腰骶丛神经根的应用解剖及临床意义

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1039

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

腰骶丛：由腰丛和骶丛组成。腰丛来源于L₁_-₃神经根前支、一部分T₁₂和一部分L₄，其位于腰大肌深面、腰椎横突前方。腰丛的主要分支为股神经(L₂_-₄后股)、闭孔神经(L_2~4前股)，还包括支配腰大肌、髂肌和腰方肌的肌支和股前外侧皮神经(L_2-3)、髂腹下神经(L₁)、髂腹股沟神经(L₁)、生殖股神经(L₁_-₂)。骶丛来源于L₄_-₅、S_1-3神经根前支和一部分S₄前支，其中L₄_-₅神经根组成腰骶干。

硬膜囊：处在脊椎尾端所有神经汇聚的地方，是保护脊髓的一种组织，在S₂水平由硬脊膜和蛛网膜封闭而成，包绕中枢神经系统外的一层硬膜(分为硬脊膜和硬脑膜)，硬膜所构成的囊状结构称为硬膜囊。

摘要

背景：后入路行下腰椎体次全切除重建可损伤腰骶丛神经。

目的：观测腰骶丛神经根间距离和对应腰椎体冠状截面的大小关系，为后入路行下腰椎体次全切除重建的安全性提供解剖学依据。

方法：解剖20具成人尸体的双侧腰骶丛和对应腰椎椎体，观察腰骶丛神经的走行特点。测量双侧L₂-L₅相邻腰神经根自硬膜囊发出处之间距离、双侧L₂-L₅腰神经根由硬膜囊发出处至邻近神经根链接处距离；测量L₃-L₅椎体高度和中横径长度；测量双侧L₃-L₅脊神经神经根与硬膜囊夹角。

结果与结论：①L₃椎体单侧腰骶丛间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值小30 mm²左右；②L₄椎体单侧腰骶丛间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值大100-150 mm²；③L₅椎体单侧腰骶丛神经间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值男性大15 mm²，女性大180 mm²；④后入路次全切除L₃，L₄，L₅椎体并重建时腰骶丛神经根无解剖上的危险，而次全切除L₄安全性最高。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0002-1631-9011(朱爱国)

关键词: 下腰椎, 腰骶丛, 腰骶丛神经根, 椎体次全切除, 神经应用解剖, 组织构建

Abstract:

BACKGROUND: Reconstruction of low lumbar vertebrae using subtotal vertebrectomy through posterior approach can result in severe damage to lumbosacral plexus.

OBJECTIVE: To explore the distance between lumbosacral nerve roots and the relationship between the lumbosacral plexus and lumbar vertebrae in the coronary plane, providing anatomical basis for the reconstruction of low lumbar vertebrae by subtotal vertebrectomy through posterior approach.

METHODS: Posterior dissections of the lumbosacral plexus and corresponding vertebrae were performed bilaterally on 20 adult cadavers. We measured the distance from the inferior border of the superior nerve root to the superior border of the next-most inferior nerve root was measured, at the point where the nerve roots emerged from the common dural sac; the distance along each nerve root from its emergence from the common dural sac to its first connection with the plexus of the adjacent root, and these measurements were taken at L₂-L₅ bilaterally. The height and diameter of the posterior margin of L₃-L₅ vertebrae, and the angle between the nerve root and dural sac from L₃ to L₅ bilaterally were measured.

RESULTS AND CONCLUSION: The mean area of the unilateral lumbosacral plexus at L₃ was about 30 mm² smaller than the corresponding hemivertebrate in the coronary plane. The mean area of the unilateral lumbosacral plexus at L₄ was about 100-150 mm²larger than the corresponding hemivertebrate in the coronary plane. The area of the lateral lumbosacral plexus at L₅ was about 15 mm² in males larger than the corresponding hemivertebrate in the coronary plane, and it was about 180 mm² in females. In summary, reconstruction of low lumbar vertebrae by subtotal vertebrectomy at L₃, L₄and L₅through posterior approach is feasible without the risk of damaging the surrounding nervous structures, especially at L₄.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Lumbar Vertebrae, Lumbosarcal Plexus, Dissection, Tissue Engineering

中图分类号:

R447

朱爱国，张烽，朱建炜，金国华. 腰骶丛神经根的应用解剖及临床意义[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(4): 573-577.

Zhu Aiguo, Zhang Feng, Zhu Jianwei, Jin Guohua. Anatomic measurement and clinical significance of the lumbosacral nerve roots[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(4): 573-577.

图/表（结果） 3

2.1 L₂-L₅相邻腰骶神经根自硬膜囊发出处之间距离(以D1表示)变化关系 见表1。男性L₂-L₃间D1和L₃-L₄间D1相当，平均为22.6 mm，L₄-L₅间D1减小，平均为16.5 mm。女性L3-L4间D1比L₂-L₃间D1大，L₂-L₃间D1平均为20.1 mm，L₃-L₄间D1平均为23.1mm，L₄-L₅间D1明显减小，平均为 18.3 mm。男女同节段比较差异性不显著，见图1。

2.2 L₂-S₁腰骶神经根由硬膜囊发出处至邻近神经根链接处距离(以D2表示)变化关系 具体测量数据见表2。男性L₂-S₁间D2逐渐增大；女性L₂-L₅间D2逐渐增大，L₅-S₁间D2减小。L₂-L₃、L₃-L₄、L₅-S₁同节段比较，男女差异无显著性意义(P > 0.05)；L₄-L₅同节段比较男女差异有显著性意义(P < 0.05)，见图1。

2.3 L₃、L₄、L₅椎体高度和椎体中横径长度的变化关系 具体测量数据见表3。L₃-L₅椎体后缘高度逐渐减少，椎体后缘高度男女同节段比较差异无显著性意义(P > 0.05)；自L₃至L₅椎体中横径逐渐增加，椎体中横径L₃、L₄男女同节段比较，差异无显著性意义(P > 0.05)；L₅男女同节段比较，差异有显著性意义(P < 0.05)。

2.4 双侧L₃-S₁脊神经神经根与硬膜囊夹角变化 见表4。双侧L₃-S₁神经根与硬膜囊夹角平均为44°，男女同节段比较，差异无显著性意义(P > 0.05)，见图1。

2.5 L₃-L₅椎体冠状面积的半值和L3-L5椎体单侧腰骶神经根间面积 作者将表1-4合并可计算出L3-L5椎体冠状面积的半值和L3-L5椎体单侧腰骶神经根间面积，结果见表5。L3椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值小30 mm²左右；L4椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值大100-150 mm²；L5椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值男性大15 mm²，女性大 180 mm²。

参考文献

引言

腰椎爆裂骨折是临床常见的损伤，其特点是脊柱前柱、中柱和后柱都受到损伤，由于中柱的损伤往往伴随椎管的占位及压迫，容易造成脊髓及神经功能的损伤。对严重的腰椎爆裂性骨折的治疗主要通过恢复脊柱的稳定性及脊柱的正常生理弧度，解除脊髓、神经的压迫，恢复椎管的正常容积等方法而完成。

对于腰椎爆裂性骨折的手术方法有：①经后路减压、植骨融合内固定；②前路减压、植骨内固定；③前后联合入路减压、植骨融合内固定。Parker等^[1]研究认为，经后路切开复位、减压内固定因手术解剖简单、创伤小被广泛应用于脊柱损伤的治疗，尤其是经椎弓根内固定已成为当前后路手术的主流。传统的后路手术复位不佳，前中柱支撑力不足，不能有效减压和重建前中柱的问题日益引起人们的重视；而前路手术虽可在直视下清除致压物，达到椎管前方完全减压的目的，与后路手术比较，前路减压范围广泛、彻底，对神经损伤的危险性少，但前路手术解剖复杂，手术创伤大，副损伤多^[2]。前后联合入路在手术减压、骨折复位和术后的稳定性方面效果是最佳的，但前后联合入路手术的时间较长，手术创伤大，对于手术耐受力较差的患者手术风险较大^[3-4]。

文献报道经后路椎体次全切结合钛网椎弓根螺钉重建术治疗累及三柱严重的爆裂骨折取得了较好的效果^[5-6]。该技术采用后路椎体次全切除、椎管内减压、椎体前中柱重建、植骨融合内固定治疗，将前、后路手术优势结合起来，一次完成复位、重建与固定。该入路的主要危险是椎体出血和脊髓、神经根的损伤，由于后入路时有脊髓和神经根的遮挡，易造成手术中椎体切除和钛网安放的困难，所以在手术中将脊髓和神经根显露清楚，尤其是与骨折椎及上位椎体同节段的神经根显露清楚尤为重要，如何很好的保护脊髓和神经根免受损伤对于术者来说具有很大挑战。该研究就腰骶丛神经根间隙的大小与下腰椎体冠状截面的大小关系进行比较，以期为临床安全行后入路下腰椎次全切除术提供解剖学依据。目前，有关腰骶丛临床应用解剖的研究不多^[7]。

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材料方法

讨论

脊柱骨折好发于胸腰段，下腰椎骨折在胸腰椎骨折中仅占4%^[8]。脊柱手术治疗的目的是获得和维持脊柱力学稳定，最大限度地恢复和维持神经功能。后入路切开复位、减压内固定，因入路解剖简单、创伤小而被广泛应用于脊柱损伤的治疗。从解剖学角度看，由于主动脉和下腔静脉都位于椎体前方，其与椎体有腰大肌相隔，椎体横突截断后，如果紧贴椎体表面进行剥离，在将腰大肌牵开后可以避免损伤主动脉和下腔静脉，所以该入路安全性较高。

孙志刚等^[9]的研究表明，在后路椎体次全切除手术中，利用半椎板切除的窗口，可以从侧面对前方移位的碎骨块进行直视下清理，从而达到椎管减压的目的。只要术中仔细操作，脊髓、神经根损伤、胸膜破裂、大出血等手术相关并发症的发生率将很低。对于较为严重的爆裂性骨折行后路撑开复位后，伤椎椎体骨小梁和髓核等结构并未完全复位，存在“空壳椎体”现象，影响前中柱的稳定性，需要行前方伤椎次全切除植骨、后方椎管减压椎弓根螺钉内固定以重建脊柱的稳定性。

对累及椎体和附件的脊柱肿瘤部分患者同样可以采用上述方法治疗^[10-11]。但腰椎后路椎体次全切除技术要求较高，操作难度较大，术中常常损伤脊髓和神经根，Yahiro(1994年)综合分析文献结果显示术中硬脊膜撕裂发生率为1.1%，神经根损伤发生率为1.1%，尤其是需放置钛网时，对脊髓的牵拉造成医源性的脊髓、神经根损伤的可能就大为增加，有时术中需反复扩大、松解通道周围骨性及软组织，必要时行单侧神经根切除。早期有学者报告经后路椎体楔形截骨并发神经损伤率高达30%^[12]。张经纬等^[13]报道8例患者中有1例L₅牵拉伤，对症处理3个月后症状消失。马维虎等^[6]研究认为，经后路行椎体次全切除的主要难点在于脊髓和神经根的遮挡，易造成术中椎体切除及钛网安放的困难，所以手术时将相应的骨性结构清除彻底，将脊髓和神经显露清楚是非常必要的，这就要求对骨折椎及上位椎体同节段的神经根的解剖情况非常清楚，术中才能进行牵开保护，以至于不造成伤害。因而需研究腰骶丛神经链接成丛处的空间面积与对应椎体后缘冠状面积大小关系，为后入路行下腰椎次全切除术安全性提供解剖学参考。

3.1 腰骶丛相邻神经根间距离及神经根部至相邻神经根链接处距离的变化规则此次研究发现：双侧L₂-L₅神经根穿出椎间孔后向前外下方行走，于椎体后外侧链接成丛，且链接成丛处距离椎体的距离由上向下逐渐增大。双侧L₂-L₅神经链根接成丛之间近梯形的区域为腰骶丛神经根间解剖空间，此空间已基本包含L₂-L₅的椎体、椎体后方及椎体间的椎间盘结构。因此，后入路行腰椎体骨折次全切除、椎间盘手术后返修、椎体肿瘤切除等手术均需经过此解剖空间，此解剖空间的大小关系到手术安全性的大小。

3.2 L₂-L₅神经根与硬膜囊的夹角变化胡葵葵等^[14]报道自L₂-L₅神经根自硬膜囊发出处夹角逐渐减小。由于神经根硬膜囊发出后于椎管内行走一段距离后出椎间孔，故椎管内的夹角较小，而显露椎管后大体观察测量多为神经根出椎间孔后的部分与硬膜囊的夹角。肖礼祖等^[15]的研究认为，节段越低，椎板间隙的间距越宽，硬膜囊直径越小。他们对小关节内侧缘与硬膜囊直径的测量发现：L_3/4的小关节内侧缘间距较同水平硬膜囊直径大3.4 mm，L_4/5的9.2 mm，L₅/S₁大21.1 mm。作者解剖发现L₃-L₅神经根与硬膜囊的夹角平均44°，由上向下有变大的趋势。刘德隆等^[16]报道L₄-L₅神经根与硬膜囊夹角为44.40°，L₅-S₁为35.40°。各家报道不一表明腰骶神经的变异，手术时因注意上述腰神经的发出硬膜囊位置、角度规则及变异可能。

3.3 腰骶丛神经根间面积与对应椎体冠状面积的比较及临床意义由于椎体切除时需要从双侧腰骶神经根间进入，故取腰椎体后缘的冠状面积的半值与单侧腰骶神经根间面积作比较。可以看出：①L₃椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值小30 mm²左右，所以手术过程中保护L₂-L₃间神经根及脊髓尤为重要，在切除L₃椎体和术中放置钛网时一定要显露上下2条神经根，以神经拉钩或神经保护器尽可能的扩大通道范围，以咬骨钳将椎体咬成碎骨取出，将钛网于2条神经根间缓慢置入，但禁止对脊髓、神经根的过度牵拉，预防医源性的脊髓损伤；②L₄椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值大100-150 mm²，L₅椎体单侧腰骶神经根间面积平均值较对应椎体冠状面积半值平均值男性大 15 mm²，女性大180 mm²，所以在后路切除L₄、L₅椎体时留有的空间就足够大，在手术过程中可以相对轻松地切除椎体和置入钛网。因此，后入路切除椎板、椎弓根穿过腰骶神经丛间，可建立几乎与半个椎体后缘截面大小的工作通道，同时将硬膜囊牵过中线，完全可以显露下腰椎体椎体的后方，可以对整个前方半或全椎体的后方形态进行观察，直视下进行畸形椎体截骨、椎体和椎间盘切除，骨折碎块的清理、肿瘤椎体的切除，椎管减压和安放钛网等操作。

虽说L₂-L₃、L₃-L₄腰神经根间距离较L₃、L₄椎体后缘垂直距离稍小1.0-5.4 mm，L₄-L₅腰神经间距离较L₅椎体后缘垂直距离小5.3-7.9 mm，由于横向空间较大可以忽略不计，而且神经是有一定的弹性，椎体内部为松质骨，故可以小块去除。因此，后入路次全切除L₃、L₄、L₅行椎体重建术时腰骶丛神经根间是有足够的空间可以进行手术操作的，腰骶丛神经无解剖上的危险，且次全切除L₄行椎体重建术安全性最高。但在手术中，腰椎附件结构显露充分的同时需显露病椎上下节段的硬膜囊及神经根以获得安全的操作空间，因此需要切除病椎上下相邻的棘突、上位椎节的下1/2椎板、下位椎节的上1/2椎板及黄韧带，在此部位可以较容易地进入黄韧带与硬膜囊之间的间隙，而不易伤及硬膜囊及神经根。Hsieh等^[17]认为充分的显露在全脊椎整块切除术中非常重要，将病椎上下椎节椎板全部切除，可以获得更充分的显露和更安全的操作空间。虽然腰椎体次全切除大多是在工作通道的保护下于椎弓根和椎体内部完成的，但由于椎体骨折、肿瘤等疾病具体操作时会有超过椎体外壁或将外壁向外侧掀开的情况，为方便显露，轻轻无损伤的牵开腰骶丛神经可以帮助手术的顺利完成。但临床上有腰椎横动脉和腰神经损伤的病例报道^[13]，王岩等^[18]报道，他们在手术过程中发现，如果将钛网置入，需要十分彻底去除椎体，否则置入困难，增加手术时间和出血，而且还可能会造成对脊髓或神经根的压迫。李俊等^[19]报道了后入路做脊柱前柱肿瘤等手术同时重建和稳定脊柱前柱手术的临床经验。张靖等^[20]对L₃、L₄椎节经皮椎间孔内窥镜手术进行了解剖研究认为，当椎体从一侧的神经根间隙旋转取出时，椎体的正中矢状面绕过神经根及硬膜囊时对它们的牵拉的张力是最大的，因为同一节段的腰椎神经根形成的区域面积明显小于椎体的正中矢状面积，而L₂、L₃神经根最大牵拉宽度与椎体正中矢状径无明显差异。所以，从该路径旋出椎体不但会造成神经根的牵拉伤，而且还有硬膜囊撕裂的风险，而从腰大肌和腰丛之间的间隙则可以完成经皮椎间孔内窥镜手术。

但是，实验的数据都是在尸体标本上取得的，它代表的是原位标本的静态数据，与实际手术病例的数据还是有一定差距的；而且，在实际活体病例手术时，腰骶丛神经的暴露肯定没有这么广泛，再加上手术过程中出血等因素的影响都增加了外科手术的难度和危险性。实验只能从数据的角度为临床提供一些依据，今后还有待进一步的研究。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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