腰骶区膜性结构的显微解剖与硬膜外粘连的预防

发布时间：2018-03-23 14:28

  本文选题：腰骶区　切入点：膜性结构　出处：《南方医科大学》2015年博士论文

【摘要】：背景和目的：脊柱腰骶区位置深、结构复杂、承重大,包含重要血管神经结构,解剖关系复杂、手术难度大,术后并发症多,致残率高。腰骶各池内通常分布着各种形态的膜性结构,将其分隔成不同的腔隙,各神经血管结构、终丝与蛛网膜之间亦存在不同的毗邻关系。了解腰骶池膜性结构及其内容物,对于判断病变与神经血管及膜性结构的推挤关系、设计手术入路乃至指导手术等至关重要。圆锥马尾区肿瘤、腰椎间盘突出、跨椎间孔及椎间孔外侧区肿瘤是引起腰腿痛的常见疾病,腰椎间盘和肿瘤切除是治疗的根本方法,为达到有效减压,很多时候需要切除椎板,包括全椎板切除和半椎板切除。椎板切除后,肌肉韧带复合体和硬脊膜、神经根瘢痕粘连,硬脊膜瘢痕粘连形成压迫是导致手术后残留神经根痛的主要原因。硬膜外是椎管内侧面骨膜与硬脊膜之间的负压窄隙,根袖内有神经根及根动脉通过,根袖外填充脂肪、静脉丛等。术后剥离的骶棘肌肉韧带复合体与硬脊膜直接接触并在血肿的参与下形成肉芽,最终成为瘢痕。我们通过对人尸体腰骶区膜性结构及内容物的显微解剖研究,了解腰骶区膜性结构、腰骶神经根分布、走行特点,以期指导临床手术中沿蛛网膜袖套形成无创伤的手术通道。通过实验观察大鼠椎板切除术后硬脊膜外瘢痕粘连的形态学改变,旨在探讨椎板切除术中应用地塞米松明胶海绵对硬脊膜外粘连的预防作用,为椎板切除术后硬脊膜外粘连建立一种有效的预防方法。方法：1.(1)收集20例防腐固定的成人脊柱标本及产科刚获取的胎儿死胎20例,进行灌注,切去脊柱的附着肌肉,以了解肌肉韧带复合体层次及特点。切除T10以下的全部棘突、椎板、关节和韧带,小心去除黄韧带和硬膜外脂肪,镜下观察膜椎韧带分布、形态和走行特点；镜下切开硬脊膜,从后方显露T12以下圆锥及神经根和马尾神经等,沿蛛网膜,解剖分离,肉眼及显微镜下,观察圆锥、终丝、腰骶神经椎管内、椎间孔内外的形态特点,观察膜性结构分布,蛛网膜池的特点,腰骶内容物与椎管(包括骶管)及膜性结构的关系。(2)用游标卡尺测量左右两侧各脊神经根出硬脊膜前2cm处直径,测量左右两侧各脊神经根倾斜角(神经根与脊髓的夹角-锐角),测量神经根出脊髓至脊膜囊出口全长、神经根直径。本部分为解剖学观察,不涉及统计学分析。2.选取48只Wistar大鼠,体重在260-280g,随机数字表法分为4组：空白对照组,地塞米松组,明胶海绵组,地塞米松明胶海绵组,每组12只,麻醉后均行L2、L3椎板切除术,L2及L3处形成5mm×2mm的椎板切除损伤,暴露硬脊膜后,空白对照组动物直接缝合切口,地塞米松组动物硬膜外仅注射地塞米松,明胶海绵组动物硬膜外仅覆盖明胶海绵,地塞米松明胶海绵组动物硬膜外覆盖地塞米松明胶海绵。手术后在4、8、12周时每组分别处死动物4只,重新切开伤口,肉眼大体和光镜下观察硬脊膜瘢痕形成及硬脊膜粘连的情况。同时应用western blot技术检测硬膜外瘢痕及周围组织中VEGF及VEGFR2的表达情况。结果：1.(1)腰骶区的膜性结构包括硬膜、蛛网膜和软膜,其中脊膜囊由硬膜和蛛网膜构成,包裹圆锥、马尾神经、终丝、脊髓前后动脉及根丝动脉构成终池。腰骶区蛛网膜分为椎管内面蛛网膜、神经根蛛网膜和小梁蛛网膜3类。腰骶区蛛网膜成对或不成对。椎管内面蛛网膜绝大多数结构单一,贴附于硬脊膜内面,共同构成脊膜囊。椎管内面蛛网膜一般较厚,致密,完整膜状,神经根蛛网膜包裹或覆盖腰骶和马尾神经,在神经根出脊膜囊处前后根之间形成返折,包绕前后神经根,形成蛛网膜袖套。小梁蛛网膜的形态和结构变异较大,可呈网状,由纤细坚韧的蛛网膜小梁交织而成,有大小不等、或疏或密的窗孔；也可呈膜状,完整无窗孔,透明或半透明；也可呈短带状或条索状。(2)脊膜囊标本中均观察到硬膜背部及两侧存在膜椎韧带,其与黄韧带或椎板的连接位置多在硬膜后外的正中和两侧,形态多样。切开硬膜后,见脊髓及圆锥在第一腰椎平面已终止,脊髓末端腰膨大以下迅速变细为脊髓圆锥,终丝连接于圆锥末端与尾骨,终丝以硬膜囊终点S2为界,分为内终丝和外终丝。脊髓节段低于相应的椎体,腰骶(LS)神经根自腰骶髓(包括圆锥)的前外侧沟和后外侧沟出进,神经根丝表面包被着软脊膜,根丝间通过软膜小梁相联系,越往下走越倾斜,在脊髓下端共同组成一丛密集的神经根束为马尾,腰骶神经在椎管内紧贴硬脊膜侧壁倾斜或垂直下行一段较长的距离,漂浮于腰骶髓、圆锥与硬脊膜之间,直至出硬脊膜,内宽外窄逐渐汇合,最后从相应的椎间孔穿出。从L1-S1根丝直径逐渐增粗,S1以下又变细,与脊髓夹角逐渐变小,腰骶神经根从硬膜囊发出的部位自上而下越来越低。囊内神经根下行至相应的椎间孔位置从前后紧紧相邻的硬膜袖出进脊膜囊,硬脊膜及蛛网膜移行为神经根袖分别包绕前、后根,由脊髓发出到神经节后汇成一束,表面由很薄的软脊膜和蛛网膜包被,软脊膜包被束内各小束,束间有软膜和小梁蛛网膜相连,蛛网膜袖套分别包被外侧走形的前后根,之间有蛛网膜分隔。(3)神经根离开脊髓后,斜行于蛛网膜下隙,前根和后根相伴,穿蛛网膜囊和硬脊膜囊,行于硬膜外隙中。腰骶神经根从硬膜囊至椎间管内口的神经根管为第一段,第二段为椎间管,出椎间孔外侧分出前支、后支和脊膜支,椎间孔内穿行腰骶神经及神经根鞘、根动脉和静脉丛,填充脂肪,还有椎间孔韧带。前、后根之间有附着于根袖内的蛛网膜或硬膜隔膜,将根袖分为两个间隙。神经根的硬膜外段较短,借硬膜鞘疏松连于椎间孔周围,以固定和保护鞘内的神经根。L4-5神经根先在侧隐窝内斜向下方走行一段后才紧贴椎间孔的上半出孔。SP(后根)出硬脊膜囊后在神经根管内相伴走形,根袖外内侧相伴走形的下一节段神经根,进入骨纤维管后膨大根袖内、神经根外周包绕大量致密结蹄组织形成背根神经节(DRG)。DRG呈梭形膨大,自上而下,长度、直径逐步增大,以S1最粗大。虽然神经根出脊膜囊处至相应的DRG近端的距离逐渐增大,但DRG总体呈内移趋势。骶神经根最长,神经节在骶管内,腰神经根次之,斜向外下,多数神经节在椎间孔内。前后根出脊膜囊后,至椎间孔内口处为神经根管,神经根仅借少量结蹄组织和后壁疏松相连,易于分离,空间相对较大,根动脉位于蛛网膜袖套内,易于保护和分离。椎间孔管起自神经根出脊膜囊处,走行于神经根管内,向外下走形,背侧为后根(PR)、腹侧为前根(AR),PR略粗、AR略细,分别包被蛛网膜袖套,上下或前后相邻出硬脊膜囊,其间由不同硬脊膜根袖包被、分隔。硬脊膜、蛛网膜包绕神经根构成根袖,软脊膜包绕每根神经根全长,入神经根管后前后根之间由蛛网膜或硬膜构成的间隔、分隔前后根,前根由一根神经束,后根有由2-3根神经束组成,继续向外走行进入骨性的骨纤维管。在椎间管内口,纤维连接及较多软组织填充,运动和感觉神经根被坚韧的根袖紧密包绕,不宜活动,缓冲空间小。椎间管(骨纤维管)的神经根袖周围有较多的硬膜外脂肪填充及丰富的静脉丛,根袖借助少量的纤维筋膜样组织连接固定于骨纤维管内壁,袖内硬膜、蛛网膜袖套、软膜构成的神经根袖紧密而坚韧的包绕神经根,由蛛网膜袖套或硬膜在两神经根之间构成间隔分开两神经根。越往外走越是紧密,后根至神经节根袖几乎与神经节融为一体,分离困难,过了神经节后前后根合并为一束,其间有蛛网膜构成的隔膜分隔,外有硬膜和蛛网膜构成的神经根袖包被。(4)腰骶各池的分布是有规律的,左右两侧基本对称,大致呈树形排列,以腰大池为中心,其他各神经根池,树根样左右对称排列在其周围,两侧为腰神经根池。腰大池空旷,骶池生理状态下处于相对狭窄状态。腰骶池由椎管内面、神经根蛛网膜小梁蛛网膜与圆锥、神经根软膜围成,沿腰骶神经根、脊髓前后动脉和根动脉延伸,形成彼此独立或相互沟通的蛛网膜池,相邻蛛网膜池之间由小梁蛛网膜分隔。脑脊液在相邻蛛网膜池之间循环受到小梁蛛网膜不同程度的阻碍,但其窗孔或神经、血管出进小梁蛛网膜时的缝隙,脑脊液得以交通和循环。LSP及脊髓血管均走行于两个蛛网膜池。2.肉眼大体观察发现,依照Rydell评分标准,在4、8、12周,空白对照组,地塞米松组,明胶海绵组均形成不同程度粘连,地塞米松明胶海绵组无明显粘连发生,统计学分析,地塞米松明胶海绵组与空白对照组、地塞米松组、明胶海绵组相比有统计学差异(P0.05),空白对照组、地塞米松组、明胶海绵组差异无统计学意义(P0.05)；组织学观察,依照Nussbaum组织学评分标准,在4、8、12周,发现地塞米松明胶海绵组优于其他组,统计学分析,地塞米松明胶海绵组与空白对照组、地塞米松组和明胶海绵组相比有统计学差异(P0.05),空白对照组、地塞米松组、明胶海绵组差异无统计学意义(P0.05)：Western blot检测方法证明,12周后地塞米松明胶海绵组硬脊膜周围组织与瘢痕组织中VEGF和VEGFR2的表达水平低于空白对照组,地塞米松组和明胶海绵组。结论：1.(1)L4-S1神经根在进入椎间管内口之前的行程长,其受压几率亦增多；侧隐窝为L4-5椎管特有,使得L4-5神经根或神经节通道变得相对狭窄,腰椎间孔从上向下逐渐变小,L4-5及S1神经根及背根神经节较粗,腰DRG越往下又越向椎间孔内口内移,如果有腰间盘突出、韧带退变或肿瘤突入,容易压迫其间走行的L4-S1神经根或神经节。L1-3神经根较细,且只有宽阔的中央椎管,神经根受压的几率显著降低。(2)硬膜背部及两侧存在膜椎韧带,与椎板或黄韧带的附着,两侧最多,形态各异,维持脊膜囊在椎管内的稳定性,避免脊髓的损伤。但当后方黄韧带肥厚、背侧硬膜外肿瘤压迫及椎间盘向后或向侧方突出,此韧带造成硬膜避让受限,可加重神经根受压。手术去除椎板或黄韧带时,可导致膜椎韧带附着的硬膜发生撕裂,而发生假性硬膜囊肿或脑脊液漏。(3)脊膜囊内外侧壁和神经根管(侧隐窝池)蛛网膜袖套较为疏松的包绕腰骶神经,神经根硬脊膜袖和脊膜囊仅借脂肪组织疏松相连,较易分开,空间相对较大,根动脉位于蛛网膜袖套内,易于保护和分离。而椎间孔的神经根袖周围有较多的硬膜外脂肪及静脉丛,后根至神经节根袖几乎与神经节融为一体,分离困难,过了神经节后,前后根合并为一束,其间有分隔。神经根在脊膜囊外侧壁由蛛网膜囊假性反折形成的袖套到神经根管神经根袖套,到神经节神经根袖套由疏松到致密分布。(4)腰骶各池的分布是有规律的,左右两侧基本对称,大致呈树形排列,以腰大池为中心,其他各神经根池,树根样排列在其周围。腰大池空旷,骶池生理状态下处于相对闭合状态。中央的腰大池到外周的神经根管和椎间孔神经根池,由宽阔到狭窄分布。腰骶池由椎管内面蛛网膜、神经根蛛网膜和小梁蛛网膜围成,沿腰骶神经根延伸,形成彼此独立或相互沟通的蛛网膜池,相邻蛛网膜池之间由小梁蛛网膜分隔,使相邻池的脑脊液沟通受到阻碍,但经小梁蛛网膜的窗孔或血管、神经穿过该膜时周围的缝隙,脑脊液相互交通和循环。小梁蛛网膜由中央的脊膜囊到外周的神经管、椎间孔及椎间孔外侧由稀疏到致密,再到稀疏分布。如果分隔受损,影响脑脊液回流,可能逐步形成骶管囊肿。(5)腰骶区硬脊膜、蛛网膜及软脊膜在椎管内、椎间孔内外形态不同,有各自的划分、起止及分布特点,膜性结构与腰骶神经根、根动脉、脊髓前后动脉、静脉丛存在不同的毗邻和包被关系。血管、神经结构大多在软膜或蛛网膜袖套内走行,腰骶神经根及圆锥、终丝之间存在明确的蛛网膜或软膜间隔。肿瘤和血管、神经结构之间一般存在清晰或模糊的蛛网膜、软膜间隔,术中遵循膜性结构的层次和界面进行手术,对于了解肿瘤或血管畸形与神经根及膜结构之间的关系、术中操作技术提高、神经根功能最大限度的保护,减少诸如脑脊液漏、术后残留大小便和性功能障碍,从而提高病人的手术预后,都有十分重要的创新意义和实用价值。2.(1)通过本次动物实验研究证明,明胶海绵能够降低椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的形成,地塞米松明胶海绵复合材料能够促进这种作用,在覆盖部位,软组织愈合良好,且慢性炎症过程被抑制,在预防硬膜外瘢痕形成中具有协同作用,值得在临床应用中推广。(2)本实验所用地塞米松、明胶海绵价格低,操作简易,可降解,并且该复合材料相对安全,实验动物局部使用后未表现出不良反应,术后神经功能未出现异常,后肢功能正常,未影响切口软组织的愈合。(3)血管内皮细胞生长因子(VEGF)与血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)在应用了地塞米松明胶海绵后在瘢痕组织中表达减少,可能是地塞米松明胶海绵抗瘢痕形成、预防硬脊膜粘连的机制之一。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R322;R651
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本文编号：1653856