颈椎间孔韧带的解剖特点及生物力学分析

颈椎神经根病很常见，颈椎神经根解剖是大家都了解的内容，但对颈椎根周围韧带解剖可能会比较陌生。

一、颈椎间孔解剖

椎间孔是骨性管道，内有神经、血管、韧带等通过。

颈椎间孔的上下边界是相邻的椎弓根；

前方是钩椎关节后外侧、椎间盘和上位椎体的下部；

后方是内侧关节突关节和关节柱邻近部分。

椎间孔位于颈椎神经根沟的内侧（椎弓根）区，神经根从硬膜内到椎外穿行过程中将椎间孔分为 3 个解剖区：

• 入口区（椎间孔的内半部）

• 中间区（实际上的椎间孔）

• 出口区（椎间孔的外半部）

椎间孔呈漏斗状，入口区最窄，从中央鞘囊起始处最大，其长度和方向随相应椎弓根的宽度和方向而变化。

神经根压迫主要发生在椎间孔的入口区。

椎间孔的横截面积随颈椎的屈伸而变化。屈曲会导致椎间孔区域扩大，反之，伸直会导致椎间孔区域缩小。

椎间盘退变也会影响椎间孔的大小。

• 椎间盘间隙每缩小 1 mm，椎间孔面积会减少 20%~30%；

• 若椎间盘间隙缩小 2 mm，椎间孔面积将缩小 30%~40%。

二、颈椎间孔韧带

椎间孔韧带分为椎间孔外韧带（EFL）和椎间孔内韧带（IFL）。

1. 椎间孔外韧带（EFL）

EFL 连接着颈椎神经与神经根管外周围组织，可以分为经椎间孔韧带（TFL）和放射韧带（RL）。

（1）经椎间孔韧带（TFL） 

椎间孔外侧区域的腹侧通常有膜样物质覆盖，尤其是在 C_5~6和 C_6~7椎间孔。一般情况下，TFL似乎凝聚在膜样物质中，很容易与纤维样覆盖物区分开来。

通常来说，单一椎间孔内至少包含一条 TFL，其位于颈神经根的腹侧，起自上位椎体横突前结节的下前缘，插入下位椎体横突前结节的上缘。

然而，在下颈椎水平如 C8，TFL 起自上横突前结节，插入颈椎体和椎间盘的前外侧表面。

TFL 的背侧松散地附着在脊神经鞘上，在多数情况下，TFL 极大地减少了可供神经根使用的空间。

颈椎间孔韧带实物图及影像表现：红色箭头代表经椎间孔韧带

A：尸体标本观测C_6~7 经椎间孔韧带；B：轴位T2 W 图像；C：斜矢状位MRI；D：三维重建后冠状位扫描

（2）放射韧带（RL） 

神经根在椎间孔外通过 RL 与相邻的横突前后结节及椎间孔壁相连。RL 可分为腹侧上、腹侧、腹侧下、背侧上和背侧下几个部分。

腹侧上部起源于横突前结节外侧缘，在神经根的上方插入脊神经鞘；

背上部起自横突的背侧部分和关节突关节囊，于背侧与脊神经附着，插入神经根鞘；

背下部起源于下横突后结节和关节突关节囊，并插入神经根背侧的神经鞘中；

腹下部起自 TFL，从下横突前结节外侧缘穿过神经根的腹侧并插入脊神经鞘。所有 RL 锚定脊神经并插入脊神经鞘中（图 1）。

椎间孔外韧带示意图：1.经椎间孔韧带；2.上放射韧带；3.前放射韧带；4.后放射韧带；5~8.下放射韧带

脊神经被一系列放射韧带像轮毂一样固定着，背侧 RL 最粗、最强，而腹侧最弱、最薄。

各节段可见 RL，不同节段 RL 数目有较大的差异。

• 在 C_1~2椎间孔中，通常只有 1~2 条；

• 然而在 C4~T1椎间孔中，这些韧带的数量通常是 4~6 条；

• 有些单独的节段包含多达 11 条韧带。

2. 椎间孔内韧带（IFL）

颈椎所有节段的椎间孔具有 IFL。

颈椎间孔的横截面类似于自行车轮，神经根位于椎间孔中心，周围的韧带似拉动神经根的辐条，使神经根与每个椎间孔周围的骨膜呈放射状连结。

在椎间孔内，大部分 IFL 与神经根成直角相交。颈椎 IFL的形状从结缔组织束到完整的膜不等。

• 以薄而条状的韧带为多数；

• 较粗的一些松散地分布在神经、血管之间。

• C_1/2~C_3/4 椎间孔的 IFL 相对较少、较薄；

• 而 C_4/5~C_6/7的 IFL 较硬、较厚。

根据 IFL 的形态和位置，分为入口区韧带和中间区韧带。

① 入口区 IFL：这些韧带分布在神经根周围，最常见附着点包括：

• 后方的关节突关节囊

• 下椎弓根上缘

• 上椎弓根下缘

• 椎间盘后部

IFL 被膜性结构包围，切开膜性结构后可见纤维索组织。IFL 具有一定的张力，可使神经根相对于椎间孔内缘向不同方向拉动。

入口区 IFL 的数量在不同个体之间没有显著差异，但在不同的水平上有相当大的差异。

• 在 C_1~2 椎间孔中，通常只有1~2条入口区 IFL。

• 在 C₄~T₁ 椎间孔中，这些韧带的数量通常是 4~7 条。

② 中间区IFL：在颈椎各节段的椎间孔内可见中间区IFL。

它们大多是细的绳状纤维组织，彼此交织在神经根周围，在充填有脂肪的椎间孔内松散地附着于神经根和血管壁上。

在 C₄~T₁ 水平中间区 IFL 较为粗厚，常有脊椎节段动脉穿过。

椎间孔内韧带示意图：椎间孔内韧带（红色箭头）将神经根向前连接于椎间盘，向下连接于椎弓根，向后连接于关节突关节囊，节段性动脉穿过这些韧带

三、颈椎间孔韧带的生物力学研究

人体的日常活动会导致脊神经受到牵拉，椎管内多种韧带结构保护神经根防止从脊髓中拔出。

轴向拉伸的生物力学实验，发现腰椎 EFL 能显著增强神经根抵抗外力的能力，且这种能力从 L₃到 L₅ 逐渐增强。

Perett 等描述了一种能将神经根拉向周围椎间孔壁的纤维组织，并认为这些纤维附着物可以保护神经根免受牵引性损伤。

切断颈椎间孔的放射韧带后，神经根的移位发生了明显的变化，尤其是切断下方的放射韧带时，神经根的移位变化最为明显，然而，当切断 TFL 后，神经根移位的变化可以忽略不计。 

上肢神经张力测试（ULNTT）认为EFL 限制神经根的位移和张力。

当对神经根施加纵向牵引力时，EFL 近端神经根移位小于远端神经根移位，且切断 EFL 会增加颈神经根的位移和应变。

此外，椎间孔内神经、血管在张应力下也会受到损害。

• 当神经暴露于 6%应变时，动作电位波幅下降 70%；

• 12%应变可完全阻断动作电位振幅；

• 在 8%的应变下，会出现静脉血流量减少；

• 在 15%的应变下会出现完全的内循环停止。

该研究发现，在保留完整的椎间孔韧带的 ULNTT 过程中，颈神经根的应变低于 12%，表明这些韧带可能会防止紧张事件中颈神经根的动作电位传导和血流受阻。

当上肢和臂丛神经受到张力时，颈椎的椎间孔韧带会阻止颈神经根的移动，保护神经免受损伤。

四、颈椎间孔韧带的生理意义

① 经椎间孔韧带（TFL）由于其特殊的形态，它们将神经根保持在椎间孔的中心，但不能保护神经免受牵拉伤。

TFL 压迫神经根的机制可能有两种：

• 随着椎间盘高度降低，TFL 向下移动从而压迫神经根；

• TFL 的病理性改变，如退变伴有钙化、骨化或增生，使得TFL 在椎间孔内占据了更多的空间。

椎间孔的边界是由骨和坚硬的结缔组织形成，故椎间孔内神经根周围没有充裕的缓冲空间；

病理性的 TFL 会直接压迫神经根。

TFL 与神经根之间的解剖关系和病理改变，可能是大多数椎间孔狭窄时神经根受压的原因之一。

• 如果神经根型颈椎病的减压手术失败，应注意经椎间孔韧带；

• 如有病理性 TFL 存在，行经椎间孔内镜剥离 TFL 术则可使神经根受压得到缓解。

② 放射韧带的功能是将颈椎神经固定在中央，保护脊神经不受压并减少纵向张力，使得脊神经可以在椎间孔中自由移动。

当受到牵引时，很大一部分牵引力量可以被放射韧带转移。

从另一角度来讲，切除放射韧带可能有助于对臂丛神经进行减压和松解，不失为治疗臂丛神经根性撕脱伤的一种较为有效的手术方法。

③ 脊神经根周围的 IFL 数量众多且交织网络，合力将神经根固定在每个孔的中心，这对于保持该神经根位置很重要。

在椎间孔内，椎间孔内韧带与周围的脂肪组织共同支撑神经根，并保护神经根不与周围的组织接触。

使得颈椎在屈曲，伸展，左右弯曲或轴向旋转过程中，神经根与周围组织之间的摩擦力大大降低。

因此，在生理条件下，颈椎的正常运动不会引起神经根损伤或临床症状。

在整个运行机制中，颈椎间孔内韧带与其他组织一样重要，当神经根移动时，这些韧带在椎间孔内的缺失会增加神经根与周围组织之间的摩擦力。

椎管狭窄或术后瘢痕组织会导致椎间孔变窄，这些变化会共同阻碍神经根的正常机械运动，增加运动时的摩擦力，从而导致疼痛。

手术后或退行性颈椎病患者的疼痛或神经功能障碍症状都有可能是由于椎间孔内韧带的损伤造成的。

颈椎手术很多是在颈椎间孔区域进行，颈椎间孔同时也是放射科医生最常进行注射的部位。

图片：文献、网络 ；编辑：梧卡

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参考文献

余盛, 庞清江. 颈椎间孔韧带的解剖特点及其临床意义[J]. 中国临床解剖学杂志 2022年40卷1期, 109-112页, ISTIC PKU CSCD, 2022:宁波市科技创新重大专项.高强, 范磊, 李晓彬,等. 颈椎椎间孔外口区韧带的解剖学观测[J]. 中国临床解剖学杂志, 2021, 39(4):4.