二、颈椎的连接
颈椎的各个椎体是由颈椎关节、颈椎韧带、椎间盘及其各自的稳定结构,共同连接在一起,保持其生理曲度及功能位置。
(一)颈椎关节连接
包括寰枕关节、寰枢关节、椎间关节、钩椎关节及其稳定结构。
1.寰枕关节(atlantooccipital joint) 是第1颈椎与颅骨的连接(图2-5)。关节囊松弛,上方起自枕骨髁的周围,向下止于寰椎上关节凹的边缘,关节囊的后部及外侧部肥厚,内侧部则很薄弱,有时甚至缺如。其关节囊的周围有下列膜性组织或韧带:
(1)寰枕前膜(anterior atlantooccipital membrane):较宽阔,连接枕骨大孔前缘与寰椎前弓上缘之间。其前中部,因有前纵韧带移行而变厚;两侧略薄与关节囊融合。
(2)寰枕后膜(posterior atlantooccipital membrane):较寰枕前膜薄而略窄,连接枕骨大孔后缘与寰椎后弓上缘之间。后膜的中部略厚,前面与硬脊膜紧密接触,后面接头后小直肌,两侧移行于关节囊,在外下方与寰椎后弓的椎动脉沟之间,围成一管,有椎动脉和枕下神经通过。该处有病变易出现椎-基底动脉缺血、颈性眩晕及枕下神经痛等症状。
(3)寰枕外侧韧带(lateral atlantooccipital ligament):连接寰椎横突的上面与枕骨的颈静脉突之间,加强关节囊的外侧壁。
寰枕关节的运动:其运动主要是屈伸。寰枕关节属椭圆状单纯滑膜关节,有2个相互垂直的运动轴,沿额状轴(位于两侧颈静脉突之间)可做头的屈伸即俯仰运动如点头,平均约为45°,沿矢状轴(在额状轴稍上方)可做轻度的侧屈运动,无旋转。头部前屈运动主要受寰枕关节的关节囊后部的限制,寰枕前膜和寰枕外侧韧带则限制头部的后伸运动,翼状韧带和关节囊的外侧壁可防止过度侧屈。若颈部外伤致寰枕关节受损,则不能点头。
寰枕关节的血供:寰枕关节的动脉主要来自椎动脉和脑膜后动脉的分支。
寰枕关节的神经:寰枕关节的神经主要为枕下神经的分支。
2.寰枢关节(atlantoaxial joint) 是第1颈椎与第2颈椎的连接方式,由3个关节及其稳定结构组成(图2-5)。
(1)寰枢外侧关节(lateral atlantoaxial joint):分为左右2个。由左右寰椎的下关节面与枢椎的上关节面构成。关节囊附着于关节的周缘,薄而松弛,后部及内侧部因有韧带加强而变厚。
(2)寰齿前关节(anterior atlantoodontoid joint):由寰椎前弓齿突凹与枢椎的齿状突的前关节面构成。关节囊薄而松弛。在正常情况下,寰齿前关节间隙可在颈椎侧位片上显示,在成人此间隙为1~2mm,儿童为4~5mm,儿童患上呼吸道感染时该关节发生继发性炎症,此间隙可增宽。
(3)寰齿后关节(posterior atlantoodontoid joint):由寰椎横韧带与枢椎的齿状突的后关节面构成。齿突后面的关节面呈圆形、横椭圆形或沟状,寰椎横韧带前中部,有纤维软骨构成的关节面,与齿突后面的关节面形状相似。关节囊薄而松弛,关节腔往往与寰枕关节相通。

图2-5 寰枕、寰枢关节
寰枢关节的关节囊周围有下列膜性组织或韧带:
(1)寰枢前膜(anterior atlantoaxial membrane):长而坚韧,位于两侧的寰枢关节之间,上方起自寰椎前弓前面和下缘,向下止于枢椎体前面。膜的中部因前纵韧带移行而增厚。
(2)寰枢后膜(posterior atlantoaxial membrane):薄而宽阔,位于寰椎与枢椎之间,连接寰椎后弓的下缘与枢椎椎弓上缘。其中部略厚,两侧有颈2神经穿过。
(3)寰椎十字韧带(cruciform ligament of atlas):分横部与直部2个部分。横部即为寰椎横韧带(transverse ligament of atlas),肥厚而坚韧,连接寰椎左右侧块内侧面及寰椎前弓后面的小结节,前面微凹,中部略宽,有一纤维软骨构成的关节面,与枢椎齿突后面的关节面相关节。寰椎的椎孔由该韧带分为前小、后大两部:前小部有齿状突,后大部容纳脊髓及其被膜。从寰椎横韧带中部向上、下各发出1条纵行纤维束(直部),上纤维束附着于枕骨大孔前缘,下纤维束连枢椎椎体后面。因此,寰椎横韧带加上下两纤维束,共同稳定寰椎,使齿突局限于寰椎前弓后面的关节切迹内,与齿突后关节面之间构成不大的关节腔,防止齿突向后朝脊髓方向移动。枢椎齿突骨折后,如寰椎横韧带完整,齿突保持原位,不会引起严重症状。如寰椎横韧带松弛或断裂,头及寰椎在枢椎上向前脱位,结果齿突后移,椎孔狭窄,使脊髓遭受压迫,引起严重后果。明显脱位不易遗漏,轻微移位则极易被忽视,是引起头痛、头晕的重要原因。X线侧位像上,寰齿关节间隙宽度,我国成人的平均值为1~2mm,儿童平均值为2~3mm。成人超过3mm,儿童超过4mm,可诊断脱位。若寰齿关节的关节间隙大于6mm,或者寰椎两侧块的移位距离之和大于6.9mm,为诊断寰椎横韧带断裂的指标。在大多数人,寰椎横韧带是防止寰椎向前移位的主要坚强结构。如果寰椎横韧带保持完整,在负荷下,寰椎在枢椎上的移位不超过3mm。如果寰椎横韧带断裂,作为辅助结构的翼状韧带虽然也较坚强,但不能防止寰枢关节脱位。
(4)寰枢副韧带(collateral atlantoaxial ligament):由寰椎侧块内面发出一束纤维,斜向内下,止于枢椎椎体的外侧。该韧带能限制头及寰椎在枢椎上过度旋转。
连接枢椎与枕骨之间的韧带:
(1)覆膜(tectorial membrane):位于椎管内,宽阔而强韧,上起枕骨斜坡,通过齿突及其周围韧带的后面下行,移行于枢椎椎体后纵韧带(图2-5)。其外侧与寰枢外侧关节的关节囊融合,前面连接寰椎十字韧带。加强寰枢关节的稳定性。
(2)翼状韧带(alar ligaments):为强韧的圆索状韧带,左右各1条,位于寰椎横韧带的上方。起自齿突尖的两侧,斜向外上方,止于枕骨髁内侧面的粗糙部,分别与寰齿前、后关节囊及寰枕关节囊融合。翼状韧带可防止头部过度前俯和旋转运动。
(3)齿突尖韧带(apical ligament of dens):也称齿突悬韧带(图2-5)。为细小的索状韧带,位于两侧翼状韧带之间,连接齿突尖与枕骨大孔前缘,分别与寰枕前膜和寰椎十字韧带(上脚)融合。当头部后仰时韧带紧张,前俯时变松弛。
寰枢关节的运动:其运动主要是旋转。寰枢关节由4个独立的关节构成,包括2个中间的车轴关节及2个侧方的滑动关节。但只有一个通过齿突尖的垂直轴,寰椎与颅骨沿此轴向左右旋转,并有一定程度的前后滑动及屈伸活动,旋转每侧均为40°,屈伸平均为10°。过度旋转受翼状韧带限制。正常头屈曲位时,寰枢关节间隙一般为2~2.5mm,齿状突与寰椎后弓间距约为19mm以上。
寰枢关节的动脉:主要由来自椎动脉的分支供应。
寰枢关节的神经:主要来自颈1、2神经之间的神经袢分支。
3.椎间关节 椎间关节即关节突关节,由上位颈椎的下关节突与下位颈椎的上关节突构成,关节面较平,上关节突朝向后上,下关节突朝向前下,其角度接近水平位(图2-10、13、14),故颈椎活动较灵活,但稳定性差,这也是颈椎椎间关节容易脱位的解剖因素之一。关节面覆盖一层透明软骨,关节囊附着于关节软骨的边缘,较为松弛,外伤时容易引起半脱位。关节囊内有滑膜,滑膜在关节面的周缘部,有薄层皱襞伸入关节面之间,类似膝关节内的半月板,关节运动过度时可被嵌压(滑膜嵌顿)而引起剧烈疼痛。椎间关节构成椎间孔的后壁,前与椎动脉及颈神经根邻近。下部颈椎的椎间关节所承受的压力较上部者大,引起增生的机会也较多。此关节增生,可使椎间孔变小而压迫颈神经。关节突关节的神经支配为脊神经后支,后支分为后内侧支和后外侧支,两支均有小分支到关节突关节的关节囊。这些小分支受压或由于骨的移位,神经受到牵扯,可引起颈肩痛。
4.钩椎关节 在颈3~7椎体之间,由颈椎椎体侧后方的钩突与相邻上一个椎体下侧方的斜坡共同形成的关节性结构(图2-6)。由德国人Luschka首先描述的,故又称(https://www.daowen.com)

图2-6 钩椎关节
Luschka关节。多年来,对于钩椎关节是否算作一个真正的滑膜关节存在不同看法。有的学者认为它不具有滑膜,只是椎间盘退行性变引起的相邻椎体边缘的骨质增生。有的学者认为,从胚胎发生上看,钩突由椎弓的骨化中心发展而来,以后与椎体的骨化中心相融合,因此是出生后发展形成,而非退行性变引起。还有的学者认为,所谓钩椎关节只是椎间盘组织退化引起的缝隙。近年来,形态学研究发现,所谓钩椎关节并非恒定的典型滑膜关节,在钩突发育以前此关节并不存在,只是随着钩突的形成,颈椎负荷及运动不断加大,在椎间盘后外侧的骨基质中逐渐出现了裂隙,面积为2mm×4mm~3mm×6mm。应当指出的是,在某些成人,确实出现类上皮组织滑膜,但并不恒定。作者认为,钩椎关节是由于适应颈椎运动功能的发展,由直接连接向间接连接组织分化的结果,它是由后天负重及运动后发育而形成的,有防止椎体侧方移位、稳定颈椎的作用。尽管对钩椎关节的形成存在着不同的意见,但对钩椎关节的形态特征、钩突功能及年龄变化的看法基本一致。下列事实可以肯定:椎体侧方相邻面覆以关节软骨;有关节囊韧带;在相邻关节面之间确有间隙;在关节面边缘出现骨质增生也是滑膜关节常看到的现象;与穿过椎间孔的颈神经根相邻近;防止椎间盘自后外侧突出,以免颈神经根受压;如同其他滑膜关节,关节软骨也可发生软骨软化;有助于颈椎较大的活动;颈椎椎间盘的纤维环不伸展至椎体侧缘,而终于钩椎关节的内界。由此可以看出,钩椎关节基本上具备一个滑膜关节的条件。钩椎关节由椎动脉发出的根动脉分支供应,滋养动脉进入与钩突相对的上一椎体下缘,因其管径较细,很容易被钩突骨赘所压迫,从而引起钩椎关节血供障碍而致关节退变。钩椎关节与许多重要结构毗邻,其后部邻近脊髓;后外侧部构成椎间孔的前壁,邻近颈神经根或后根神经节;外侧为椎动脉、椎静脉和椎动脉表面的交感神经丛;紧贴钩突后面有窦椎神经和营养椎体的动脉。钩椎关节由窦椎神经(脊膜返支)和椎动脉周围的交感支支配,内含丰富的有髓及无髓纤维。钩突部骨质增生,形成骨赘使椎间孔变窄,刺激或压迫椎动脉及颈神经根而产生颈椎病的一些症状(图2-7~9)。

图2-7 颈椎钩突与椎动脉、颈神经根的关系
(二)颈椎韧带连接
由前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、项韧带、棘上韧带、棘间韧带共同连接,保持颈椎的稳定性。

图2-8 颈椎钩突骨赘压迫椎动脉

图2-9 颈椎钩突骨赘使椎间孔变窄
1.前纵韧带(anterior longitudinal ligament) 起自枕骨底部的咽结节,向下经寰椎前弓及各椎体的前面,与胸椎的前纵韧带相接(图2-10)。前纵韧带与椎体前面紧密相连,而与椎间盘连接较疏松。它仅为一层较阔而薄纤维带,较后纵韧带为弱。前纵韧带由3层并列纵形纤维构成,浅层纤维跨越3~4个椎体,中层纤维跨越2~3个椎体,而深层纤维只连接相邻的两个椎体。前纵韧带张力和弹性较大,可维持椎体前方的稳定性,限制颈椎过度伸展。脊柱过伸性损伤时,此韧带常常受累。前纵韧带完整与否对于选择脊柱内固定术式有一定意义。当前纵韧带完整,后路撑开时,可借助完整的前纵韧带使骨折块复位。如前纵韧带断裂,行后路撑开可能导致脊椎连续性破坏而加重脊髓损伤,此时应选择后路加压固定,以获得脊柱的稳定性。前纵韧带骨化后除影响运动外,并可向前压迫食管。

图2-10 椎骨间的韧带连接
2.后纵韧带(posterior longitudinal ligament) 位于颈椎管的前壁,起自第2颈椎,是由覆膜向下至枢椎椎体的后面移行为后纵韧带,并继续沿各颈椎椎体后面下行(图2-10)。后纵韧带在颈椎及其椎间盘部较宽阔而坚韧,分为2层,浅层为覆膜的延续,其纤维跨越3~4个椎体,而深层纤维呈齿状,只连接2个椎体,坚固地附着在椎体后面及椎间盘的后方,可以防止其内容物向后突出。后纵韧带中部有间隙,为椎体的静脉通过。钩椎关节的关节囊韧带即起自后纵韧带深层及椎体,斜向外下附着于钩突上。颈椎间盘反复多次的慢性损伤,可使椎管前静脉丛出血、机化,最后钙化形成后纵韧带骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL),严重者引起脊髓压迫症状。本病男性与女性之比为2∶1,多见于50~60岁,以颈5最多,其次为颈4、6,累及椎体数目平均为3个(2~5个)。后纵韧带骨化可分为4型:连续型、节段型、混合型、局限型(图2-11)。可无症状,常为无意中发现,但如椎管矢径缩小至40%,即可引起症状,如手麻臂痛及痉挛性步态,严重者可引起脊髓半横切征或脊髓中央综合征。Hanai、Kenji对颈椎有后纵韧带骨化者,所提出的测定椎管狭窄率(stenosis ratio)的方法基本相同,即椎管矢状面狭窄率=骨化组织厚度(O)/椎体后下缘与椎板内面中点之距离(A)×l00;或椎管横断面狭窄率=骨化组织厚度(O)/两椎弓内面中点之间的距离(S)×100(图2-12)。一般矢状面狭窄率较横断面狭窄率大。如狭窄率小于30%,说明脊髓受压较轻或不明显;如狭窄率大于40%以上时,多出现较明显的脊髓压迫症状。
3.黄韧带(ligamenta flava) 黄韧带由黄色弹性纤维构成,连接相邻的两个椎板,向上附着于上位椎板下缘的前面,向下附着于下位椎板上缘的后面,外缘止于关节突(图2-10)。薄而较宽,在中线,两侧黄韧带在中央部的相连处较薄为一凹陷,之间留一缝隙,有静脉通过,连接椎骨后静脉丛与椎管内静脉丛。黄韧带向外延展至椎间关节囊,但并不与其融合。黄韧带有一定弹性,在正常情况下,颈椎前屈时,黄韧带紧张、变薄,产生较高的张力,以防止过度屈曲。后伸时,黄韧带松弛,弹性回缩变厚并稍缩短,而不致发生皱褶突入椎管内,并协助项部肌肉维持头颈挺直,限制脊柱的过度前屈。若该韧带变性肥厚,失去正常弹性,则颈椎后伸时,黄韧带可发生皱褶而突入椎管,这是造成椎管狭窄原因之一。

图2-11 后纵韧带骨化的分型

图2-12 颈椎椎管狭窄率的测量
4.项韧带(1igamentum nuchae) 自颈7棘突向上,由棘上韧带移行而成为项韧带。项韧带为三角形弹力纤维膜(图2-13),基底部在上方,附着于颅骨的枕外隆凸和枕外嵴上;尖向下,附着于寰椎后结节及颈2~7棘突的尖部;后缘游离而肥厚,斜方肌附着其上,作为两侧颈肌的纤维隔。具有参与支持头颅的功能。人类项韧带的弹性远较四足动物为小,属于退化结构,支持颈部肌肉的作用较小。项韧带主要由弹性纤维组成,含有少量的纤维软骨小结,X线片显示项韧带内有致密体,女性占3.5%,男性占11.3%,年龄越大含量越多。项韧带内钙化纤维软骨小结,可变成籽骨、骨化性肌炎或小骨,一般不引起症状,有时自感不适。项韧带钙化可呈结节、棒状、条状或小斑点状,其粗细、长短不等,最长可达3~4cm,多发生于退变椎间盘后方1~2cm处,且常在颈5、6棘突后方。项韧带钙化是颈椎病临床标志之一。
5.棘上韧带(supraspinal ligament)细长而尖,上起自颈7棘突尖部,并移行于项韧带,向下与胸椎的棘上韧带相继(图2-10)。棘上韧带可限制脊柱过屈。在脊柱后路手术时,在棘上韧带正中纵行切开并向两侧剥离椎旁肌,既可减少出血,又易闭合创口。
6.棘间韧带(interspinal 1igaments)较薄,沿棘突根部至尖部,连接相邻两个棘突之间,前方与黄韧带融合,后方移向棘上韧带(图2-10)。颈椎棘间韧带往往发育不好。

图2-13 项韧带
(三)颈椎椎间盘连接
椎间盘是椎体间的主要连接结构。自第2颈椎起,两个相邻的椎体之间都有椎间盘。椎间盘由周围部的纤维环、上下软骨终板和中心部的髓核三部组成。纤维环的纤维互相交叉排列,而在横断面上为同心环状,牢固地包绕髓核(图2-14)。髓核是由含水量较多的类黏蛋白,为胶状;上下软骨板为纤维软骨组织,具有一定张力和弹性。颈椎椎间盘的厚度占整个颈椎高度的1/4。椎间盘起着弹性垫的作用,可缓冲外力对脊柱的振动,另外还可增加脊柱运动的幅度。成人的椎间盘,血液供应缺乏,其纤维环和髓核可逐渐发生变性,并且易受结核菌侵犯而坏死。颈椎间盘突出要比腰椎间盘突出少得多,这是由于颈椎间盘在解剖上的特点所决定的:颈椎间盘的髓核体积较小,且位于椎间盘的前部,椎间盘呈前高后低,髓核受力趋向亦位于椎间盘前部。颈椎间盘的后部纤维环较厚且坚韧,整个纤维环被坚韧的后纵韧带所加强,使髓核不易穿破后方纤维环或后纵韧带突入椎管。钩椎关节及其关节囊加强了后外侧纤维环,限制了颈椎间盘从后侧方突出。颈椎间盘髓核组织只有通过后纵韧带向后方突出,形成中央型颈椎间盘突出。

图2-14 椎间盘结构和关节突关节