS 20.0软件(IBM SPSS for Windows,IBM Corp.,Armonk,NY,USA)对所记录的测量数据进行分析,结果均以形式表示。
自C2~7椎间孔都存在椎间孔外韧带,将颈神经根连于周围的结构。根据其形态特征可分为两种类型:放射型韧带和横跨型韧带。在10具成人颈椎标本上共观察100个C2~7椎间孔,共发现252个椎间孔外韧带(EFLs)。椎间孔外韧带的出现率为100%。其中,236个(93.7%)椎间孔外韧带是放射型韧带,16个(6.3%)是横跨型韧带。
2.1.1 放射型韧带的起止点及类型 绝大部分的放射型韧带终止于脊神经节的外侧,该韧带的另一端将神经根连于椎间孔外口区周围的结构(图1)。根据附着点位置的不同,可以将放射型韧带分为四种:上方韧带,起自于上一椎体横突的前下缘多见,相对其他类型而言,这种韧带相对发达。下方韧带,起自于下一椎体的横突前后结节或者神经根沟槽,限制神经根离开沟槽,是数量最多但相对较细的一种类型。另外,有少部分上、下韧带起源于横突孔和椎弓根。前方韧带,起自于椎体外侧部或钩椎关节的关节囊。后方韧带,起自于椎体关节突关节的关节囊。相较于上下方韧带,前后方放射型韧带的发生率较低。各种韧带所占比例:上方韧带(25.0%),下方韧带(60.2%),前方韧带(6.3%)和后方韧带(8.5%)。因此,放射型韧带可以固定神经根的位置,限制其异常活动,减少神经根与周围结构的直接接触。
图1 放射型韧带的椎间孔外侧观r.放射型韧带Nr.神经根G.神经节T.横突at.横突前结节pt.横突后结节Cr.颅侧Fig.1 Lateral view of the intervertebral foramina of the radioactive ligamentsr,radioactive ligaments;Nr,nerve root;G,ganglion;T,transverse process;at,anterior tubercle of the transverse process;pt,posterior tubercle of the transverse process,Cr,cranial side
2.1.2 放射型韧带的形态特点及走向 根据形态学特点,将放射状韧带分为条带型(14.8%):扁且宽;条索型(69.5%):圆而长,呈绳索状;网格型(7.6%):相互交织而成;和薄片型(8.1%):较条带形更为薄且短,似膜片状。在我们研究中,以条索型最常见。颈椎椎间孔外放射型韧带大部分走向由内向外走行,与神经根呈一定角度。在生理情况下,神经根固定在沟槽内,下方韧带一般贴着神经根向外走行,放射型韧带由内向外的走行方向通常可以拮抗神经根向外的牵拉作用。值得注意的是,部分放射型韧带与神经根走行形成的角度较大,甚至可以垂直于神经根的走行方向,通常这类韧带的宽度较大,长度较短,其限制神经根移位的作用可能更为明显。
2.1.3 放射型韧带的分布特点 放射型韧带在颈椎(C2~7)椎间孔各节段均有恒定出现。但是,韧带的数量在个体和节段之间存在差异,每个椎间孔放射型韧带的数量一般为2到4条,最多的可达到6条,在C5~6及C4~5椎间孔相对于其他节段更为丰富。
2.2.1 横跨型韧带的起止点及走向 在颈椎椎间孔外口区,上下椎体横突之间有一层强韧的纤维膜状结构覆盖在神经根前方,横跨型韧带被该结构包裹。横跨型韧带通常起自于上一椎体横突的前下缘,终止于下一椎体横突前结节的上缘(图2)。部分横跨型韧带起自于关节突关节的关节囊前上缘。这些韧带一般与神经根的轴向垂直,并且与神经根的腹侧有着牢固的连接,然而,神经根前根与后根汇合后从椎间孔向外口区继续走行时,在椎间孔内,前根位于后根的尾侧。因此,我们认为横跨型韧带可限制神经根的活动,减少了神经根的有效活动范围。
图2 横跨型韧带的椎间孔外侧观t.横跨型韧带 Nr.神经根 at.横突前结节 pt.横突后结节Cr.颅侧Fig.2 Lateral view of the intervertebral foramina of the transforaminal ligamentst,transforaminal ligaments;Nr,nerve root;at,anterior tubercle of the transverse process;pt,posterior tubercle of the transverse process;Cr,cranial side
2.2.2 横跨型韧带的形态特点及分布特点 在我们研究中,横跨型韧带主要有两种形态:条索状(11,68.7%)和条带状(5,31.3%)。横跨型韧带的出现率在不同个体及不同阶段有着明显的差异。在我们的研究中,有些标本最多可出现4条横跨型韧带,而有些标本则一条都没有。通常,在一个椎间孔最多有一条横跨型韧带。横跨型韧带在C4~5椎间孔(35.0%)的出现率明显高于其他节段,其次是C5~6节段椎间孔(20.0%)。
详细数据见表1。
表1 C2~7节段椎间孔外口区韧带的测量结果(,mm)Tab.1 Measurements of the EFLs in the C2~7 cervical segments(Mean±SD,mm)
表1 C2~7节段椎间孔外口区韧带的测量结果(,mm)Tab.1 Measurements of the EFLs in the C2~7 cervical segments(Mean±SD,mm)
近年来,脊柱微创技术成为了研究热点,脊柱微结构的研究也随之得到人们高度关注,目前对腰椎椎间孔内的韧带和血管已经有不少的研究,并认为椎间孔韧带与脊柱疼痛有密切关系。椎间孔韧带因其与神经根密切的位置关系,已有研究提出椎间孔韧带可能是损害神经根的原因之一[4~6]。
前有研究普遍认为放射型韧带对保护脊神经起积极作用[7,8]。Lohman[8]等在研究中发现,在选择性切断颈椎间孔韧带后,椎间孔外神经根在下端移位更明显,而椎间孔内的移位不增加。他们提出正常生理情况下椎间孔外韧带可以减少颈神经根移位和降低张力。Arslan[7]认为,神经根垂直方向活动时,放射型韧带可以保护神经根免受上下位横突的压迫。当神经根受到外界的牵拉时,放射型韧带可以将作用于神经根上牵拉的力量分散到周围的结构,从而维持神经根的位置,减少神经根的移位。同时,通过限制神经根的移位,可以减少神经根与周围结构的接触。
已有研究提出,颈椎椎间孔韧带对神经的限制或卡压可能是颈椎减压术后C5神经麻痹发生的病因[9]。2020年,Jack等[9]发现在切除C5和C6椎间孔的椎间孔韧带后,神经根随脊髓移动的活动能力增加。在神经根活动的情况下,神经根可能受到椎间孔韧带的限制而造成牵拉伤,这会引起神经传导阻碍,出现神经损害症状。在我们研究中认为部分放射型韧带对神经根的活动限制作用更为明显。通常这类韧带的宽度较大且长度较短,其走向几乎与神经根轴向相垂直。在该情况下,发挥限制神经根移位的同时,这类型放射型韧带会对神经根产生一种牵拉作用。
横跨型外韧带被认为可能是导致神经根受压重要的解剖学因素[10]。在我们研究中,横跨型外韧带横跨于神经根的腹侧,并且韧带的背侧与脊神经鞘膜之间是有着牢固的连接的,这与之前的研究符合[11]。横跨型外韧带减少神经根活动的有效空间,尤其当韧带本身发生增生肥厚或钙化等病理变化时,神经根受压的可能将大大增加。此外,由于椎间盘退化引起的椎间高度减少或椎间盘突出导致的椎间孔有效空间减少,也可以增加椎间孔外韧带压迫神经的可能[12]。
然而,当正常的生理结构发生改变时,横跨型韧带也可能会成为损伤神经根的因素。在颈椎减压术后,椎管被打开,颈神经根随脊髓漂移向后内侧移位,在这种情况下,横跨型韧带与神经根原有的空间位置发生改变,横跨型韧带因其与神经根的紧密连接可能牵拉甚至会卡压神经根,造成神经损伤。神经根前根与后根汇合后在出口区,前根位于后根的尾侧的空间位置地继续行走,因此,横跨型韧带与脊神经神经鞘膜的连接包括了前根的部分腹侧面。值得注意的是,在本研究中,C4~5椎间孔的横跨型韧带的出现率是高于其他节段。椎间孔外韧带包括横跨型韧带(35.0%)和放射型韧带(22.5%)在C4~5椎间孔的分布更为丰富,这可能与颈椎减压术后C5神经麻痹的发生有一定联系。
我们详细地描述了颈椎C2~7椎间孔外口区域椎间孔韧带的附着关系,测量各韧带的长度、宽度和厚度,记录它们的分布情况。我们认为在病理或生理结构改变的情况下,椎间孔外韧带可能是造成神经根卡压或者牵拉损伤的潜在原因。
由于防腐尸体可能会脱水或收缩,测量的尺寸可能会小于实际尺寸,韧带的数量可能少于实际,这些数据仅供参考。无法比较标本上韧带的强度与活体组织的上的强度是否有明显区别。缺乏临床资料是本研究的主要局限。
综上所述,椎间孔外韧带是椎间孔正常的生理结构,与神经根有着密切的解剖关系。在颈椎减压术后,横跨型韧带可能是造成神经根卡压而引起神经损伤的潜在原因。而放射型韧带可以限制脊神经移位,可能牵拉神经引起损伤。结合临床诊断的基础上,松懈椎间孔外韧带可能有助于解除神经根卡压引起的疼痛问题。