腰椎椎管及其内容物
腰椎椎管是由腰椎椎骨、腰椎间盘及其各种韧带组织所构成的骨纤维性管道，较宽阔，上连胸椎椎管，下续骶椎椎管，内容脊髓末端、硬膜囊、神经根、硬膜外脂肪和血管等组织。椎管由于所含内容多少不等，其形状及大小亦各不相同。
（一）腰椎椎管
腰椎椎管是各节段腰椎的椎孔通过附着在椎弓后外侧黄韧带、椎体后方及椎间盘构成，因此，腰椎孔的形态决定了腰椎管横断面的形态及大小。其横断面积是整个椎管中最大的部分，以腰5处最大（271．5mm2），腰4处最小（270．5mm2）。椎管可分为中央椎管和腰神经通道。
1．中央椎管 指椎管的中央部分，为腰段硬脊膜囊所占据的部位，由腰椎各椎骨的椎孔叠加而围成。其前壁为椎体、椎间盘纤维环后面及后纵韧带，后壁为椎板、棘突基底及黄韧带，两侧壁为椎弓根及侧隐窝的内侧面，后外侧为关节突关节。
（1）椎孔：椎孔由椎体后方和椎弓围绕构成。其前壁为椎体，外侧壁及后壁为椎弓。
①形状：椎孔形状一般分为卵圆形、三角形和三叶形，其他尚可呈钟形或橄榄形（图2-71）。即使是同一腰椎的不同平面，椎孔的形状亦不一样。腰1、2多呈卵圆形，腰3、4多呈三角形，腰5多呈三叶形，因退变或其他病变，椎孔形状还可有不同改变。因腰椎椎板略向后下倾斜，因此椎孔在下部比上部大。腰椎孔形状指数为：椎孔矢径／横径×100。
图2-71 腰椎椎孔的形状
②椎孔矢径（前后径）：自椎体后缘至两椎板联合最突出处（图2-72）。平均为17mm（14～20mm），正常最低值为13～15mm。椎管矢径由腰1～3逐渐减少，以腰3最小，由腰3～5又复增大，男女矢径间差别不大。在病理情况下，如腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症以腰4最常见。
③椎孔横径（椎弓根间径）：两侧椎弓根内缘间最宽之距离（图2-72）。平均为24mm（19～29mm），正常最低值为18～20mm。椎孔横径由腰1～5逐渐增大，腰4～5间变化较著，不论男女均较恒定，男性椎管横径较女性大1．12mm。腰椎椎孔横径的增减关系与椎体大致平行，但矢径基本相等。椎孔两径中，以矢径最为重要，一般认为，如矢径小于13mm、横径小于18mm，可定为椎管狭窄，有的作者将矢径数值为10～12mm定为相对狭窄，如小于10mm则为绝对狭窄。腰5横径虽明显增大，但其矢径甚至比腰1、2还小，两径相差约10mm，其矢径与横径之比为0．62∶1。因个体身材大小的差异，故脊椎指数，即椎孔矢径（C）及横径（D）的乘积与相应椎体矢径（A）及横径（B）的乘积的比例（CD∶AB）较单纯测量椎孔矢径及横径更具有实际意义。正常CD∶AB应为1∶2．5～4。女性脊椎指数均较男性为小，腰3～4较大。如脊椎指数超过1∶4．5，即疑有椎管狭窄，如连续2个椎骨比值均大于1∶4．5，临床意义更大。测量数值也显示自腰1向下，各腰椎椎管容量顺序减少，以腰5最低，此与腰3～4矢径最小有所不同，可能与腰5侧隐窝较狭窄有关。测量各椎孔矢、横径，包括骨骼标本测量、尸体椎管测量及X线测量，对了解脊髓压迫症有一定意义。值得注意的是，在临床工作中，对椎管测量时不仅要注意其骨性管壁，也要考虑其软组织部分。各腰椎中以腰3、4最易发生椎管狭窄，其主要原因为：①矢径较小；②矢径与横径之比为（0．67∶1）～（0．69∶1）虽大于腰5，但小于腰1、2；③脊椎指数最大；④椎板较厚。
图2-72 腰椎的测量
（2）腰段椎管的分区：根据椎管内容物的配布情况，可将椎管分为中区、后区和左右侧区（图2-73），对临床诊断和治疗有一定意义。
图2-73 椎管的分区
①中区：为硬膜囊存在的部分，前方紧贴腰椎椎体及后纵韧带，两侧几乎达到上关节突平面或更靠外侧，后面随椎板的形态和硬膜囊的大小而改变，呈弧形，硬膜囊后面几乎与椎板和黄韧带相贴。硬膜囊较小，与椎板间有一定距离。
②侧区：为神经根在椎管内走行的部位，左右各一，位于侧隐窝的外侧。侧区的前界为椎体和椎间盘的后外缘，后界为上关节突及黄韧带，外侧界为椎弓根，内侧界为硬膜囊的外侧面。由于部分硬膜囊位于侧隐窝的内侧部，当侧隐窝狭窄时，除影响神经根外，且可影响硬膜囊的外侧部。
③后区：位于硬膜囊后方与两侧椎板和黄韧带之间，弧形或三角形。各段大小不一，有的个体由于硬膜囊小，而使后区和侧区连成较大的腔隙。后区内主要有脂肪组织和静脉丛。腰段后区大多数比较宽阔。
2．腰神经根通道 腰神经根自离开硬膜囊后，直至从椎间孔外口穿出，经过一条较窄的骨纤维性管道，统称腰神经通道（图2－74）。此通道既有骨性管壁，又有软组织结构。通道的任何部分及其内容发生病变，均可产生腰腿痛。分为神经根管和椎间管两段：
图2-74 腰神经根通道
（1）神经根管：腰神经根自硬膜囊穿出后，在椎管内斜向前下外，走行至相应的椎间管内口处的一段称为神经根管，以后分别从各自的椎间孔穿出。腰神经根离开硬膜囊后，前、后根共居一鞘，或各居于固有的根鞘内，自腰1～5斜度逐渐增加。神经根管内宽外窄，前后略扁，如同外为小口的漏斗。腰5神经的通道几乎为腰1神经的2倍。腰1～5神经根在神经根管与在椎间管内长度的比值，由0．7下降至0．5。神经根管虽然不长，但神经根走行过程中，存在几个间隙，是神经根管狭窄部分，可使神经根遭受卡压。
①盘黄间隙（盘后部）：即椎间盘与黄韧带之间的间隙。其前界平齐椎间盘，后界为上关节突前外侧部及黄韧带的外侧部。其测量数值：腰1为4．7mm，腰2为3．4mm，腰3为2．5mm，腰4为1．9mm，腰5为2．5mm。盘黄间隙在椎间管内口较小，在下位腰椎尤为显著，几乎将内口下部封闭。椎间盘有退变时，椎间盘自椎体后方向四周膨出，如同时有黄韧带增厚，向前突出，将使盘黄间隙进一步狭窄。
图2-75 侧隐窝狭窄
②侧隐窝（1ateral recess）：又称椎弓根旁间隙。侧隐窝位于椎孔的外侧，为椎孔两侧向外凹陷的部分，向下外续于椎间孔（图2-75）。其前界为椎体后缘，后面为上关节突前面与椎板和椎弓根连接处，外面为椎弓根的内面，内侧入口相当于上关节突前缘平面。侧隐窝形状多为三角形或三叶形，使得腰椎椎孔亦呈三角形或三叶形。在儿童下腰椎孔为卵圆形，而成人下腰椎孔为三叶形，这是一种解剖形态类型，而非病理类型。在退变状态下，侧隐窝可进一步缩小。三叶形椎孔比同样横径和矢径的三角形椎孔横断面积小7%～16%。侧隐窝从上向下矢径逐渐减小，横径逐渐增大，表示越来越窄、越深，易引起侧隐窝狭窄。神经根从侧隐窝下部通过，与上关节突的前缘较其前外侧面更为接近，侧隐窝后壁的关节突及峡部如有骨关节炎或峡部不连，常易引起神经根的压迫。腰5最易引起侧隐窝狭窄，原因是椎孔呈三叶形；侧隐窝明显，矢径可小至2～3mm；上关节突增生变形较多。
③上关节突旁沟：腰神经向外经上关节突小面内缘所形成的沟。上关节突小面如呈球形增大，并有内聚，其与椎体后面之间的距离变窄，可使神经根遭受压迫（图2-76）。
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图2-76 上关节突旁沟及椎弓根下沟
④椎弓根下沟：椎间盘明显退变缩窄时，可使上一椎体连同椎弓根下降，后者与椎间盘侧方膨出形成一沟，可使通过的神经根发生扭曲，在椎间盘退变萎陷两侧不对称时更易发生（图2-76）。
（2）椎间管（椎间孔）：为腰神经根出椎管的通道，呈上宽下窄的耳状形，其上、下界为椎弓根，前界为椎体和椎间盘的后外侧面，后界为椎间关节囊，黄韧带外侧缘亦构成椎间孔后界。椎间管分内、外两口。内口多呈卵圆形，少数呈肾形、三角形或钥匙眼形；外口多呈钥匙眼形，少数呈三角形。腰神经通过椎间管，由内口斜向外口，愈向下愈倾斜，因此腰神经根在椎间管内的长度比椎间管要长。椎间孔自上而下逐渐变小，腰5椎间孔平均面积为84mm2，腰4椎间孔的上下径约为19mm，其上半与椎体相对处前后径为5～7mm，下半与椎间盘相对处仅1～2mm。腰5椎间孔较此值略小。椎间管向前为椎体后面及椎间盘，后为黄韧带及椎间关节，上下分别为椎上、下切迹，上述结构发生病变，如椎间盘退变致使椎间隙变窄，椎间关节位置发生紊乱，以及黄韧带增厚均可使椎间管发生狭窄（图2-77）。
图2-77 椎间孔（管）与脊神经根的关系
椎间管也是供应椎管内软组织和骨结构血运及神经分支进出的门户。腰神经的前、后根在脊神经节远侧会合，一般位于椎间孔水平。椎间管内不仅通过神经根，而且通过小动脉、静脉丛、淋巴管及窦椎神经。椎间管内常有纤维隔，连于椎间盘纤维环与椎间关节之间，将椎间管分为上、下两管，上管通过腰神经根、腰动脉椎管内支及椎间静脉上支，而下管通过椎间静脉下支。椎间管外口中上部另有一纤维隔，连于椎间盘纤维环及横突与横突间韧带，将外口分为上、下两孔，腰神经由下孔通过，在高位腰椎外口，纤维隔位置高且薄，但在低位腰椎，位置低而坚厚，呈膜状，将外口中部大部分封闭，纤维隔的作用是分隔脊神经与血管，对管壁较薄的椎间静脉起保护作用，又不至于压迫神经根。但如果有外侧型椎间盘突出、骨质增生或转移性肿瘤时，可因纤维隔的存在而加重神经根受压，故是脊神经受压的潜在因素。
椎间管外口与神经根的面积相差悬殊，腰1神经根只为同序数椎间管的1／12，即使腰4、5神经根较粗，亦只为同序数椎间管的1／5～1／4，似有较大活动空间。实际上椎间管内、外口下半只留有一缝隙，有效空间很小，特别在内口，盘黄间隙较窄者更是如此。另外，由于椎间管内存在有纤维隔，神经根被支持固定在一个比较窄小的孔道内，又因为同时有动脉、静脉通过，有效空间更为减少，易发生椎间管狭窄。
正常情况下，椎间孔要比通过它的所有结构宽大，剩余空隙被疏松的结缔组织和脂肪填充，以适应这些通过结构的轻度相对运动。引起椎管狭窄的原因很多，不仅骨性椎管由于发育障碍而狭窄，表现为横径和矢径变小、侧隐窝狭窄、椎板增厚、椎板间角度小等；后天最常见的原因为腰椎退行性脊柱炎，表现为椎间盘退行性变，向后膨出，椎体后缘，椎板上、下缘骨质增生，特别是关节突增大并靠近中线（图2-78），从前方、后方及后外方突向椎管，引起三叶状椎管，有可能使腰神经根遭受压迫（图2-79）。与此同时，黄韧带及后纵韧带亦可增厚、钙化、发生皱褶，椎板间隙减小，使椎管容积进一步减少。某些病理改变，如腰椎滑脱、外伤及椎板融合术后亦可引起椎管狭窄。发育性椎管狭窄时，脊髓造影显示椎管矢径平均为10mm（5～ 14mm），而退行性椎管狭窄，其矢径平均为9．8mm（4～18mm）。此外，有人报道长期应用激素，可引起过多脂肪组织充满椎管某一节段，致使脊髓或神经根受压。
图2-78 腰椎椎管的骨性结构
图2-79 侧隐窝狭窄压迫神经根
椎管的大小与其内容物是适应的。正常椎管，硬脊膜周围有相当空间允许其与神经鞘活动。而在椎管狭窄时，硬脊膜及其内含马尾神经根被紧紧包裹，一旦椎管容积稍有减少，腰椎从屈曲位至伸展位运动时即受到障碍，站立及行走时，腰椎前凸增加，更妨碍其移动，神经受到牵扯，必然影响微循环，延迟神经传导，临床上常出现间歇性跛行，行走稍多，即疼痛难忍。坐位及蹲位时，腰椎转为轻度后凸，椎管容积稍有增加，血供增加而症状也有所缓解。
腰段脊柱从屈曲位至伸展位，椎管可发生下列改变：①腰椎椎管缩短2．2mm，其内含神经组织也变短变粗；②黄韧带纤维变松、变粗，致使黄韧带变厚；③椎间孔变窄；④在所有水平，椎间盘均向后轻度突出。
在探讨下部腰神经根可能遭受卡压致病因素时，应从两方面考虑，一方面，腰4、5神经根具有下述特点：①神经根较粗；②行程长，斜行；③脊神经节偏内侧，靠近椎间管内口；④神经根与椎间管的面积比值大。如不计算椎间管无效空间及血管所占空间，神经根实际活动余地甚小（图2-80）。另一方面，腰4、5神经通道也存在一些致病的潜在因素：①椎管矢、横径均较小，椎管容积也最小；②侧隐窝明显，矢径最小；③腰4、5及腰5骶1椎间盘最厚，正常即向后有一定程度膨出；④黄韧带较厚；⑤盘黄间隙减小；⑥椎间管较长，管内及外口的纤维隔均较薄，支持作用较弱，如神经根坠入椎间管下部，更易遭受卡压。
图2-80 腰椎椎间孔与神经根的关系
应当说明，一个神经根可在不同部位遭受卡压，相邻两个神经根遭受卡压的机制也可不同，了解某一神经根的确切受累部位，在治疗上可有针对性地进行减压，使椎板切除缩小至最小范围，避免不必要的切除关节突或打开椎间管，防止造成腰椎不稳。
（二）腰椎椎管的内容物
腰椎椎管的内容物包括脊髓圆锥、马尾神经、硬脊膜囊、硬膜外脂肪、疏松结缔组织和血管等组织。硬脊膜与脊髓间充有脑脊液。
1．脊髓圆锥（conus medullaris） 即骶尾髓，是脊髓的最末段，长度为2～4cm，占脊髓全长的1%。其上端于胸12椎体下缘续接腰脊髓，下端平腰1椎体下缘或腰2椎体上缘，呈圆锥形逐渐变细又称脊髓圆锥，圆锥尖端移行为细的终丝。其中一部分走行在硬脊膜囊内，称为内终丝，长为27mm，向下到达硬脊膜的下界（第2骶椎水平），为硬脊膜包裹，附着在骶2椎体后面，并与包绕软、硬脊膜的组织融合，形成尾骨韧带；另一部分穿出硬脊膜进入终丝鞘内，并在骶椎管中呈扇形分布，称为外终丝，其长为内终丝的一半；最终两者将脊髓固定于尾骨上。终丝主要由软膜构成，偶尔也可见正常的神经细胞和神经纤维，这可能是退化的脊髓尾部的残余。终丝表面有一条清楚的前静脉，借此可与脊神经根区别。骶尾髓共发出5对骶神经和1对尾神经，与腰髓发出的腰骶干（腰4、5）构成骶丛。每个骶、尾神经都有前、后2根，后根均较前根粗大，而尾神经的后根特别细小或缺如。骶尾神经的每一个后根与前根会合前，在椎管内的椎间孔附近有1个椭圆形膨大的脊神经节，而尾神经后根的神经节大多数情况下不存在。前后根汇合后共同组成骶、尾神经（图2-19、2-81）。
图2-81 脊髓圆锥及硬脊膜下端
2．马尾（cauda equina） 在腰1椎体以下的蛛网膜下腔内，由垂直下降的腰2～5脊神经、骶1～5脊神经及尾1脊神经围绕终丝所组成的神经根纤维束的总称，由于其整体分布形似马尾故得名（图2-82）。一般每一脊神经根由3条（2～4条）后根神经纤维束和1条前根纤维束组成，故马尾中的10对脊神经共有80条神经纤维束（马尾神经）。其中后根神经纤维有31 000～47 000根，前根神经纤维有11 000～17 000根，这些神经纤维均为有髓鞘神经纤维。在腰椎管内，马尾神经并非均匀地排列在硬脊膜囊内，而是松散地、有规律地各自排列在自己的一侧。各马尾神经与终丝平行下降，至相应椎间孔附近时，组成每条神经根的4条神经纤维束逐渐靠拢并向下外方斜行，位于后外侧的3条后根神经纤维束会合为1条粗的后根，随即与位于前内侧的前根会合，发出1条神经根出椎间孔，同样，其对侧相对应的位置发出另1条神经根出椎间孔。其中后外侧的3束是感觉根，前内侧的一束是运动根，两侧对称。这些神经纤维在穿出硬膜之前长约4～5cm，被蛛网膜包绕在一起形成根袖并附着于硬膜侧缘的内侧面。一般情况下每4条神经纤维束经同一孔道共同穿出硬膜囊。每发出1对神经根，马尾中就减少8条马尾神经（神经纤维束），至腰5～骶1椎间盘水平时，只剩下5对骶神经、1对马尾神经和1条终丝。故越向下，硬膜囊内的神经纤维越少。由于腰椎生理性前凸，故自后面观，马尾神经整体分布在硬膜囊内的后外侧部，其正中部则充满脑脊液，故腰椎的中央型椎间盘突出一般并不造成马尾神经卡压，只有多平面、巨大的中央型椎间盘突出才可引起马尾神经受压的症状和体征。自横断面观，自外侧依次向里排列为骶1、2、3的马尾神经，后正中线排列的是骶4、5的马尾神经，故当腰4、5椎间盘向侧后方突出时，既可压迫硬膜囊外的腰5神经根，又可压迫硬膜囊内的骶1神经根，还可能压迫蛛网膜腔内的骶2马尾神经，出现不同的症状。此外，在腰椎间盘或腰椎管手术引起的硬脊膜损伤时，尤其是硬脊膜正中部位的损伤，极易合并骶3、4、5神经根或马尾神经的损伤而引起二便失禁等马尾神经功能受损的症状和体征。
3．硬脊膜 参见本章第一节之“三”：颈椎椎管及其内容物。
4．软脊膜 参见本章第一节之“三”：颈椎椎管及其内容物。
5．脊髓蛛网膜 参见本章第一节之“三”：颈椎椎管及其内容物。
6．脑脊液 参见本章第一节之“三”：颈椎椎管及其内容物。