胡 琦 劉國民 張宇晨 張 逸 付 川 白云深 (吉林大學第二醫(yī)院,吉林 長春 130041)
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腰椎椎間孔韌帶的解剖及臨床意義
胡琦劉國民張宇晨張逸付川白云深(吉林大學第二醫(yī)院,吉林長春130041)
第一作者:胡琦(1990-),男,在讀碩士,主要從事腰椎疾病的研究。
〔關(guān)鍵詞〕腰椎;椎間孔;韌帶
腰腿痛在臨床上十分常見,Golub等〔1,2〕提出韌帶結(jié)構(gòu)可能是椎間孔內(nèi)的異常結(jié)構(gòu),并推斷其在腰腿痛中的作用。隨后人們逐漸意識到并肯定了椎間孔韌帶在腰腿痛中的作用,但也有越來越多的學者認為椎間孔韌帶結(jié)構(gòu)是椎間孔內(nèi)正常結(jié)構(gòu)。為能更好理解椎間孔韌帶在腰腿痛中的作用,本文將結(jié)合國內(nèi)外研究資料,對腰椎間孔韌帶相關(guān)知識作一綜述。
1. 1椎間孔的界限Jenis等〔3〕將椎間孔定義為椎弓根間的垂直區(qū)域,它是一個骨性結(jié)構(gòu),內(nèi)含神經(jīng)、血管、韌帶等軟組織。椎間孔的上緣是指上位椎體的椎弓根下切跡,椎間孔的下緣是指下位椎體的椎弓根上切跡。上緣凹度較下緣凹度深,并且在每個節(jié)段,椎間孔的上緣均大于下緣〔4〕。椎間孔前壁是指上位椎體的后下緣、椎間盤的后側(cè)和下位椎體的后上緣;其后壁是椎弓峽部、黃韌帶和下位椎體的上關(guān)節(jié)突〔5〕。
1. 2腰椎間孔韌帶
1. 2. 1關(guān)于腰椎間孔的韌帶的爭論1969年,Golub等〔1〕仔細地研究100個腰椎椎間孔,共發(fā)現(xiàn)47條椎間孔韌帶。研究發(fā)現(xiàn)韌帶并不是每個節(jié)段都出現(xiàn),而且同一節(jié)段也不是對稱出現(xiàn)。根據(jù)它們出現(xiàn)的不恒定性,不對稱性,作者由此推測這些韌帶結(jié)構(gòu)是椎間孔內(nèi)非正常結(jié)構(gòu)。本文認為椎間孔韌帶減少了神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)的可用空間,這可能是導致腰腿痛的一個原因。隨著研究的深入,椎間孔韌帶引起腰腿痛已為人們所認知,然而目前越來越多的研究認為韌帶是椎間孔內(nèi)正常結(jié)構(gòu)〔6~11〕。理由:(1)此結(jié)構(gòu)并不少見。張勇等〔11〕對椎間孔區(qū)進行了解剖研究發(fā)現(xiàn)韌帶結(jié)構(gòu)非常常見,80%的椎間孔存在韌帶結(jié)構(gòu); Min等〔6〕分析,腰椎間孔韌帶的出現(xiàn)率高達82. 8%;宋鶴九等〔9〕在20例標本200個椎間孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)?了195條韌帶,韌帶出現(xiàn)率高達97. 5%。(2)胎兒的椎間孔也發(fā)現(xiàn)了韌帶結(jié)構(gòu)。有學者認為韌帶是由于神經(jīng)根與椎間孔長期相互運動引起的周圍組織增生,在局部的應力刺激下長期形成的結(jié)果。如果說椎間孔韌帶只在成人標本中發(fā)現(xiàn)而沒有出現(xiàn)在胎兒標本中,似乎也有更多理由認為它們是后天形成的非正常結(jié)構(gòu)。Amonoo-Kuofi等〔7〕解剖了1具24 w的胎兒標本,宋鶴九等〔9〕解剖了2具胎兒及9具兒童標本均分別發(fā)現(xiàn)了椎間孔韌帶的存在;曲永松等〔10〕也對11具胎兒腰椎間孔韌帶進行觀測,也證實了韌帶在胎兒腰椎間孔內(nèi)也是普遍存在這一現(xiàn)象;張勇等〔11〕在3歲兒童腰椎標本上也發(fā)現(xiàn)了10條椎間孔韌帶,并且與成人標本相比其形態(tài)和分布特點無顯著差別。這也進一步肯定了腰椎間孔韌帶是正常結(jié)構(gòu)。(3)組織學證明:研究〔2,9〕發(fā)現(xiàn)韌帶是獨立的組織結(jié)構(gòu),周圍圍繞著疏松結(jié)締組織,并無肌肉筋膜與其相連,所以不可能是由筋膜凝集而成。Grimes等〔12〕通過組織學的方法觀察到,它們是致密的結(jié)締組織,除了偶爾能在其中找到毛細血管外,沒有其他任何發(fā)現(xiàn)。
1. 2. 2腰椎間孔韌帶的分類椎間孔韌帶泛指椎間孔內(nèi)部和外部韌帶,椎間孔內(nèi)部韌帶又叫橫孔韌帶,椎間孔外部韌帶大多數(shù)文獻泛指體橫韌帶〔2,9,11〕。Amonoo-Kuofi等〔7〕認為椎間孔外部韌帶有除了體橫韌帶還有其他3種韌帶,Min等〔6〕認為只有體橫韌帶才是真正的椎間孔韌帶,其余的3種韌帶要么在椎弓根的側(cè)方,要么在椎間孔的外部區(qū)域,應當排除。以Golub等〔1〕的分類方法為代表,將椎間孔韌帶分為5種,即體橫上韌帶,體橫下韌帶,橫孔上韌帶,橫孔中韌帶,橫孔下韌帶。
橫孔韌帶:橫孔上韌帶從椎弓根與橫突的夾角發(fā)出,橫跨椎間孔上緣(即椎弓根下切跡)〔9〕,止于同位椎體或間盤的外下側(cè)。其內(nèi)上方孔隙走行動靜脈和交感神經(jīng)〔11〕。橫孔下韌帶從上關(guān)節(jié)突前緣發(fā)出,橫跨椎間孔下緣(即椎弓根上切跡),止于同位椎體或間盤的外下緣。其下方孔隙走行靜脈。橫孔中韌帶起于上關(guān)節(jié)突前緣止于上位椎體后外側(cè)〔7〕,由于張勇等〔11〕、宋鶴九等〔9〕就未曾發(fā)現(xiàn)橫孔中韌帶,故而張勇等〔11〕提出橫孔上下兩韌帶之間的區(qū)域有脊神經(jīng)走行。Amonoo-Kuofi等〔7〕發(fā)現(xiàn)脊神經(jīng)應該是在橫孔上韌帶與橫孔中韌帶之間走行。
體橫韌帶。體橫上韌帶由橫突下緣發(fā)出,止于同位椎體外下緣,椎間盤側(cè)壁,下位椎體外上緣。體橫下韌帶由橫突上緣發(fā)出斜向內(nèi)上,止于同位椎體外上緣,椎間盤側(cè)壁,或上位椎體外下緣。Amonoo-Kuofi等〔7〕發(fā)現(xiàn)了體橫中韌帶,同樣起源于橫突,水平走行,止于同位椎體的腰部。這些韌帶交錯圍成不同的間隔,中間較大的間隔通過脊神經(jīng),周圍小孔走行動靜脈及其分支更細小的神經(jīng)分支。
1. 2. 3椎間孔韌帶的分布特點
(1)分布的對稱性: Golub等〔1〕1969年首次系統(tǒng)描述椎間孔韌帶時,提出椎間孔韌帶是異常結(jié)構(gòu)的觀點,而且它們的分布呈不對稱分布。張勇等〔11〕的研究結(jié)果也支持分布不對稱。Amonoo-Kuofi等〔7〕發(fā)現(xiàn),這些韌帶在不同的節(jié)段都可存在,肯定了其普遍存在性,然而缺乏數(shù)據(jù)統(tǒng)計,未能作出判斷是否對稱分布。然而國內(nèi)學者宋鶴九對此提出過異議,并認為大部分呈現(xiàn)對稱分布(195條韌帶中有158條韌帶呈左右對稱分布)。曲永松等〔10〕研究在L1節(jié)段橫孔下韌帶均呈現(xiàn)對稱分布,在L2、L3節(jié)段橫孔下韌帶有的對稱有的不對稱,這與宋鶴九等〔9〕的研究結(jié)果大致相同。由于其他韌帶的文獻數(shù)據(jù)不足,筆者認為尚需大宗樣本統(tǒng)計之后方可再下結(jié)論。
(2)分布特點。宋鶴九等〔9〕發(fā)現(xiàn)橫孔上、下韌帶主要位于上腰椎,尤以L1椎間孔多見,體橫上、下韌帶主要位于下腰椎,L5椎間孔多見。20例標本中橫孔下韌帶最常見,共有119條。其中有5個椎間孔發(fā)現(xiàn)2條橫孔下韌帶,筆者認為其中一條應該是所描述的橫孔中韌帶。作者未發(fā)現(xiàn)橫孔中韌帶,這可能是作者對橫孔中韌帶的界定過于嚴格所致。Amonoo-Kuofi等〔7〕發(fā)現(xiàn)不同的韌帶可相互共存,不同節(jié)段間略有差異。Min等〔6〕發(fā)現(xiàn)198個椎間孔中,有一條韌帶的占48. 5%,2條的占19. 2%,3條的占12. 1%,4條的占3%。張勇等〔11〕的研究成果證明了每個孔內(nèi)有1~4條韌帶不等。
(3)椎間孔韌帶的形態(tài)及變異。椎間孔韌帶有帶狀和條索狀,有些韌帶有分叉現(xiàn)象,有的甚至變成多個細小纖維索,這就呈現(xiàn)出有些韌帶的多起點、多止點現(xiàn)象。分出的許多細小的纖維索,其將椎間孔分成更多細小的間隔,可能增加對組織結(jié)構(gòu)的固定和限制作用。有的韌帶出現(xiàn)異常肥厚,且表面光滑,以橫孔下韌帶多見,這些肥厚的韌帶已然成為嚴格意義上的椎間孔下緣。
1. 3腰椎間孔韌帶的生理意義腰痛的病因?qū)W表明:椎間孔內(nèi)的脊神經(jīng)卡壓是腰痛與坐骨神經(jīng)痛的來源,充足的空間對于孔內(nèi)脊神經(jīng)而言十分重要。椎間孔與其他骨性通道不同,前方是椎間關(guān)節(jié)后方是關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié),隨著脊柱的運動,它的大小會發(fā)生相應的變化,并且直腿抬高實驗或者下肢后伸,神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)有幾毫米的伸縮運動〔13〕。椎間孔韌帶將椎間孔分隔成不同的間隔,最大的間隔中走行神經(jīng)根,其余小間隔走行動靜脈及其分支或者更細小的神經(jīng)分支。當脊柱發(fā)生運動時,椎間孔的孔徑也隨之變化,起止點在同一椎體的韌帶其張力不會隨椎間孔徑變化而變化,但是起止點位于不同椎體的韌帶,其位置以及張力會隨著椎間孔徑的變化而變化,也引起神經(jīng)根所在孔徑發(fā)生變化。正常的腰椎運動椎間孔徑擴大或縮小時,韌帶的位置發(fā)生改變進而影響神經(jīng)根所在孔隙的大小,然而人們并未感到任何不適。這可能是因為神經(jīng)根直徑明顯小于孔隙,在運動過程中神經(jīng)根受到卡壓的可能性極小。血管及小的神經(jīng)支所在位置往往處于孔的邊緣,其孔徑一般不發(fā)生變化,這一點與張勇等〔11〕的觀測相符,發(fā)現(xiàn)有些韌帶肥厚,其與椎弓根的狹隙中穿行的靜脈支活動度明顯受限,然而并未觀測到靜脈受壓擴張的現(xiàn)象。因此似乎更有理由認為盡管椎間孔韌帶對神經(jīng)根、動靜脈有限制作用,但是它更多是對神經(jīng)根提供一種保護作用,防止神經(jīng)根與椎間孔發(fā)生相對運動時受到周圍組織壓迫。
1. 4腰椎間孔韌帶在腰腿痛中的作用及機制既然椎間孔韌帶對神經(jīng)根起到了一種保護作用,那么討論其卡壓神經(jīng)根從而導致腰腿痛就顯得似乎不合理,然而事實是大約10%的腰椎神經(jīng)根受壓發(fā)生在椎間孔〔14〕,并且因此區(qū)域卻未能得到足夠重視,由此導致相關(guān)的手術(shù)失敗綜合征,接近60%的病人術(shù)后繼續(xù)遭受疼痛的困擾〔15〕。目前關(guān)于神經(jīng)根在椎間孔的受壓機制尚不明了,不同學者紛紛發(fā)表自己看法。
有學者提出椎間盤的退變導致間盤高度下降,椎間孔的橫截面積減小,椎間孔發(fā)生狹窄而使神經(jīng)根受壓。然而實驗過程中并未觀測到神經(jīng)根受到椎間孔的骨性壓迫,鑒于此,有學者提出椎間孔韌帶可能與腰腿痛的發(fā)生有關(guān),并大膽提出其可能的作用機制〔16〕。在正常情況下,椎間孔韌帶對神經(jīng)根起到一種保護作用,腰腿痛的發(fā)生是由于椎間盤或椎間孔韌帶發(fā)生了病理改變,有兩種可能的作用機制。一種是間盤退變,高度丟失,導致椎間孔韌帶與神經(jīng)根的相對位置發(fā)生改變,韌帶位置下移,結(jié)果可能是椎間孔韌帶對神經(jīng)根產(chǎn)生直接壓迫。換言之,神經(jīng)根并不是受到來自椎間孔的骨性壓迫,而是受到椎間孔韌帶的直接壓迫。另一種機制是椎間孔韌帶本身發(fā)生了鈣化、骨化,Golub等〔1〕發(fā)現(xiàn)一例體橫上韌帶骨化。結(jié)果就是鈣化或骨化的韌帶形態(tài)及占據(jù)面積增大,神經(jīng)根占據(jù)面積減少,其周邊也是骨性結(jié)構(gòu),神經(jīng)根沒有足夠的緩沖空間,因此可能遭受來自病變韌帶的直接壓迫。椎間孔韌帶是腰腿痛的原因之一,在神經(jīng)癥狀與影像學檢查不相符的情況下,外科醫(yī)生應當考慮這一可能原因〔6〕。
1. 5影像學研究由于椎間孔韌帶及其細小及解剖費時費力,相關(guān)的影像學資料就顯得迫切需要?,F(xiàn)有的有關(guān)椎間孔韌帶的影像學資料很少,為此Nowicki等〔17〕研究結(jié)果顯示椎間孔韌帶在CT上表現(xiàn)為比周圍脂肪和血管組織結(jié)構(gòu)衰減系數(shù)更高的線樣結(jié)構(gòu),而在MR上表現(xiàn)為低密度的線樣結(jié)構(gòu)。研究還發(fā)現(xiàn)椎間孔韌帶與神經(jīng)根的距離可近至1 mm,表明神經(jīng)根有受壓的可能性。影像學為我們的臨床指明了一個很好的方向,前提是掌握韌帶在CT/MR上的成像的相關(guān)知識。如果能獲得椎間孔韌帶在椎間孔的動態(tài)運動下(前屈,后伸,旋轉(zhuǎn)等)的影像,我們就可直觀下發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根是否受壓。
1. 6生物力學研究有關(guān)椎間孔韌帶的生物力學方面的研究不多,Grimes等〔12〕發(fā)現(xiàn)下腰椎椎間孔韌帶除了對神經(jīng)根起到保護作用,很可能也在分散神經(jīng)根受到的應力方面發(fā)揮作用。而這在實驗中體現(xiàn)在——下腰椎(L3~L5)椎間孔韌帶所能承受的極限負荷隨節(jié)段逐步增加,換言之韌帶硬度越來越大。這與觀測結(jié)果是一致的,隨節(jié)段的增加,韌帶與神經(jīng)根的厚度都是逐步增加的。我們對于椎間孔韌帶的認識是逐步取得的,隨著逐步意識到其與腰椎手術(shù)失敗綜合征相關(guān),關(guān)于此區(qū)域的研究也越來越多。然而目前所取得的研究成果都是在建立在尸體標本上,下一步的方向是將重心轉(zhuǎn)移到患者上來,如何利用影像學工具動態(tài)觀察椎間孔韌帶是否直接壓迫神經(jīng)根、利用多排掃描來增加MRI結(jié)果的靈敏度,建立有放射性腰腿痛史的患者的椎間孔韌帶的相關(guān)影像資料,這些都是我們將來要努力的方向〔18〕。
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〔2015-05-16修回〕
(編輯袁左鳴)
〔文章編號〕1005-9202(2015)20-5988-03;
doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2015. 20. 151
〔文獻標識碼〕A
〔中圖分類號〕R681. 5+5
通訊作者:白云深(1963-),男,副教授,主要從事脊柱疾病的基礎和臨床研究。