第一篇　概論

第一章　胸椎的發育與解剖

第一節　胸椎的胚胎發育

脊柱和椎間盤的胚胎發育經歷了一個復雜的過程，經過脊索期、體節形成、脊椎及椎間盤的形成，以及以后椎體的骨化和椎間盤的發育各個階段才完成。

一、脊索期

胚盤發育第三周初，上胚層中軸線上的部分細胞增殖較快，增厚，稱原條（primitive streak），其頭端的細胞迅速增生形成膨大，稱為原結（primitive node）。繼而在原條的中線出現淺溝，原結的中心出現淺凹，分別稱為原溝（primitive groove）和原凹（primitive pit）。增生的上胚層細胞持續向原條方向遷移，并經原條下陷遷入下胚層，逐漸置換了下胚層細胞，從而形成一層新細胞，稱為內胚層。經原條遷移的另一部分上胚層細胞在上胚層與新形成的內胚層之間形成中胚層。原來的上胚層此時則改稱外胚層。于原凹處向頭側增殖擴展的一群特殊細胞形成脊索突（notochordal process）以及脊索突頭側的脊索前板（prechordal plate）。部分脊索突細胞與內胚層細胞及卵黃囊融合，剩余的脊索突細胞自行排列形成扁平的脊索板（notochordal plate），其外側緣向下卷曲并連接起來，形成真正的脊索（notochord）。脊索形成后逐漸向尾端延伸直至原條完全消失。脊索是一切脊椎動物的原始體軸支柱。而在人體發生中，脊索對神經管、體節等中軸結構的發生仍有著重要的誘導作用（圖1-1-1）。

二、體節的形成

受精后第19天左右，位于胚盤中軸線兩側的外胚層細胞增生，形成橢圓形的神經板，神經板兩側高起形成神經褶，而中央凹陷形成神經溝。神經溝閉合后形成神經管（neural tube），其頭段將分化為腦，尾段將分化為脊髓。在神經溝閉合形成神經管時，神經板外側緣的細胞增生，形成神經管背外側的兩條縱行細胞索，稱為神經嵴（neural crest）。神經嵴將分化為周圍神經系統，包括：腦神經節、脊神經節、交感節和副交感神經節及外周神經。與此同時中胚層亦發生分化。胚盤中軸線兩側的中胚層細胞增生、增厚形成軸旁中胚層，兩側邊緣部分的中胚層仍較薄，稱為側中胚層（或稱內胚層板），兩者之間的中胚層組織稱為間介中胚層（或稱中間內胚層柱）。軸旁中胚層細胞局部增生并圍繞中心放射狀排列并于神經管兩側呈水平分節，故稱為體節（somites）。胚胎第20天左右于頸區出現第一對體節，然后約至第五周末，人胚先后出現42～44對體節。體節中央有一腔隙，稱為體節腔。體節腔的背外側細胞分化成生皮肌節，腹內側的細胞分化成生骨節。生皮肌節進一步分化成為外側的生皮節和內側的肌節。生骨節將分化為脊椎骨。生皮節將分化為真皮和皮下結締組織。生肌節將分化為四肢和體壁上的骨骼肌（圖1-1-2A、B）。

三、脊椎及椎間盤的形成

在胚胎發育的第4周，生骨節的細胞遷移到神經管和脊索的周圍，形成一間充質柱。含有節間動脈的生骨節間隙將此間充質柱分割，使其仍保持其節段性起源的痕跡。繼續發育后，每一個生骨節細胞團分裂為頭、尾兩部分。由于尾部的細胞接近節間動脈，所以接受營養多而致密化并向尾側增殖。這些增殖的細胞穿越節間組織與下一生骨節頭部細胞團合為一體而形成前軟骨椎體。位于原生骨節細胞頭、尾兩部分之間的間充質不再增殖，填充在相鄰的前軟骨椎體之間，參與椎間盤的形成。由于原來的節間組織并入前軟骨椎體中，所以前軟骨椎體恰好位于原來體節間水平位置。前軟骨椎體向背側發展形成神經弓，向腹外側發展為肋突結構，向內側發展成為側突的間充質原基（圖1-1-3）。在胸椎，肋突分化成為肋骨。

脊索被椎體包圍的部分將完全消失，但在椎體間的部分卻保留下來，亦有椎體內脊索細胞不斷移位到前軟骨椎體之間，所有這些脊索細胞將發生不同程度的黏液退變和增生，最終形成椎間盤的髓核部分。此時，脊索組織由未進行軟骨化細胞的致密部包繞，由此形成椎間盤的纖維化。

四、椎體的骨化

典型的椎骨骨化過程始于胚期，至出生后25歲時方結束。椎體腹、背側的兩個初級骨化中心很快融合，至胚胎期末共有3個初級骨化中心。第9周，軟骨性椎體由于骨膜血管進入而產生前后切跡。血管進入軟骨后并在腹、背側形成血池，與椎體的前、后部形成骨化中心，被軟骨間隔分開，而后者很快消失。最早的骨化中心出現在下胸椎與上部腰椎，并很快向頭側延伸。位于中央的椎體核發出星狀毛細血管將周圍軟骨吸收。早期骨化中心在椎體前、后側。骨化中心在生前22～25周達軟骨椎體的前界，在生前18～22周達椎體的后界。但并不與椎體軟骨期時的軟骨化中心相應。

在胚胎第5～6個月，骨化中心擴大骨化后使椎體上下兩緣為兩個軟骨盤，并顯示朝向椎間盤方向的軟骨內成骨。前后大的骨化管腔形成椎體血管的進入處。沿著椎體前、外側周圍又出現新的馬蹄形軟骨盤，即軟骨環骨骺。在幼年時此為骨環骨骺的原基。這些軟骨環是纖維環某些纖維的附著點。

椎體的骨化中心并不延伸到這個脊椎的骨性結構。椎體后外側的骨化，是由神經弓的骨化中心進行的。因此在生后頭幾年，椎體部分的原發骨化中心發育成椎體，神經弓的原發骨化中心發育成椎弓。在出生時，脊椎骨有3個骨化初級骨化中心，分為椎體和左右兩側的神經弓部的骨化中心。椎體部分骨化中心發育成為椎體，其余兩個發育成為椎弓（圖1-1-4）。

神經弓的骨化約在第8周。首先出現在上頸椎。以后逐漸向脊柱下方擴展。1歲時腰椎兩側神經弓開始連合。隨后頸、胸椎的神經弓亦發生類似的改變。頸椎的髓椎體連合，大約在3歲時與兩側的神經弓連合。在青春期以前，橫突尖部一直是軟骨狀的。大約在16歲時，橫突尖部、棘突尖部及椎體的上、下兩面出現繼發骨化中心（圖1-1-5）。神經弓突起部的繼發骨化中心，分別形成橫突、關節突和棘突。在發生學上，每個橫突分為一個肋骨部和一個外形上真正的橫突。椎體部分的繼發骨化中心是一個壓力性骨骺，起到使椎體生長的作用。人類的壓力性骨骺呈環狀，它的中心部分為透明軟骨并向后延伸到神經弓，這些骨骺形成椎體上下椎間盤中的軟骨盤部分。軟骨盤的外周為骺環，由于中心部軟骨向后延伸到神經弓，故骺環在椎體前外周緣高而后緣平。

在椎體與神經弓部骨化過程中，在椎體內形成水平與垂直的骨小梁代替椎體中央呈放射狀的骨小梁，在神經弓內主要在下部出現放射狀排列的骨小梁。神經弓松質骨和椎體松質骨愈合，并且神經弓放射狀骨小梁一部分延伸到椎體內，構成最大負荷狀態的生物力學力線。

五、椎間盤的發育

椎間盤的發育比較復雜。椎間盤由兩個不同部分組成。在椎間盤中心區域由脊索細胞組成。隨著椎體內脊索的閉合，脊索細胞從椎體遷移到椎間隙。此時椎間的脊索細胞逐漸增多。胚胎第18周的椎間盤脊索組織較胚胎第7.5周整個脊索組織為多。以后脊索組織黏液退變，至出生時遺留為髓核的主要來源。椎間盤的另一部分即周圍部分，來自脊柱節段下端上部的細胞構成。這些細胞形成纖維環，并且在胚胎第10周，已分化為梭形的成纖維細胞。這些細胞排列在發育中的髓核周圍，其中間部分連于上下軟骨性椎體間。由于髓核向外擴張，纖維環向四周膨出。在胚胎第18周髓核繼續增大，由于脊索細胞的增殖，纖維軟骨性纖維環分化明顯，并初步顯示出分層結構。從纖維環的內層向中心生長，構成髓核的纖維性部分。在生后，這些纖維成分是髓核生長的主要來源。由此可見，髓核由兩個起源：一是脊索組織；二是纖維環的內層。前者是生前髓核的主要來源。后者是后髓核的主要來源。這種髓核的雙重來源，說明為何在成人的髓核和纖維環之間缺乏清晰的界限。纖維環最外側與椎體或縱行韌帶相連，而內層呈分層狀。髓核在胎兒后期及嬰兒時期生長很快，在髓核內有大量黏液間質，內有成簇、成束的脊索細胞組成。髓核的形態和在椎間盤中的位置因年齡而有所不同。在新生兒時髓核呈楔形；2歲時髓核位于椎間盤中央偏前，4～8歲時髓核又移位于中心，呈球狀或橢圓形。此時脊索細胞消失，髓核逐漸成為一個軟而細胞較少的纖維軟骨。嬰兒髓核呈膠凍狀，易從椎間盤擠出，在較大的兒童，髓核被局限于椎間盤內而不易變形。

髓核的發育過程中，當脊索細胞消失后，髓核的生長主要靠纖維成分的增殖。在4歲時髓核的纖維成分明顯并有軟骨發育。

椎間盤的血液供應，在胚胎早期血管進入到椎間盤內。約在胚胎第3個月，血管行徑與脊索平行。其他來自骨膜的血管也進入軟骨，但不進入椎體骨化中央帶。這些血管沿著椎體緣進入椎間盤，每隔一定距離朝髓核方向發出細支。這些呈放射狀排列的血管，與椎體的生長骺盤呈現鋸齒狀外形有關。生長期兒童椎體亦可因而表現為凹陷狀。沿著椎體邊緣的血管科出現鈣化帶和骨化中心，后者在后期融合為骺環。出生后不久，椎間盤內的血管退變，至18～25歲大多數血管實際上已消失。椎體內的血管穿透軟骨盤后與來自骨膜的血管形成吻合弓。血管穿透軟骨盤所留下的空隙可使軟骨盤軟骨骨化。在血管完全退變時，這些軟骨鈣化環可由瘢痕組織或鈣化所代替。

在2～7歲椎間盤發育較快，并且椎體開始出現雙凹現象。但在臥床不起的病兒椎體生長慢，也不出現雙凹現象，椎間隙幾乎比正常窄一半。2歲前的橫徑生長較快，2歲后矢狀徑生長較快。椎間盤的生長速度無性別差異。

脊柱的胚胎發育和生長發育涉及一個復雜的過程，許多常見的異常情況與這些過程相關。此外，多個系統由一個前體分化生成，在胎兒時期一些早期缺陷或許可以有很多種臨床表現。臨床醫生應該在掌握正常胚胎發育過程的同時，意識到先天性脊柱缺陷的共同表現。通過徹底的體格檢查來鑒別在與其他系統畸形相關的情況來識別早期的脊柱缺陷。

（安小春　岳　斌）

第二節　胸椎的臨床解剖

一、胸椎

人體的胸椎共有12個。由前方的椎體和后方的板狀椎弓組成。椎體是椎骨負重的主要部分，內部充滿骨松質，表面的骨密質較薄。椎體后面與椎弓共同圍成椎孔，各椎孔貫通，構成胸椎管。

胸椎具有以下特點：其兩側有肋凹；椎孔呈圓形，且面積較小；椎弓根短而細；關節突在額狀面上，有利于旋轉而不易發生脫位；棘突細長且向后下方彼此重疊成為疊瓦狀；橫突呈圓柱狀，且前面有橫突肋凹。T1～T4胸椎稱為上胸椎，其中T1其橫徑幾乎是前后徑的兩倍；T2橫徑和前后徑差別較小；T3最小；T4椎體呈典型的心形。因胸主動脈在左側的壓迫，T1～T4胸椎的橫切面左右不對稱。T5～T10胸椎為中胸椎，其前后徑逐漸增加，而橫徑變化不大。其棘突最長，最傾斜。胸椎的椎弓根越向下越厚。第11、12胸椎為胸腰段胸椎，為胸椎和腰椎的移行部，由于椎體活動度逐漸增大，椎間關節面由額狀面向矢狀面逐漸過渡。而且，此部為胸椎后凸向腰椎前凸過渡的部分，為生理負荷改變的部位，也是脊髓損傷的好發部位。

（一）椎體

胸椎后緣較前緣高，胸椎椎體前緣與后緣高度的比值在T1、T2為0.95～0.97，至T6、T7胸椎逐漸下降至0.91，以后又逐漸回升至0.95，T11、T12最低，約0.88。所以全體胸椎形成后凸。范力軍通過測量正常人胸部側位片后凸角得出隨年齡增加自兒童組至長壽組上胸椎后凸角自7.96°增加至21.57°，下胸椎后凸角自4.98°增加至13.58°。胸椎后凸角度隨年齡增大而增大，符合生理性改變。胸椎椎體由上而下因為負荷逐漸增加逐漸加大。椎體兩側上下有一半圓形肋凹，相鄰椎體的上、下肋凹共同形成肋凹與肋骨小頭形成關節。

（二）椎弓根

胸椎椎弓根短而細，在椎弓根最窄處其橫斷面上寬下窄。常用椎弓根橫徑、矢狀徑和內傾角（e角）、下傾角（f角）描述椎弓根的形態（圖1-2-1）。

1.椎弓根的橫徑和矢狀徑

椎弓根橫徑是指椎弓根內外側皮質外緣之間的最短距離，矢狀徑是指其上下皮質外緣之間的最短距離，而橫徑一般小于矢狀徑。國外Zindrick等諸多學者研究后認為最窄的椎弓根為第4或第5頸椎。而國內學者喬栓杰的測量結果提示頸椎椎弓根橫徑最寬的是T1，為12.0mm，最窄者為T4，為3.0mm。而胸椎椎弓根橫徑的平均值為5.9mm。T1、T2及T9～T12胸椎橫徑的平均值為7.2mm，大于T3～T8胸椎橫徑的平均值4.7mm。國內學者杜心如等對椎弓根的內徑進行測量后發現胸椎椎弓根內橫徑（5.4mm）小于腰椎內橫徑（13.0mm），胸椎內矢狀徑（12.3mm）大于腰椎內矢狀徑（9.4mm）；其研究結果顯示腰椎內縱徑均大約4mm，而內橫徑小于4mm者占2.6%～30%不等（出現在T11～L4），最小者其內橫徑為2mm，故此部分不宜行椎弓根螺釘固定。同時發現T11～L3椎弓根部分呈現腎形或淚滴形，其矢狀徑大于橫徑，且椎弓根骨皮質的厚度自大至小依次為下部、上部、內側、外側。

生物力學研究結果提示，螺釘直徑越粗抗拔出力量越強大，但直徑過粗可致椎弓根皮質破裂從而使螺釘固定強度下降。所以，測量椎弓根橫徑及矢狀徑可以為如何選擇合適直徑的螺釘提供參考。Misenhimer等的研究結果顯示，椎弓根螺釘占據椎弓根橫徑的80%就會發生椎弓根膨脹、變形或骨折。因此，在橫徑小于5mm的椎弓根上用臨床上常用的5mm螺釘導致椎弓根穿破的可能性增大。

2.椎弓根角度的測量

椎弓根縱軸延長線與椎體正中矢狀面之間的夾角稱為e角，椎弓根縱軸延長線與椎體水平面之間的夾角稱為f角。這兩個角的測量對于臨床正確置入椎弓根螺釘以及準確進行經椎弓根穿刺椎體成形術有重要意義。

梁道臣的研究結果提示男性的e角由T1～T7逐漸減小，T7的e角最小，由T7～T12又逐漸增大，T12最大。女性胸椎e角由T1～T6逐漸減小，然后由T6～T12逐漸增大，至T12達到最大，T6最小。男性f角在20°～25°之間變化，女性在19°～26°之間變化。男性及女性左右側對比無顯著差異，男女之間相比無顯著差異。男性及女性椎弓根e角T1～T4、T9～T12兩組間對比無顯著差異，兩組與T5～T8組對比無顯著差異。胸椎椎弓根f角男性及女性三組間對比無顯著性差異。

e角和f角決定椎弓根螺釘的進釘方向。不恰當的e角和f角都會使螺釘穿破椎弓根或椎體損傷周圍重要的組織結構，因此進釘方向對置入螺釘非常重要。其中，e角決定進釘方向時臨床意義較大，下胸椎固定時螺釘e角不宜過大，否則易進入椎管。胸椎椎弓根進釘宜在上關節突下緣，距關節突關節中心偏外3mm，靠近橫突基底部位，螺釘應向矢狀線呈7°～10°，并向下傾斜10°～20°。

3.椎弓根長度的測量

椎弓根的長度指椎弓根后緣皮質中點沿椎弓根軸線到椎體前緣皮質的距離（圖1-2-2）。史亞民等測量國人胸椎標本發現，椎弓根的長度從T1～T7逐漸增加，T7～T12基本相同（圖1-2-3）。

生物力學研究表明，椎弓根螺釘越長，固定強度越大，但隨著螺釘的增長，穿破椎體損傷血管及臟器的危險性也增大，而過短又使固定不夠堅固。因此，選擇合適的螺釘強度也很重要。臨床實踐中，椎弓根螺釘的深度一般以釘尖到達椎前皮質后方5～8mm為宜。

（三）橫突

胸椎橫突粗短，呈圓柱狀，伸向后外，除了最下2～3個胸椎體外，每一橫突有一肋凹，與肋結節形成橫肋關節。到目前為止對于胸椎橫突的專門研究較少。崔新剛等對胸椎橫突和腰椎橫突的解剖形態學做出對比研究之后，認為胸椎橫突長度較L1、2橫突長，厚度及高度均大于除L5以外的腰椎橫突。

（四）關節突

胸椎的關節突接近冠狀位，上關節突朝向后外，下關節突朝向前內，關節面與橫截面約呈60°角（圖1-2-4），與冠狀面呈20°角。這種排列有利于胸椎的側屈、旋轉和少量屈伸運動，但受到肋骨框架的限制。胸椎上關節突呈薄板狀，自椎弓根與椎板連接處發出，關節面平坦；下關節突位于椎板的前外側面，呈卵圓形，略凹陷。胸椎的關節突正位于以椎體前側為中心所作圓弧上，這種結構特點決定了胸椎的旋轉運動（圖1-2-5）。脊柱旋轉運動主要發生在胸椎，額狀位的關節突關節面有利于旋轉，限制了胸椎的屈伸運動，不易發生脫位。伴隨運動的有肋骨和胸骨。站立時，這種旋轉運動同時伴有骨盆對下肢的旋轉運動。坐位時可單獨發生。

崔新剛等研究后發現，胸椎關節突關節對于胸椎椎弓根穿釘定位點是一良好的解剖定位標志。其通過測量及手術模擬發現在T1～T10以上關節突外1/3點作為椎弓根入點，且T1～T3以25°角為最適內傾角，T4～T10以15°為最適內傾角，T1～T10均以10°為最適尾傾角，5具尸體的T1～T10共100個椎弓根，全部穿釘成功。

（五）椎板

胸椎椎板短、寬、厚，且由上而下重疊。李志軍等對脊柱骨標本椎板厚度進行了測量。結果發現胸椎椎板厚度T6最薄，T12最厚，T1～T12胸椎變化為6.8mm，厚度變化不明顯。性別間T1～T9有極顯著性差異（P小于0.01），T10～T12胸椎有顯著性差異（P小于0.05）。

椎板是構成椎管后部主要結構，發育性、退變性椎板增厚均可致胸椎管狹窄，壓迫脊髓和神經。

（六）棘突

胸椎棘突細且長，向后下方傾斜，彼此重疊，呈疊瓦狀排列。有學者研究后提出可通過胸椎棘突定位協助選擇合適椎弓根螺釘置釘點。崔新剛等測量胸腰椎椎骨標本及正常人胸腰椎X線片與CT片后，以棘突上緣根部水平線與關節突關節中央垂線二者交點為基本定位點。T10～T12最佳進釘點位于此點上方5mm。

（七）椎孔

胸椎椎孔大致呈圓形，較小，骨折時容易引起脊髓損傷。因T1、T2胸椎容納頸膨大，T11、T12胸椎容納腰骶膨大，故此4個椎體椎孔較大，呈三角形。

二、胸椎的血供

胸椎除直接或間接受相鄰肋間動脈供應外，上2個胸椎尚接受甲狀腺下動脈、鎖骨下動脈、肋頸干或椎動脈發出的降支，其中尤其以來自甲狀腺下動脈者最多。不同節段血管在相應椎體前、后面和椎弓根內、外面分為升、降支，供應相鄰椎骨，每側相鄰升、降支相連呈縱吻合，左右同名支相連呈橫吻合。

每個胸椎椎體的滋養動脈分為三群：二群分別由椎體左右前外側進入，一群由椎體后面中央進入。在4個月胎兒，椎體每側有5～6支滋養動脈，1～3歲幼兒減為3支。在上10個胸椎，由椎體后面進入的滋養動脈常為2支；下2個胸椎常為3～4支。三群動脈在椎體內呈放射狀排列，并在松質骨內互相吻合。終動脈只在椎體發育中的終板軟骨中出現，以后隨椎體骨化，動脈支在松質骨內形成吻合，終動脈也隨之消失。

三、胸椎的關節

（一）胸椎與肋骨關節

胸椎和肋骨形成肋椎關節或聯結，包括肋頭與椎體側面的肋凹形成的肋頭關節和肋結節關節面與胸椎橫突肋凹所構成的肋橫突關節。

1.肋頭關節

在第1、11、12肋，肋頭與其相對應的椎體的肋凹及椎間盤相關節，但在2～9肋骨不但與其相對應的椎體相關節，同時還與上一節的椎體相關節。

第2～9肋頭的關節面呈楔形，覆蓋一層纖維軟骨，下部的關節面較大，兩個關節面之間借一嵴隔開。在肋頭嵴與椎間盤之間有肋頭關節內韌帶相連，將關節腔分為上下兩部分，關節囊的前方有放射狀的肋頭輻射韌帶。第1、11、12肋頭的關節面僅與一個椎體相關節，呈圓形，無肋頭嵴，也沒有肋頭關節內韌帶。

2.肋橫突關節

上7個肋骨的結節呈橄欖形，與相應的胸椎有一個光滑的關節面部分，而外側有一個粗糙的部分。在上一椎骨橫突下緣和下一肋頸嵴之間尚有肋橫突韌帶，向外與肋間內膜相續，在它的內緣與椎體之間圍成肋橫突孔，有肋間神經后支和肋間后動脈通過。在椎骨橫突和下關節突的根部，有肋橫突外側韌帶斜向外下方，止于肋結節的后面，呈現腱索狀，向外與肋間外肌相接。兩側的肋頭與肋橫突關節需聯合活動。

（二）胸椎關節

胸椎的椎間盤較薄，僅為2～4mm，椎體的前后有長縱形的前、后縱韌帶、棘間韌帶及橫突間韌帶（圖1-2-6）。

胸椎的關節突呈冠狀位，相鄰關節突之間組成關節突關節。關節突位于一個圓形軌跡上，圓心位置靠近椎體的中心點，故相鄰椎體之間可能產生旋轉運動，但由于肋、肋軟骨及胸骨與胸椎相連，使其活動范圍受限，因而有利于保護胸腔內重要器官。胸椎關節突的關節面朝向前后，其橫軸的傾斜度大于45°，較頸椎大，但較腰椎小。由于相鄰胸椎之間上、下關節突為前后相互重疊，因此前后方向的暴力，一般不致使胸段脊椎脫位。

四、胸椎椎管

（一）胸椎椎管的形態特點

胸椎椎管除T1～T3和T12胸椎部較大外，T4～T10胸椎椎管管腔一致，也是最狹窄的部位。此段椎管在胸椎骨折脫位、椎管內占位性病變時，因管腔狹小，往往產生脊髓損傷或脊髓受壓的癥狀、體征。

胸段椎間孔由胸椎的上、下椎弓根切跡圍成，因上切跡淺，接近椎體上緣，而下切跡深且多位于椎體中、上1/3部位，所以椎間孔多位于上位椎體中、下部及下位椎間盤部位。椎間孔與椎體和椎間盤的這種對應關系對于尋找神經根具有定位意義（圖1-2-7）。在上位胸椎椎弓根位置偏上，椎弓根上緣往往高于同序數椎體上緣，與其上位的椎間盤相平。在椎間孔內有相應節段的脊神經根穿出，在椎間孔外緣處脊神經節呈圓形膨大，所以在胸部脊神經節多位于椎間孔外，脊神經根在椎間孔的中上部自椎管內穿出，其伴行的根動脈、靜脈多位于神經根下方。在椎間孔外，神經根與伴行動脈、靜脈可平行伴行或纏繞走行。在胸段，可以通過肋間神經作為向導逆行追蹤尋找椎間孔，進而顯露椎弓根的上、下切跡。切除肋骨頭后可顯露出肋凹，其多位于椎弓根的前外側部，可以作為尋找椎弓根的定位參考標志。椎弓根的內緣是椎管的外側壁，故可以通過咬除椎弓根來顯露硬膜及脊髓的側方。這種入路對顯露脊髓前側方非常清楚，如果需要可以連續咬除上下椎弓根，顯露更長的胸段脊髓及硬膜。

胸椎椎管前臂由椎體后面及椎間盤組成，在其表面有后縱韌帶覆蓋，所以胸部椎間盤突出和后縱韌帶鈣化往往自前方壓迫脊髓。椎管后壁由上、下關節突關節、黃韌帶及椎弓板組成。胸椎是黃韌帶骨化的好發部位，骨化的黃韌帶自側后方壓迫脊髓，是造成椎管狹窄癥的重要原因。

（二）胸椎椎管內脊髓與椎體的對應關系

在上胸椎及T1～T4，胸髓比相應序數的椎體高1個節段。在T5～T8相差2個節段；而在T9～T12則相差3個節段。這種對應關系在臨床上常用，可判斷脊髓損傷部位水平。例如T8椎體骨折脫位時，脊髓損傷平面應為T10。

（安小春　岳　斌）

第三節　正常的胸椎解剖學：胸椎矢狀序列

脊椎是一個力學結構。椎骨關節相互之間通過一個復雜的杠桿系統（脊椎），支點（關節突關節和椎間盤），被動約束裝置（韌帶）和啟動裝置（肌肉）進行運動控制。有關脊柱解剖，正常的脊柱序列和脊柱生物力學的全面理解，對脊椎問題的臨床分析和治療的各個方面的認識是極其重要。

脊柱的三個基本功能是傳輸負載，運動，并保護重要的脊髓和馬尾神經。脊柱的解剖結構以最佳方式提供這些功能。脊柱由7節頸椎，12節胸椎，5節腰椎，5節融合的骶椎，3～4節融合尾椎組成。當觀察正面也稱作冠狀平面時，脊柱通常會呈直線并兩側對稱。矢狀面顯示四個正常彎曲。這些彎曲為頸椎和腰椎的前凸及胸椎和尾椎的后凸。這些正常的解剖曲度構成脊柱力學結構的基礎。增加脊柱的屈伸度和增強減震能力，同時在椎間關節的水平上保持足夠的剛度和穩定性。

一、發育、解剖和功能

在歷史上，脊椎的形態是通過藝術來記錄。早期藝術家們贊美脊椎的柔和曲線，描繪身體優美的體形，但往往是夸大的脊柱的缺陷變形。

脊柱的范圍以骨盆后弓為基礎一直向上延伸到作為支持和支點的顱骨區域。胸椎是胸部的一個不可分割的部分。腰椎和頸椎區域則相對獨立。腰椎與胸椎和骨盆構成關節運動，而頸椎與顱骨和胸椎發生關節運動。由此可見胸椎的重要性。

在新生兒中，脊柱在矢狀面上其整體長度有平緩的后凸曲度（圖1-3-1）。該后凸曲度稱為脊柱后凸。隨著發育，嬰兒獲得他們頭部運動控制的能力，并能保持他們的頭直立。頸部的直立姿勢導致在頸椎處產生繼發彎曲前凸，稱作脊柱前凸。四足動物的脊柱有這些相同的矢狀曲度。當孩子開始直立坐位和行走，換句話說當孩子成為一個兩足動物，脊椎發育第二個彎曲。這個彎曲即腰椎前凸。

胸椎和骶椎相對固定的矢狀彎曲是主要的彎曲，源于在新生兒脊柱的姿勢。椎體的楔形結構主要導致了胸椎和骶椎的后凸。另一方面，頸椎和腰椎的前凸是由繼發彎曲導致。一般來說，頸椎和腰椎的前凸不是由于椎體的楔形變，而是由于相鄰的椎骨彼此之間形成一定的角度。也就是說，椎間盤楔形變而不是椎體本身導致前凸。對于腰椎前凸來說，椎間盤前側比后側更高。如前所述，頸椎和腰椎區域是脊椎的關節運動區域，并且基于這種運動形式，整個脊柱各方位的運動成為可能。

一種學派認為這種脊柱矢狀曲度的形式具有吸收能量的功能以防止傷害。交替變換前凸和后凸的曲度的確具有潛在吸收能量的功能，但是新生兒的脊柱后凸也有一個類似的潛在的吸收能量的功能。原始的新生兒脊柱后凸為胸、腹部的心肺和消化系統準備了大量的空間。在早期兒童發育，直立的頭部位置和穩定的雙足行走需要一個脊柱前凸。矢狀面直立位脊柱更適合這些功能，但為骨盆帶和胸廓的空間可能不足。脊柱后凸在胸和骨盆區域提供了足夠的空間。在矢狀面上變換脊柱曲度發育的原因，可能是允許重力通過維持姿勢有效的偏離重心的肌肉的松弛，來引發脊柱的屈伸運動。所有這些假說都需要著重考慮，因為運動形式和功能是密切相關的。

二、三維脊柱序列

正常的脊柱序列在冠狀面和軸狀面（也被稱水平面）是很容易被定義的。在冠狀面，除了一個非常小的胸椎右凸，脊柱一般是直的，這被認為繼發于相鄰的主動脈搏動造成的。鉛垂線取自直立個體的正位X線片上，從齒狀突的頂端垂直下來的一條線幾乎能平分齒狀突以下每一塊椎骨。椎骨在鉛垂線的偏移通常表示在冠狀面脊柱側彎畸形。在軸狀面中，棘突直指向后方，椎體呈前凸形的。這種正常軸狀面方向的偏移表示脊柱的旋轉畸形。

在矢狀面的正常序列是不如其他兩個平面那樣能簡單描述。四種正常的矢狀面曲線在不同個體間有顯著的變化。Stagnara和同事們表明由于“正常”范圍很大，不能以任何方法得出平均值，由此作為正常值。因為在脊柱矢狀位椎體平面，脊柱序列可有正常的變異。本章的重點是關于胸椎相關的矢狀面序列。

三、脊柱序列術語

在描述脊柱正常矢狀面序列之前，需要對描述脊柱形態的術語進行簡單討論。脊柱是一個三維結構。研究者和臨床醫師通過右手（90°）垂直坐標系統對三維結構進行描述和精確的交流（圖1-3-2）。脊椎的位置可以通過在每個三維平面內參考點（通常稱為起源點）來精確的描述位置的變化和夾角。因為在每個三維平面內都有2種位移（平移和成角），因此在垂直坐標系統中一共有6個自由度的運動。

不同體系的坐標影響脊柱的幾何形狀（圖1-3-3）。局部坐標系統局限在一個椎骨，通常用來描述椎骨精確的形狀和大小。脊柱功能單元的生物力學測試（通常稱運動節段）使用局部坐標系統。這種運動通常描相鄰椎骨運動。區域性坐標系統通常描述脊柱的曲度或區域，通過每個曲度或區域末端的中心的垂直軸線（或Z軸線）來表示。脊柱坐標系統界定Z軸穿過整個脊柱從尾到頭的椎骨中心。整體坐標系統是一個人整體的坐標系統，起點為脊柱底部位于S1，Z軸為重力線。此章中，矢狀面排序可以用局部、區域、脊柱、整體坐標系統來描述。為了對三維脊柱外形術語進行詳細描述，建議參考Stoke主編的“側凸研究學會工作組關于三維脊柱畸形術語”。

脊柱后凸和脊柱前凸，可按脊柱側彎一樣，通過側凸研究學會推薦的Cobb法測量。Cobb角測量為畫平行于上端椎上終板的與下端椎下終板的切線。這兩條切線的垂線的夾角為Cobb角（圖1-3-4）。使用局部坐標系測量胸椎（T10～12）后凸和腰椎前凸（L1～S1）即為測量的實例。在椎體節段的Cobb角測量中，椎體和相鄰椎體在矢狀面上的成角是在局部坐標系中測量的實例。用矢狀面C7鉛垂線和骶骨鉛垂線顯示傾斜角測量，是使用整體坐標系測量的實例。

在分析正常矢狀面序列數據時，研究者必須注意在X線片中測量角度的固有誤差。導致誤差的因素包括測試者、身體擺放的位置、X線投射的位置、X線片上脊椎的清晰度、端椎的選擇、切線的正確位置、畫線的寬度和測量工具的使用。量角器在X線片上能測得的精確的角度約為1°。有報道用Cobb角方法測量脊柱側彎是標準差為2.2°～3°。Stagnara和同事們在矢狀面測量時，發現處于相同的位置進行多次重復的測量，結果可有幾度范圍的差異。Voutsinas和MacEwen報道用Cobb法測量胸椎和腰椎矢狀位曲度時，發現源自觀察者誤差約為2°（SD ± 1°）。

四、脊柱平衡：鉛垂線

當頭和軀干的重量直接作用在骨盆時，維持姿勢和步態工作的肌肉效率最高。因此，當人體站立時，鉛垂線經過脊柱頂點向下經過接近脊柱底部的中點。在冠狀面上，鉛垂線從齒狀突向下非常接近S1的棘突（1cm之內）。矢狀面上，鉛垂線從齒狀突向下經過頸椎后方，接近C7椎體，經過胸椎前方，腰椎后方，最終接近S1椎體。矢狀面曲度趨向于保持平衡，使頭部、軀干和骨盆垂直排列。因為齒狀突在X線片上常無法顯示，因此鉛垂線通常經過C7椎體中央（圖1-3-5）。

胸椎后凸和腰椎前凸的正常范圍較廣，這與不同個體中后凸和前凸曲度的大小存在關系。一般來講，胸椎后凸和腰椎前凸彼此間呈比例的，即胸椎后凸越大，腰椎前凸越大，反之亦然。這種關系也不絕對，脊柱底端矢狀位的方向與鉛垂線角度可以改變腰椎的前凸，從而平衡胸椎的后凸。圖1-3-6為Ashton-Miller和Skogland分析18例10～18歲（平均12歲）之間的青少年，得出在矢狀面上距Z軸的正常顯著性變化。

正常的矢狀位平衡（或中立矢狀位平衡）其定義為C7的鉛垂線經過S1椎體后上角。矢狀面正向失衡，在平背綜合征中，矢狀面C7鉛垂線經過骶骨前方。相反的，矢狀面負向失衡，即C7鉛垂線經過骶骨后方。Jackson和McManus發現三分之二無癥狀成年人，C7鉛垂線向下經過S1椎體后上角2.5cm范圍內。

五、胸腰椎交界處

胸腰椎交界處（T12～L1）是脊柱由一個相對固定的后凸的區域向一個相對運動的、前凸區域過渡的部位。Bernhardt和Bridwell研究證實胸腰椎交界幾乎是平直的（T12～L1平均1°后凸）。

六、正常胸椎后凸

正常胸椎后凸由于各種測量參數不同，通常為20°～40°。Stagnara和同事測量了100例年輕人（年齡范圍20～29歲），報告正常最大后凸范圍在30°～50°，平均37°。Bernhardt和Bridwell研究了大多數未成年人（年齡范圍4～29歲，平均13歲）發現102例中正常后凸（T3～12）范圍，最小9°，最大102°。2/3被調查者平均后凸36°± 10°。Jackson和McManus研究了100例成年志愿者（年齡20歲到63歲，平均39歲）發現T1～12后凸范圍22°～68°，平均42°。2/3志愿受試者后凸角度33°～51°。Fon和同事們研究成年人，發現女性后凸角度比男性稍大，不同性別都隨著年齡增加后凸稍增加，正常老年人后凸角度上限高達56°。

這些研究表明不同個體間正常后凸存在較寬的范圍。雖然年齡和測量的節段使這些研究很難對比，但仍可得出一些共性的數據。不同個體間胸椎正常后凸值呈典型的鐘形曲線。未成年和年輕人平均胸椎后凸（T1～T12）大約40°，肩胛骨和手臂阻擋了T1在X線片上顯影，因此，T3～T12的測量更一致。青少年和年輕人平均胸椎后凸（T3～T12）大約40°。由于在標準X線片上肩胛骨和上臂遮擋T1，因此站位T3～T12后凸。青少年和年輕人正常胸椎后凸大約從20°～50°。隨著年齡增長，正常后凸增加很少。胸椎后凸頂點通常在T6～T8之間。

Bernhardt和Bridwell研究了節段（局部）后凸和區域后凸。他們發現胸椎后凸通常開始于T1～2（平均每節段角度大約1°）到后凸頂點之前，每節段向尾端逐漸增加。胸椎后凸頂點在T6～7椎間盤，在頂點附近平均每節段后凸角度為5°。為了實用的目的，發現頂點以下每節段后凸角度逐漸減少，直到胸腰椎交界處（圖1-3-7）。

Hardacker和同事發現頸椎總的（區域）前凸與胸椎總的（區域）后凸密切相關。在胸椎后凸增加個體中，頸椎總的前凸也增加，反之亦然。他們發現在區域胸椎和腰椎矢狀面曲度之間存在統計學差異相似關系，但是頸椎和腰椎區域則無。他們報道鉛垂線經過齒狀突向下經過C7椎體中心前方平均約（17 ± 11）mm。

小結

成功的評價和處理脊柱畸形的必要先決條件需有對正常脊柱序列的全面認識。脊柱正常序列的范圍很大，特別是有關脊柱矢狀面序列的正常值范圍亦很大。脊柱底部矢狀面的解剖（髖、骨盆、骶骨）對其余脊柱矢狀面曲度有關鍵決定作用。應當避免非正確地選擇后凸和前凸正常值，并以此認為異常。正常的區域矢狀面曲線能彼此平衡以維持頭、軀干和骨盆直立。矢狀位鉛垂線是評價矢狀面脊柱畸形的有用工具。理解矢狀面骶骨-骨盆序列和脊柱其他區域的關系，以及適用的參數，有助于理解脊柱失穩后代償變化。此見于退變或創傷的畸形，亦見于手術脊柱重建后的脊柱序列改變。

（安小春　岳　斌）

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