第一章 脊柱及脊髓损伤

第一节 脊柱应用解剖

一、椎骨形态特点

各部椎骨的形态基本相似（图1-1），但由于部位不同，相邻部位骨骼形态特殊，故各部位的椎骨有不同的形态特点。比如C1及C2椎骨，其上与平滑的枕骨相连，加之要求头颈部需灵活的旋转活动，故C1及C2的形态特殊。C7的形态也比较特殊，这些特殊形态的颈椎称为特殊颈椎，其余C3～6椎骨称为普通颈椎。胸、腰椎亦不相同。特别是骶、尾椎，更与其他部位的椎骨形态不同，分述如下。

（一）颈椎

颈椎共7个，第一颈椎的椎体及棘突，由前后弓及两侧侧块构成，呈不规则环状，故又称为环椎。前弓中央向前微凸，为前结节，前结节后面有一关节面与齿状突构成关节。后弓与侧块连结处的上面有一线沟称椎动脉沟，为椎动脉循行入脑的通道。侧块向两侧突起，最外侧为横突，内有横突孔为椎动脉循行处，再内侧的上面有与枕骨髁相连的上关节面，最内侧为横韧带附着的结节（图1-2）。在环椎的下面侧块的内前方两侧有与枢椎相连的下关节面（图1-3）。

第二颈椎的特殊之处就是自椎体上面向上发出一个长柱突起，称为齿状突，向上直插入环椎前联合的后侧，并由环椎两侧块之间的横韧带限制其向后运动，有利于头颈绕齿状突的旋转活动，所以第二颈椎也称枢椎（因有齿状突作为枢轴旋转之意）。两侧块的前上有与环椎相连的上关节面，两侧块的后下有与颈椎相连的下关节面，两侧块的最外侧有横突及椎动脉通过的横突孔（图1-4，图1-5）。

C3～6椎形态相似，椎体较小，椎孔较大，呈三角形，横突短而宽，横突孔亦较大，是椎动脉通过的道路（图1-6），椎体的上、下面形态不一，上面两边凹陷，中间隆凸，而下面正相反，是中间凹陷，两边隆凸。这样椎体上、下面与相邻的椎体均呈鞍状，使脊椎更为稳定。在椎体上面外侧有嵴样隆起，称为钩突，与上、下椎体下面侧方的斜坡构成钩椎关节。钩椎关节由德国人Von Luschka首次描述，故又称Luschka关节。该处部位特殊，附近有重要组织相邻，如有损伤或病变，可引起众多隐患。如图1-7所示，后部邻近脊髓，后外侧就是椎间孔前壁，邻近脊神经，外侧邻近椎A．和V.（动脉简称A.，静脉简称V.）及椎A．交感丛，关节突关节面近似水平，与椎体平面约呈40～45°角，而且关节面平滑，故颈椎关节突比较不稳，在颈部屈曲性损伤时，可致关节半脱位或脱位，甚至关节跳跃，发生关节绞锁及脊髓损伤。

C7椎的特殊性是棘突特长而粗大，末端不分叉，临床上常作为定位标志（图1-8）。

（二）胸椎

胸椎共有12个，各椎均有与肋骨相连的2个关节面，一个在椎体后部（与椎骨头相关节）（图1-9），一个在横突上（与肋结节相关节）。肋骨又与胸前的胸骨有关节相连，故胸椎、肋骨及胸骨构成胸廓的骨架对胸椎可起到稳定作用。胸椎椎孔较小，故胸椎椎管较狭小，胸椎部位损伤或病变，易引起脊髓损伤。

胸椎的棘突细而长，并向尾侧倾斜，故棘突彼此涵盖。做胸椎穿刺时，除要屈胸、屈腰姿势外，斜向上进针才能刺入间隙。

（三）腰椎

共有5块，腰椎的结构有椎体、椎弓根、椎板、棘突、横突及上关节突、下关节突，与胸椎不同，椎体及椎弓根均较大。棘突呈长方形，水平方向向后突出，间隙清楚，脊椎穿刺容易进入椎管。第三腰椎横突特别长，其上附着筋膜、韧带及肌肉，还有脊神经（L1～3的背侧支——臀上皮神经），通过腰背筋膜间隙，该处活动量最多，所受应力最大，诱发劳损性损伤最多，临床所遇到的第三腰椎横突综合征及臀上皮神经炎即属此类疾患（图1-10）。

（四）骶尾椎

骶椎由5个骶骨组成，成年后互相融合成一块三角形的骶椎，可分为基底、尖端、骨盆面及背面四部分。骶椎上部基底与第五腰椎相连，从脊椎的侧面看，骶骨上面不是水平的，而向前倾斜，倾斜角度与水平位相交之角，称为腰骶角，正常人为34°，一般不超过45°，个别达60°。L5以上人的上半身，如同站在陡峭的斜坡上，如果没有椎间盘及腰骶部后关节的阻挡是很容易滑下去的，所以L5经常存在着向前滑动的趋向。骶椎上面的倾斜度越大，则滑动的趋势就越大。其下部尖端与尾椎相连。骨盆面可见4条横线，为5个骶椎愈合的痕迹，横线端各有一孔，称骶前孔，为骶神经前支及血管通道。骶椎背面粗糙而隆凸，共有5条纵嵴，正中的称骶中嵴，由3～4个结节连接而成，为骶椎棘突愈合的痕迹。正中两侧各有一条不太明显的粗线，称骶关节嵴，由关节突愈合而成。两侧骶关节嵴的最下端突起为骶角，两骶角之间有一缺口称骶管裂孔，是骶管的下口，为骶麻及骶疗的注入部位。骶关节嵴外侧有骶后孔，为骶神经后支及血管的通路，亦是针灸八髎穴位（上、次、中、下）。在骶后孔的外侧高起的粗线称为骶外侧嵴。尾椎是脊椎的终末部分，为退化的骨骼，由3 ～5块组成一个上宽下窄的三角形骨块，其屈度一般向前弯，甚至成钩状角。

二、脊髓血供

脊髓的血运，较脑组织少，为脑组织的30%～45%，故脊髓对缺血反应更为敏感。同时脊髓的供血呈节段性，各节段间的吻合支相对较少，容易发生节段性缺血，造成脊髓液化、脊髓广泛液化，与脊髓横断性损伤结局无异。了解及掌握脊髓血供越清楚，医源性损伤越少，保证了脊髓血供，有利于脊髓功能的恢复。

脊髓的动脉主要有脊髓前动脉、脊髓后动脉及根动脉。

脊髓前动脉及脊髓后动脉来源于椎动脉。椎动脉由颈椎横突孔上行入脑底，两侧椎动脉汇合成脑基底动脉，在未合成脑基底动脉之前，每侧椎动脉各分出两支：一支循行于脊髓前，两侧的两支合成脊髓前动脉，沿脊髓前正中裂下行，发出前中央动脉（亦称沟动脉）进入脊髓内，供应脊髓前侧2/3区域。一支转向脊髓背侧，沿脊髓外侧沟下行，并分支进入脊髓，供应脊髓背侧1/3区域。脊髓前动脉及脊髓后动脉主要供应颈段脊髓血运，其中也有根动脉参与，颈髓最主要的一支根动脉是由甲状腺下动脉分出的颈升支。Zülch（1954）及Bolton（1939）根据解剖学及病理学研究曾绘出脊髓血供图（图1-11），标明血流方向、供血区域及范围、血液循环差的脊髓节段，对临床有借鉴价值。

根动脉是脊柱外最邻近区域的动脉，自上而下依次有椎动脉、甲状腺下动脉的颈升支、肋间动脉、腰动脉（背支）、髂腰动脉和骶外侧动脉。各节段的根动脉从相应的椎间孔进入椎管内，分成前根动脉及后根动脉。前后根动脉随脊髓前后神经根进入椎管，和相应的脊髓前动脉及脊髓后动脉互相联结，在脊髓的表面构成冠状动脉，再分布到脊髓内（图1-12）。在脊髓下段腰膨大处有一根粗大的前根动脉，称为Adamkiewicz动脉，是腰脊髓主要的供血动脉，如此血管供血中断，则脊髓便会发生缺血坏死及液化。

从以上脊髓血供解剖学可知，整个脊髓的血供呈节段性，有的部位供血较充足，有的部位较薄弱，特别在T1～T4及L1脊髓最薄弱（图1-11），在脊髓血供薄弱区的手术操作应特别谨慎，尽量保护根动脉避免损伤。

【发病率】

随着交通及建筑业的发展，脊柱及脊髓损伤的发病率呈增高趋势。据美国国家脊髓损伤统计中心2006年报道，每年每百万人中约有40人罹患脊髓损伤，在罹患人群中以16～30岁最多，从2000年后，60岁以上的患者增多，由20世纪70年代的4.7%增至11.5%。在性别方面，以男性较多，但略呈减少趋势，由20世纪70年代的81.8%减至77.8%，可能与人的寿命延长及男、女同工有关。

【损伤原因】

1．车祸。为最常见原因，占46.9%，撞车、翻车最易引起颈椎及颈脊髓损伤，如颈椎屈曲性骨折、过伸位骨折。还有在急刹车时，头先前屈，反弹后而过伸，这种突然猛烈地交替屈伸动作会引起颈椎挥鞭型损伤，最易引起颈脊髓损伤。

2．高处坠落伤。是常见原因，占23.7%。坠落时，大都是足、臀或背部着地，身体与地面接触的冲击暴力向上传到脊柱，若此时由于自卫性保护反射，躯干处于屈曲位，则容易在胸腰段发生椎体压缩骨折。若人体垂直坠落，纵向的垂直压缩暴力，则会使脊椎直伸的椎体造成爆裂骨折。若坠落时，头颅着地，则可造成颈椎各种类型骨折。

3．重物落下直接打击致伤。常见有：矿洞中顶板塌方，房屋倒塌，占10.1%。重物落下可打击到头顶、肩部、颈部、背部等部位，与当时脊椎的姿势有很大关系，能造成不同类型的损伤，即暴力作用方向（落下的重物）与脊柱纵轴线之间的夹角大小有关，如垂直分力（压缩力）大于水平分力（移位力），则发生椎体压缩骨折。如暴力作用方向与脊柱纵轴线之间的夹角大，则水平分力大于垂直分力，则发生脊椎脱位。如果是仰面姿势，重物打击在额部，可造成颈椎过伸位损伤。

4．其他。包括枪伤、刀刺伤、运动创伤等，占19.3%。了解脊椎损伤原因及机制，对正确获得诊断及判断有无脊髓损伤帮助很大。如脊椎爆裂性骨折，颈椎挥鞭型损伤，脊椎水平分力大而造成的移位损伤，均易发生脊椎不稳及脊髓神经损伤。

【损伤性脊椎不稳定】

正常情况下，脊椎的稳定依靠脊柱骨与关节、间盘、韧带以及椎旁肌肉。胸椎还依靠其胸廓的骨性框架（肋骨及胸骨）来维持脊椎的稳定，一旦这些结构遭受损伤，脊柱的稳定性便受到破坏，造成脊柱不稳定。脊椎不稳定的后果是不堪设想的，轻则发生畸形，重则发生脊髓损伤，终身致残。故对脊椎损伤首要的任务就是要尽快作出有无脊椎不稳的存在的诊断，这对确定治疗原则及方法，甚至对患者预后都至关重要。

临床诊断脊椎不稳定，主要依据标准的X线平片分析，并结合临床检查，但不同学者所提出的诊断标准不尽相同，目前公认的诊断颈椎不稳定及胸腰椎不稳定方法分述如下。

1．颈椎下段不稳定。颈椎由前、后部诸韧带支持（前部有前纵及后纵韧带、横突间韧带及间盘纤维环，后部有棘上、棘间及黄韧带、后关节囊韧带）以维持颈椎的稳定，一旦这些韧带损伤，颈椎便失去稳定性，容易引起颈脊髓神经损伤而发生四肢瘫，故确定颈脊椎的稳定与否，对判断有无颈脊髓神经损伤有指导意义。

（1）C1,2不稳定。在标准的颈椎侧位X光片上，齿状突前缘距环椎内缘间隙大于3mm，视为环枢椎半脱位。在标准的张口正位X光片上，颈椎侧块若向两侧移位超过C2椎体侧方大于7mm，视为环枢椎（C1,2）不稳定。

（2）C4～7不稳定。White及Southwick等在标准的颈椎X线侧位片上，测量关节突间距及椎体旋转角度来确定颈椎不稳定的方法，比较简便实用，叙述如下：

1）测量关节突间距：损伤颈椎之上关节突前缘至上一椎体后缘间距（图1-13），若大于3.5mm，则为颈椎不稳定。

2）测量椎体旋转角度：在侧位X光片上，一个移位椎体底边延长线与上一个邻近椎体底边延长线相交之角（图1-14为+20°），减去上两个椎体底边缘延长线相交之角（图1-14为-2°），或减去下一椎体底边延长线与移位椎体底边延长线相交之角（图1-14为-4°），如果测量的结果都大于11°，则为脊椎不稳定。图1-14的测量为20°-（-2°）=22°,20°-（-4°）=24°。两者均大于11°，故诊断为颈椎不稳定。

2．胸腰椎不稳定。1983年Denis阐述了脊柱三柱理论是临床的理论基础（图1-15）, McAfee根据三柱理论，对胸腰椎骨折进行了分类，确定脊椎稳定与否，主要根据损伤机制及三柱理论，除有垂直压缩暴力外，还有旋转、侧屈暴力、脊椎前屈后伸张力，凡影响到中柱及后柱的损伤，均会造成脊椎不稳及脊髓神经损伤的可能。

McAfee分类如下。

（1）楔形压缩骨折：是单纯前柱损伤，由前屈垂直暴力致伤，为稳定性骨折，很少伴有脊髓神经损伤。

（2）稳定性爆裂骨折：前柱及中柱损伤，而后柱无损伤，为垂直压缩暴力致伤，脊髓神经损伤可能性小。

（3）不稳定性爆裂骨折：脊椎前、中、后柱均有损伤，由垂直压缩，侧屈及旋转暴力致伤，脊髓神经损伤可能性大。

（4）椎体横断骨折（chance）：在前纵韧带之前受到屈曲暴力而椎体后部受到张力牵拉致伤，骨折线通过棘突、椎板、椎弓根直达前部的椎体，骨折线后方裂开（图1-16），为不稳定性骨折，后柱中柱结构全部损伤，前纵韧带完整。

（5）屈曲牵张型骨折：受伤机制与Chance骨折相同，属不稳定性骨折，后柱除椎弓根骨折外，黄韧带、棘间及棘上韧带均损伤（图1-17）。

（6）脊椎移位骨折：中柱损伤，中央椎管完全破坏，脊髓神经损伤，属不稳定性骨折。

【脊髓神经损伤类型】

1．脊髓休克。脊髓休克是脊髓损伤中一过性的暂时性的病变过程，至今尚不清楚其病理生理机制。首先Hall于1840年把脊髓休克作为一种临床现象提出，即：在脊髓损伤后，损伤平面以下立即完全丧失功能，各种腱反射消失，二便功能丧失，身体其他器官的功能亦可发生一系列改变，如低血压、心排出量下降、心动过缓、低体温、呼吸功能障碍等，但也有例外，个别患者虽然二便功能丧失，仍保留了肛门反射及球海绵体反射。

脊髓休克与完全性脊髓神经损伤，在症状及体征上早期是难以区别的，但两者的预后不同，各有自己的特征，仔细分辨是能够认识的。

脊髓休克的特征如下。

（1）有时限性。伤后立即出现，可持续数小时至数周。一般1～6周，个别可持续数月，儿童持续时间较短，为3～4周，成人较长，为3～6周。

（2）脊髓休克的预后随病变不同而有3种情况：①脊髓功能永久丧失。如脊髓结构遭受横断性完全损伤，则脊髓功能永久丧失。②脊髓功能暂时丧失以后恢复。这种情况多是脊髓组织结构未发生不可逆的损伤。③脊髓功能部分恢复。当脊髓组织结构遭受部分损伤时，以后可获得部分恢复。

（3）脊髓休克结束的标志。在脊髓损伤平面以下的脊髓反射恢复，就是脊髓休克结束的标志，但骶髓损伤例外。脊髓休克结束后，反射恢复最早出现的是球海绵体反射及肛门反射。反射恢复的一般规律是先从骶段渐向头端进行，但膝反射出现早于跟腱反射，这是例外。

球海绵体反射及肛门反射的出现，预示脊髓休克的终止，但也有例外：①骶髓损伤或胸腰段脊髓损伤而波及骶髓，骶髓神经元发生变性，则反射不会出现。②多节段脊髓损伤，既有颈髓又有骶髓损伤，也不会出现反射。③个别患者，脊髓损伤后在脊髓休克期仍保留肛门反射及球海绵体反射，这种情况就不能用这些反射出现来解释脊髓休克的结束。

2．脊髓不全损伤。凡感觉、运动、反射及二便在伤后有部分功能存在，称为脊髓不全损伤，临床有3种病型。

（1）脊髓中央综合征。最常见，损伤区域是脊髓灰质全部及白质中央部。此种损伤多见于老年而伴有骨性关节炎的患者，颈部过伸位损伤所致，患者可能出现四肢轻瘫，上肢重于下肢，感觉全部或部分丧失，但会阴部痛觉存在，若治疗及时，有50%以上患者，功能可得到恢复。

（2）脊髓半侧损伤综合征。又称 Browm-Sequard综合征。临床表现是损伤侧运动功能丧失或减弱，损伤对侧痛温觉丧失（因传导感觉的脊丘脑经在脊髓交叉后上行的）。损伤原因多见于一侧椎板或椎弓根骨折，脊髓穿透性损伤。另外也见于旋转暴力引起的一侧关节脱位。本综合征预后大多良好，神经功能明显改善。

（3）脊髓前部综合征。多见于过屈损伤，骨块或间盘压迫脊髓前部所致。临床表现为在损伤平面以下运动丧失，痛温觉丧失而深部感觉（位置觉、震动觉）存在，因脊髓后柱无损伤或损伤较少。本综合征预后较差。

3．脊髓完全损伤。脊髓结构遭受横断性损伤或脊髓继发性损伤，损伤段脊髓变性及液化，在脊髓损伤平面以下运动、感觉、反射完全消失，包括骶部（鞍区）感觉及括约肌功能均消失。

【脊髓损伤程度分级】

确定疗效需要一个严格标准，我国在20世纪50年代普遍采用截瘫指数6分记分法（运动0、1、2分，感觉0、1、2分，括约肌功能0、1、2分）,6分为全瘫，5分以下为不全瘫。这种评定方法比较粗糙，因为未明确完全损伤与不完全损伤的界线，最低位的骶髓神经反射（肛门反射及球海绵体反射）是否存在没有注明，运动功能也未显示是有效运动或无效运动。

1969年Frankel报道的分级法较前大有进步，不仅对完全脊髓损伤与不完全脊髓损伤有了明确的认识，完全脊髓损伤的运动、感觉（包括最低位的骶神经分布区——会阴及肛周）完全消失，而且对不全脊髓损伤的运动功能，明确了是否有实际意义的运动（有效运动）还是无效运动。

Frankel分以下5级：

A级。脊髓损伤平面以下，运动、感觉及反射（包括骶神经分布区）均完全消失。为脊髓完全损伤。

B级。存在感觉，但无运动。为脊髓不完全损伤。

C级。存在部分运动，但无实际意义（无效运动）。为脊髓不全损伤。

D级。存在有效的运动功能。为脊髓不全损伤。

E级。感觉、运动及反射均正常，没有括约肌障碍。为正常脊髓。

1992年美国脊髓医学会（ASIA），根据Frankel评级法制定了新的标准，虽然与Frankel分级差异不大，但更加具体，明确了关键肌肌力检查、肌力在3级以上的意义。上述分级法在1994年截瘫国际学会上推荐应用。

ASIA分级（1992）如下：

A．完全性脊髓损伤。包括骶段（S4,5）在内脊髓损伤平面以下，无任何感觉、运动功能。

B．不完全性脊髓损伤。在脊髓损伤平面以下，包括骶段（S4,5）存在感觉功能，但无运动功能。

C．不完全性脊髓损伤。在脊髓损伤平面以下存在运动功能，大部分关键肌的肌力小于3级。

D．不完全性脊髓损伤。在脊髓损伤平面以下存在运动功能，大部分关键肌肌力等于或大于3级。

E．正常脊髓。感觉、运动及反射功能正常。

自从美国脊髓医学会公布脊髓损伤分级标准后，其不断地收到许多建议、质疑及意见，因此在2000年该学会又重新进行了研究，制定了新的评级标准，这个标准比1992年的标准只有少量的修正：①对脊髓不完全损伤的分级更加明确，分出运动不完全损伤及感觉不完全损伤，而运动不完全损伤必包括有感觉不完全损伤，且有肛门括约肌的自主收缩功能。②运动不完全损伤在脊髓损伤平面以下有3个节段残存的运动功能。③ C级及D级患者，骶段（S4,5）鞍区有感觉及运动功能存在。④ C1～4、T2～L1、S2～5节段的运动功能的确定，因缺少关键肌检查，故只能用感觉平面（皮节）来确定运动平面。

ASIA分级（2000）：

A级（完全性损伤）。在脊髓神经损伤平面以下，包括骶段（S4,5）鞍区无任何运动，感觉及反射功能。

B级（不完全性损伤）。在脊髓神经损伤平面以下，包括骶段（S4,5）鞍区有感觉功能存在，但无任何运动功能。

C级（不完全性损伤）。在脊髓神经损伤平面以下，有运动功能及感觉功能保留，且在脊髓神经损伤平面以下有50%以上的关键肌肌力小于3级。肛门括约肌有自主收缩功能。

D级（不完全性损伤）。在脊髓神经损伤平面以下，有运动功能及感觉功能保留，且在脊髓神经损伤平面以下有50%以上的关键肌肌力等于或大于3级。肛门括约肌有自主收缩功能。

E级（正常）。感觉、运动及反射功能均正常。