腰椎解剖基礎

腰椎解剖基礎

一、椎間盤的組成

腰部椎間盤有5個，即L1~2、L2~3、L3~4、L4~5、L5~S1。椎間由纖維環、髓核、透明軟骨終闆和sharpey纖維組成。纖維由堅韌的纖維組織環繞而成，外層主要是I型膠原纖維，排列密集，部分膠原纖維插入椎體；内層主要是較低密度的Ⅱ型膠原纖維，與外層相比，缺乏明顯的闆狀排列。髓核在腰部位于椎間盤中心的稍後方，在年輕人屍體上，外觀呈半透明的凝膠狀，主要由軟骨基質和膠原纖維組成，通過Sharpey纖維附于椎體骺[hóu]環。透明軟骨終闆是椎體的上、下軟骨面，構成椎體的上、下界，與相鄰椎體分開。Sharpey纖維圍繞于椎間盤的最外層，主要由膠原纖維組成，無軟骨基質。椎間盤通過固定相鄰的椎體穩定脊柱并維持其排列，允許椎骨間的相互運動，同時吸收加載到脊柱上的載荷和能量。腰椎間盤與其周圍組織如脊神經有緊密聯系，椎間盤突出或退行性變可繼發周圍組織的病理變化，引起腰腿痛。

在幼兒期，髓核的結構與纖維環可明顯分開，但到老年時，由于椎間盤纖維變粗，兩者的分界不明顯。不同年齡段髓核的密度不同，密度随年齡的增長而增大。胎兒時期，椎間盤的血管來自周圍組織和椎體，椎體的血管穿過軟骨闆至纖維環的深部；出生後，血管逐漸閉鎖，12歲左右完全閉鎖。成人除纖維環周邊外，其他部分無血管存在，髓核和纖維環的營養靠周邊組織滲透供應。

二、椎間盤的解剖特點

腰椎間盤的矢狀斷面，中部膨出，前後兩端較大，稍内有一縮窄，全體猶如橫置的花瓶，兩側如瓶口、瓶底及其頸部。同一椎間盤上、下椎體軟骨終闆斷面的厚度，在左、右矢狀面前、中、後三點處的厚度差異無顯著性。不同平面的椎間盤上、下椎體軟骨闆厚度略有不同，L 1~2較薄，L4~5較厚，L5~S1較L4~5又略薄。性别之間椎間盤面積有明顯差異：男性椎間盤面積大于女性，下腰椎椎間盤面積L3~4稍大于L4~5，而L4~5又稍大予L5~S1。椎間盤與相鄰腰椎椎體高度比值，成人為0.3~0.6。腰骶椎間盤的後緣正常呈平直或輕度後凸。在腰骶椎間盤的後緣與硬膜囊的前面之間有豐富的硬膜外脂肪，這對解釋CT圖像有很大幫助，顯影清晰的硬膜外靜脈通常見于這些脂肪層内。
硬膜囊：由堅韌的結締組織構成的硬脊膜形成一個包裹脊髓的密封囊腔稱為硬膜囊,其内包含有脊髓間隙和各層膜之間的間隙。也就是說硬膜囊是保護脊髓的一種組織。　
硬膜外腔是位于椎管内的一個容量約為100ml的潛在間隙，其外周是椎管壁，内為硬膜囊，此腔上至枕骨大孔，下至骶骨裂孔，其中充滿疏松結締組織，動脈、靜脈和脊神經均從此腔通過。硬膜外腔呈負壓狀态，在臨床上可作為鑒别穿刺針是否進入硬膜外腔，具有重要的意義。
三、椎間盤的血管和神經

成人椎間盤幾乎無血管，僅纖維環周圍有來自節段性動脈分支的小血管穿入，多在椎間盤的前後緣。在胎兒和幼兒時期，每個椎間盤皆由三條動脈供血。椎間盤的神經分布與血管相似，在纖維環的周邊有豐富的神經末梢，其深部、軟骨闆和髓核内無神經纖維。前部和兩側部主要接受窦椎神經的纖維。窦椎神經多發自脊神經後支，也可發自總幹，接受交感神經小支後經椎間孔返回椎管，故又名返神經。

窦椎神經先貼行于椎間盤後面，發升、降支沿後縱韌帶兩側上、下行，可各跨兩個椎間盤，共分布至四個椎體，其橫支可與對側吻合。窦椎神經分布于椎管内諸結構，組織學觀察，其感覺神經末梢在後縱韌帶、硬脊膜的前部、神經根袖、椎管内前靜脈叢的靜脈壁等處的密度最高，椎骨骨膜及硬脊膜的側部次之，硬脊膜囊後部及黃韌帶内最為稀少。該結構可解釋側隐窩狹窄、壓迫而造成的劇烈疼痛。

四、腰椎間盤穿刺入路解剖要點

1、L4~5椎間盤的毗鄰L4~5椎間盤的左前面為腹主動脈，右前面為下腔靜脈，左、右交感幹分别位于椎間盤與腹主動脈、下腔靜脈之間，兩側為腰大肌及其筋膜、後腹膜及腹腔髒器，腰叢位于腰大肌深部、橫突的前方，腰叢與橫突間隔以少量的肌纖維。

2．L5～S1椎間盤的毗鄰L5～S1，椎間盤前厚後薄，前面隔後腹膜與腹腔髒器相鄰，兩側為髂腰肌、L5神經根、髂總靜脈。L5神經根自L5～S1椎間孔穿出後走行于第5腰椎橫突、髂腰韌帶與骶骨翼之間形成的拱形隧道内。腰5根動脈大都是髂腰動脈的分支，少數直接由髂總或髂外動脈發出，進入椎間孔，根靜脈彙入髂腰靜脈或髂總靜脈。在此拱形隧道内，神經根居于内側，血管在外側。

何國棟将L5～S1椎間盤穿刺區分為前區、側區和後外側區。前區間隙寬，面積大，穿刺安全，缺點是需經過腹腔，操作時要用腹腔鏡引導。側區由于周圍神經、血管的位置差異，以及髂腰靜脈或其屬支的出現率頗高，位置和行程變化莫測，有40％刺傷神經或血管的可能性，若刺破髂總靜脈或髂腰靜脈主幹有大出血的危險。當穿刺角度大于90度時，穿刺針有可能傷及盲腸。後外側穿刺人路淺，采用直針穿刺時無需在髂骨上鑽孔，操作簡便，不經過腹腔，所以L5～S1椎間盤宜首選側後方入路。

五、椎體

腰椎椎體有5塊，因負重較大，所以椎體體積大，呈腎行，橫徑大于矢狀徑；又因發生腰曲的緣故，其前後緣高度之比較低，僅為0.88。但自腰1以下逐漸升高，腰5最大，達1.17，男女基本相同。

腰椎的椎弓根伸向後外，椎上切迹較小，自腰1向下矢狀徑順序下降，而椎下切迹較大．上下區别不大。椎弓闆較厚，略向下後傾斜。椎孔呈三角形，較小。腰椎的上關節突由椎弓根發出，向内與上一節腰椎的下關節突相接，椎間關節的方向呈矢狀位，但向下逐漸變成斜位。橫突關節突間部稱狹部。第三腰椎橫突最長，附于其上的肌肉若強烈收縮，可産生撕托性。腰椎的棘突呈闆狀，水平伸向後方。

六、關節突關節

1、結構

關節突關節又稱椎間關節或小關節，是由相鄰位椎骨的上、下關節突構成的關節，屬滑膜關節，其允許兩椎骨之間做一定範圍的活動。腰部椎間關節破壞，可引起腰椎不穩和腰痛。此關節增生肥大，可使椎間孔相對變小而壓迫脊神經。

胎兒和嬰兒時期，腰椎關節突關節的關節面幾近冠狀，以後由于關節突關節的外側緣逐漸向矢狀方向生長，使關節面變成弧形且以矢狀方向為主。上位腰椎的關節突關節面呈矢狀位，而下位的呈冠狀位，特别是第5腰椎。腰椎關節突的關節兩傾斜度變化較大，兩側常不對稱。第5腰椎上關節突的關節面多呈凹形，少數呈平面形；下關節突的關節面變化也較大，以凸面形和平面性為主，其次是凹面形和波浪形(S形)。關節突關節面上覆蓋一層軟骨，随年齡增長軟骨變薄，關節面下部的骨質也變得不規則、增生和硬化。

2、血管和神經關節突關節的血液供應來自腰動脈，走行至椎弓峽部附近穿入椎闆發出分支到上、下關節突。上、下關節突的相應靜脈則與椎外靜脈彙成椎弓靜脈，在椎間孔處注入椎内或椎闆靜脈叢。腰椎關節突關節的神經支配來自腰神經後支的内側支，向後穿過一骨纖維管，分布予椎間關節及其周圍的結構，其整個行程大緻為“S”形，以骨纖維管為标志可分為3段：①骨纖維管前段：自起始部至骨纖維管入口，為“S”形的第一個彎曲。②骨纖維管内段：位于骨纖維管内，構成“S”形行程的中間轉折部。③骨纖維管後段：自骨纖維管出口至神經分為終末肌支，該段構成“S”段的第二個彎曲，依次分出第一關節支、棘支、第二關節支、棘支和第三關節支。腰神經後内側支的行程大緻為“S”形，這種結構可大大增加其伸縮能力，使神經在運動過程中緩沖牽拉以避免損傷。腰椎關節突關節接受同位或上位甚至上兩位神經幹前支、後支的分支支配，并有豐富的節段性吻合，為多源雙節段分布。

從腰神經的後外側支的行程來看，有下列易損因索：①骨纖維管入口的邊緣與後内側緊密相貼。②骨性纖維管“S”形轉折部最狹窄。③下位節段骨纖維管骨化變窄。④神經穿行骨纖維管時如同繩索在狹窄彎曲的管内滑動、摩擦。因此，當骨纖維管及其周圍的結構有炎症或其他病變時，易引起神經損傷而繼發腰痛。由于一椎間關節病變可涉及數個節段的腰神經，所以，腰痛的定位不太明确。

3、關節囊

關節突關節囊主要位于關節突的後外側部，而前内側的關節囊大部分由黃韌帶代替，關節囊的最内層為關節滑膜，滑膜組織向關節間隙内突出形成皺褶。椎間關節囊較緊張，有一定的活動度，囊外有多裂肌附着，内側與黃韌帶相連。關節囊分為纖維層和滑膜層，滑膜層呈光滑半透明狀，貼纖維層内面，不易分開。滑膜層約l/3起自關節軟骨邊緣，滑膜起點與關節軟骨緣之間由結締組織連接，關節腔狹小密閉。滑膜層在相鄰關節面之間雙層突入形成滑膜皺褶，伸至關節腔内。關節滑膜皺褶出現率為90％，依組織結構分為兩類：滑膜脂肪型和纖維軟骨型。依滑膜皺褶根部與關節面緣的關系即上、下、内、外四側緣，分為4型。Ⅰ型：滑膜的皺褶僅出現在關節的一側緣；Ⅱ型：滑膜皺褶出現在兩側緣，如上、下側緣；Ⅲ型：滑膜皺褶根部出現三側緣，如前、後、外側緣；Ⅳ型：滑膜根部出現四側(全)緣。

滑膜皺褶的生理功能：填充墊托作用，墊在相鄰兩關節面之間，或關節軟骨表兩的凹窩内，使關節面平坦光滑有利關節的滑動；滑膜層和滑膜皺褶能産生和吸收滑液，潤滑和營養關節。若關節滑膜皺褶被擠壓到相鄰的關節面之間，可産生劇烈疼痛，稱為關節滑膜嵌頓綜合征。正常情況下，關節囊的上、後及外側有縱行的多裂肌附着，脊柱運動時相應節段的多裂肌纖維收縮，牽拉關節囊帶動滑膜皺褶不緻嵌于關節面之間；若已有症或腰椎退行性變的患者，在脊柱強烈或不當運動後，突感腰背部劇烈疼痛，可能是滑膜皺褶的炎症、腫脹或移位擠壓在相鄰關節面的緣故。

關節突關節囊外層纖維組織内包含有豐富的神經末梢，其中以有髓纖維形式存在的機械感受器阈值較低，其對正常生理條件下産生的應力敏感；而另一類以無髓鞘的C纖維形式存在的傷害感受器具有較高的阈值，其受到較強的機械與化學刺激時才反應，這種感受器可能與腰痛的發生過程有關。

七、椎管

椎管是由遊離椎骨的椎間孔和骶骨的骶管與其間的連接共同圍成的纖維性管道，其内容物主要有脊髓及馬尾、脊神經根、硬膜囊、硬膜外腔及其内的結締組織和椎内靜脈叢、蛛網膜下腔及其内的腦脊液。

腰段椎管的形态各異，腰1、腰2多呈卵圓形，腰3、腰4多呈三角形，腰5多呈三葉形。其前後徑的正常測量範圍是15～25mm。椎管由于多種原因發生骨性和纖維性結構異常，導緻一處或多處椎管狹窄，壓迫脊髓、馬尾及神經根。向椎管内突出物除椎間盤外，結構性的突出物還有後縱韌帶骨化、黃韌帶肥厚、椎闆增厚、關節突骨質增生、椎體後緣骨質增生等。而這些變化又常繼發于椎間盤退變或外傷因素。腰部脊神經根行于腰椎管的側隐窩和盤黃聞隙内，椎間盤突出、黃韌帶肥厚、關節突關節退變增生，均可壓迫腰脊神經根，引起腰腿痛。體位對椎管的容積有一定的影響，腰椎從伸直位到前屈位，椎間孔容積增加3.5—6.0ml；後伸位時，因後壁縮短容積減小，椎間盤後突、黃韌帶前凸，使本以受壓的神經根壓迫加重。因此，在後伸位時按壓腰部更容易找到壓痛點。

八、腰神經根管

1、腰神經通道

腰神經通道是指腰神經自離開硬膜囊後直至從椎間孔(管)外口，這一較狡窄的骨性纖維性通道。此通道的任何一部分出現病變，均可産生腰腿痛。一般将其分為兩段：第一段稱為神經根管，從硬膜囊穿出至椎間管内口。該段雖然不長，但有幾個狹窄的間隙，即盤黃間隙、側隐窩、上關節突旁溝與椎弓根下溝，這些結構異常，可壓迫腰神經根；第二段為椎間管(孔)。

Lee将腰神經通道分為三區，即入口區、中區、出口區。入口區是腰椎管外側部最頭端的部分，位于上關節突的内側或下方，此區僅有前後壁，内、外側面開放。前壁為椎間盤的後面，後壁是關節突關節，腰神經根居此區中，被覆以硬脊膜并浸于腦脊液中。正常情況下，由于上關節突常位于神經根外側，故此區很短。在病理狀态下，上關節突的内側緣和椎弓闆上緣的骨贅，均要覆蓋神經根，使此區變得較長。中區位于椎弓闆關節間部的下方且低于椎弓根，其前緣為椎體的後面，後緣是椎弓闆關節間部，内側緣開口向中央椎管。含于此區的神經結構是脊神經根和前根，被覆以硬脊膜的纖維結締組織，并浸于腦脊液中。與腰神經的其他部分相比，脊神經節較大，有較大的空間，對狹窄也更為敏感。出口區是指椎間孔周圍的區域，其後緣是關節突關節的外側面，前緣為椎間盤。此區的關節突關節和椎間盤均低于同一腰神經入口區的一個水平。腰神經程該區覆以神經外膜。

從硬膜囊的神經根硬膜袖突出點至椎間管外口為神經根管。L4、L5、S1神經根管各異，越是離位神經根管走行距離越短，走行方向越近水平，發出點相對較低。L4神經根管發自腰4椎體上半部，不越過椎間盤，隻越過A、B兩區(骨性通道)。L3~4椎間的狹窄病變多不累及L4神經根管，僅涉及L4神經的硬膜囊内部。L5神經根管比L4長，走行比L4更趨于垂直，發出點相對較高，通常始發于L4~5椎間盤下部，椎間盤下部，即D區，或稱盤黃間隙下部，然後進入腰5側隐窩及L5~S1椎間管。腰5神經根由盤黃間隙、腰5側隐窩及L5~S1椎間管三部分構成，即經三個區段。S1神經根管在三者中最長，近乎于垂直，發出點也相對較最高，多始于L5~S1椎間盤上緣，故骶1神經根管經C、D、A、B四區。L5神經起始在D區，為鉸鍊區，是狹窄病變的主要部位。該水平的病變常累及L5神經根的起始部及位于其後内的S1神經根的硬膜囊内部。

2、側隐窩

側隐窩，即脊神經管，為椎管的外側部，其前部為椎體後外側緣，後壁為上關節突前面與黃韌帶，外界為椎弓根。在腰段，腰椎管的兩側部分對椎間盤者稱盤黃間隙，平對椎體者稱側隐窩。側隐窩向下續于椎間孔，腰部較狹窄。第5腰椎椎管呈三葉形者，側隐窩尤為明顯，側隐窩的前後徑通常為3~5mm；若小于3mm，則可認為側隐窩狹窄；若大于5mm，則肯定不狹窄。盤黃間隙可困椎間盤後突、黃韌帶肥厚或關節突增生内聚而縮窄，這時受壓迫的是下一位,甚至是下兩位的脊神經根。隻有在L4~5和L5~S1盤黃間隙才能同時壓追下位神經根硬膜囊外段。由于同序數的神經根并未進入盤黃間隙即轉向外出椎間孔，故不受影響，椎間盤突出壓迫神經根以L4~5和L5~S1，盤黃間隙處為常見，其壓迫方向有從神經根内、外側或前方向後頂三種，但以後者多見。

椎間孔上下界為椎弓根，底部從上到下分别為上位椎體的後下緣、椎間盤和下位椎體的後上緣，頂部由黃韌帶構成，黃韌帶後面是關節突關節，間盤孔的大小與椎間隙的高度有關。椎間孔内有神經根、動脈和靜脈等通過。椎間孔内下部有一纖維隔，連于椎間盤纖維環與關節突關節之間，将椎間孔分為上、下兩管：上管有神經根、腰骶動脈的椎管内支及椎間靜脈上支通過；下管有椎間靜脈下支通道。椎間孔外口中上部另有一纖維隔，連于椎間盤纖維環及橫突間韌帶，将外口分為上、下兩孔。在高位腰椎外口，纖維隔較高且較薄；在下位腰椎，位置低且堅厚，呈膜片狀，将外口中部大部分封閉。纖維隔，其作用是分隔脊神經與血管，對椎間較薄的椎間靜脈起保護作用，又不至于壓迫神經根。如果有外側型椎間盤突出、骨質增生或轉移性腫瘤時，可因纖維隔的存在而加重對神經根的壓迫。

神經根發出後斜向前外，從L1~S1斜度逐漸增加，神經根與硬膜囊的夾角出40°降至22°。L3~4神經根均位于同序數的椎弓根内面下行。L5、S1神經根經側隐窩下行，僅少數離開硬膜囊後先經L4~5盤黃間隙而後進入椎間孔。在椎間孔内，橫突上韌帶起自椎弓根與橫突夾角處，止于同位椎體外下緣或椎間盤側壁，有動、靜脈分支和交感神經從韌帶内上方的間隙内通過；椎孔下韌帶橫跨與椎上切迹，起于上關節突前緣骨面，水平向前走行，止于椎體或椎間盤的後外側，有一靜脈分支由其下方穿出椎間孔，神經走行與橫突上韌帶與橫突下韌帶之間；體橫韌帶位于椎間孔外側，起自橫突向前内側斜行，止于椎體或椎間盤側壁，體橫韌帶覆蓋在椎間孔和神經根外，神經根從體橫韌帶的下方穿出椎間孔；在體橫韌帶外面，椎體外靜脈叢和節段動脈分别發出2~5個分支相互交織，這些血管從韌帶分隔出的小孔隙中穿過椎間孔或伴随神經根走行。

椎間孔韌帶的走向多為水平或斜行，對椎間孔橫經的影響較小。椎間孔韌帶将動、靜脈分支與神經報分隔開來，當椎間孔大小随脊柱運動發生時，起止點位于不同椎體上的韌帶的張力會随之改變，而神經根不會單純因椎間孔運動性狹窄而受到這些韌帶的卡壓。同時起止點位于同一腰椎的韌帶，其張力不會随椎間孔運動而改變，但韌帶位置會随上、下椎體間的相對運動而變化，引起神經根穿出孔徑的改變。椎間孔韌帶對神經根的活動有一定的限制作用，但正常情況下，神經根直徑明顯小于神經根孔徑，神經根受到壓迫的可能性很小；椎間孔處的血管和小神經支受到韌帶的保護，不會因椎間孔和神經根之間的相互運動受到影響。

腰椎退行性變後，椎間盤、關節突關節和黃韌帶等形态結構改變會導緻椎間孔韌帶形态和位置的變化，這些變化會增加血管和神經根受壓的危險性。有作者提出，腰5椎間盤退變可引起體橫韌帶下移卡壓L5神經前支引起腰腿痛。另外，椎間孔韌帶本身的炎症腫脹、瘢痕形成和增生鈣化也可引起椎間孔變形和狹窄。臨床上，中年以上的腰腿痛患者，若直腿擡高試驗陽性，CT、MRI顯示椎間盤無明顯突出或髓核摘除術後效果欠佳的病例，應考慮椎間孔韌帶的病理作用。

引起椎間管狹窄的原因可以是發育性的，這時椎弓根變短，同時伴有側隐窩狹窄，但最常見的是椎間盤的病變。椎間隙狹窄後，上關節突上移、前傾，因磨擦進而骨質增生肥大，頂壓其後面的神經根。這種情況主要發生在骶1的上關節突，導緻L5～S1椎間管狹窄；另一種情況是，髓核退變引起的椎間隙狹窄，松弛的纖維向後方突出，将同序數的神經卡壓于纖維環與椎弓根下切迹之間的溝内(椎弓根下溝)，使神經根扭曲受壓，此情況多見于椎間盤退變兩側不對稱塌陷時。椎間盤退變塌陷還導緻橫、增生、肥厚，成為神經根受壓的重要因素。

3、腰段脊神經後支通道

腰神經出椎間管後即分成前支和後支，後支及其分支在行程中有數處穿過骨性纖維性管道，神經在任何一處受到卡壓即可引起腰腿痛。腰神經後支骨性纖維管位于椎間孔外方，橫突根部上緣處。L1~4神經後支的骨性纖維管，其内下骨壁為下位腰椎上關節突根部外側緣與橫突根部上緣之間的骨面組成，外上壁由橫突間韌帶内緣和纖維膜圍成。L5神經後支的骨性纖維管分前後兩段，前段的下内壁為骶，上關節突根部前外側骨面，上外側為纖維膜。後段的内、上、外壁為骶1上關節突和骶骨翼形成的溝内，上壁為髂腰韌帶的一部分。腰神經後支于骨性纖維管處卡壓在L5者多見。L5神經後支的内側支行經同側腰骶關節的後下方。L5~S1椎間盤退變後，腰5下關節突下沉，可擠壓該内側支。彎腰時該内側支略上升，當猛然伸腰時神經來不及退下即被下沉的下關節突卡壓，引起急性疼痛。

後支性腰痛機理:腰後支出骨纖維孔時，緊貼橫突間韌帶，毗鄰橫突、關節突，周圍僅有少許脂肪組織;在經橫突時被纖維束固定于橫突上，周圍無明顯脂肪組織，這一段為相對固定段，是後支性腰痛的解剖學基礎，也是神經牽拉損傷的生物力學基礎.後支在腰椎前屈，對側彎，對側旋轉時受牽拉，且随運動範圍加大牽拉力也逐漸加大，這可能是因為同側橫突間韌帶随運動範圍加大而緊張，對後支的支頂、壓迫也逐漸加大，便後支所受牽拉力加大。

腰推正位x線片上出現雙側椎弓根不對稱，雙側小關節間隙不對稱，側位x線片上出現椎體後緣重影時，後支所受拉力随這些征象的明顯而加大，因此上述x陽性發現是後支性腰痛診斷的客觀參考依據。但由于腰痛的複雜性，診斷必須結合臨床檢查。