中国模拟医学
成人脊柱由24块椎骨、1块骶骨和1块尾骨借椎间盘、椎间关节及韧带等连接而成。自上而下可分为颈段、胸段、腰段和骶尾段等四部分。
多数椎骨由椎体和椎弓组成，二者围成椎孔。椎弓由椎弓根和椎板构成，椎弓根是椎弓连接椎体狭窄部分，其上、下缘分别为椎上、下切迹，相邻的椎上、下切迹构成椎间孔，其内有神经、血管通过。椎弓峡部为椎弓根与椎板移行部，位于上、下关节突之间（图8-1-1）。
除寰枢椎之间无椎间盘外，其他椎体之间均有椎间盘，共23个。椎间盘由髓核、纤维环、透明软骨终板和Sharpey纤维环等构成。髓核富含水分，位于椎间盘的中心偏后部分。纤维环由纤维软骨构成，围绕髓核呈同心圆状排列，其前部较厚，后部较薄，故髓核易向椎体后方或后侧方突出。Sharpey纤维环位于椎间盘最外层，由胶原纤维构成。透明软骨终板紧贴于椎体上下缘，构成椎间盘髓核的上、下界（图8-1-2）。
图8-1-1椎骨一般形态
图8-1-2椎间盘及椎管内容
后纵韧带和*韧带是具有重要临床病理意义的结构（图8-1-3）。后纵韧带起自枢椎体后缘，向下沿各椎体和椎间盘的后缘至骶管，细而坚韧。*韧带参与椎管后壁的构成，起自上位椎骨椎板的下前面，止于下位椎骨椎板的后面和上缘，呈节段性。正常厚度为2~4mm，超过5mm即为增厚。后纵韧带增厚钙（骨）化、*韧带增厚均可导致椎管狭窄，脊髓及神经根受压，产生相应的临床症状。
图8-1-3脊柱韧带
椎管由椎孔、骶骨的骶管和椎骨之间的骨连接共同构成，内有脊髓、神经根、血管及脑脊液等。椎管前壁由椎体、椎间盘和后纵韧带构成，两侧壁为椎弓根和椎间孔，后壁为椎板和*韧带。上述构成椎管壁的任何结构发生变化，均可累及椎管，使其变形或狭窄。
脊髓位于硬膜囊内，上连延髓，呈圆柱形，因颈膨大、腰膨大致其各段粗细略有差异。脊髓末端变细，为脊髓圆锥，于第1腰椎（小儿平第3腰椎）椎体下缘水平处续为终丝。一般来说，成人第2腰椎水平以下椎管内无脊髓组织，仅有马尾神经。脊髓亦分颈、胸、腰和骶尾段等，但影像上各段界限难辨。脊髓节段与同序数的椎骨多不对应。
脊髓被膜自外向内依次为硬脊膜、蛛网膜及软脊膜。软脊膜紧贴脊髓表面，蛛网膜与软脊膜之间为蛛网膜下腔，其内充满脑脊液。蛛网膜紧贴硬脊膜内面，两者之间潜在腔隙为硬（脊）膜下腔（图8-1-2），CT及MRI上均不能显示此腔。硬脊膜厚而坚韧，由致密结蹄组织构成，呈盲囊状包绕脊髓、蛛网膜及软脊膜，形成长筒状的硬膜囊。硬脊膜与椎管壁之间间隙为硬膜外腔，其内含有丰富的脂肪组织，还有血管、神经、淋巴组织等。识别脊髓被膜的解剖结构对椎管内病变的定位及定性诊断具有重要的意义。
第二节脊柱和脊髓X线解剖
脊柱的骨性结构与周围软组织具有良好的自然对比，X线平片能较清晰显示椎体和附件。其中，骨皮质呈线样致密影，椎体骨小梁呈细网致密影，椎管、椎间隙呈透亮影。X线平片不能显示和区分椎管内结构，如脊髓、蛛网膜下腔等。
一、颈椎
㈠颈椎正位
寰、枢椎因上颌骨重叠而显示不清，寰枢椎以下椎体形态相似，呈长方形，第4颈椎平面因声门投影于椎体中央，呈纵行窄状透亮影。椎体上下缘呈致密线影。椎体上缘两侧斜向外上方的致密小突起为钩突，与相邻椎体后外下缘构成钩椎关节。椎弓根呈环形致密影，位于椎体阴影内两侧，其上、下、外侧方致密性突起分别为上、下关节突及横突。横突两侧对称，棘突呈倒“人”字形致密影投影于中线上（图8-2-1）。
图8-2-1颈椎正位
㈡颈椎侧位
侧位片上，各椎体顺序排列呈稍前凸的自然曲度。椎体前后缘连线光滑，椎体呈四方形，第4、5颈椎前部稍扁，相邻椎体上、下缘之间透亮间隙为椎间隙。椎间隙宽窄均匀，自上而下稍增宽。椎体后上缘向后延续为椎弓根及上、下关节突，相邻椎体的上、下关节突构成椎间关节，关节间隙表现为关节突稍下方的短条状透亮影。横突影与椎体阴影重叠，难以辨认。两侧椎板汇成棘突，其周围致密，中央较透亮，第2颈椎棘突粗大，向下呈钩突状，第7颈椎棘突最长。这些特点有助于定位和计数（图8-2-2）。
㈢颈椎斜位
主要显示椎间孔的形态和大小。椎间孔由相邻椎体的后缘、上位椎体椎弓根下缘、下位椎体椎弓根上缘及上下关节突的前缘围成，呈纵向长卵圆形透光区。其大小在第2~5颈椎略小，一般长径约9mm，短径约5mm（图8-2-3）。
图8-2-2颈椎侧位
图8-2-3颈椎斜位
㈣寰枢关节张口位
寰枢椎投影于上下齿列之间，齿状突居中央，位于寰椎两侧下关节面最外缘连线的中垂线（寰椎轴线）上。枢椎上关节面的凸面与寰椎侧块下关节面的凹面构成寰枢关节，正常情况下，两侧关节间隙对称，齿状突与左右侧块之间的间隙亦对称（图8-2-4）。
图8-2-4寰枢关节张口位
二、胸椎
㈠胸椎正位
胸椎椎体呈方形，自上而下逐渐增大。椎体上下面平坦，椎间隙宽度均匀，椎弓根投影于椎体阴影内两侧，呈环形致密影。棘突呈水滴状致密影投影于中线上。上位胸椎棘突投影于椎间隙及下位椎体上部。椎弓根与棘突间斜方形稍致密影为椎板，两侧椎板上缘共同形成一凹面向上的弧形阴影，上关节突在此弧形两侧外上缘于椎弓根上方形成致密影。下关节突在椎板下方椎体下角处形成突出的致密影。椎体两侧水平伸出的圆钝状阴影为横突，第12胸椎横突可分节。上8个椎体两侧与两对肋骨构成关节，下4个椎体两侧仅与一对肋骨构成关节；上10个胸椎的每一个横突均与肋骨构成关节，分别称为肋椎关节与肋横突关节（图8-2-5）。
㈡胸椎侧位
胸椎顺列稍后突，椎体呈长方形，第12胸椎略呈楔形，椎体后缘略凹。椎体附件除横突外均可显示，椎间孔除第1~3胸椎椎间孔外均显示清晰（图8-2-6）。
图8-2-5胸椎正位
图8-2-6胸椎侧位
三、腰椎
㈠腰椎正位
腰椎椎体呈长方形，比胸椎大，自上而下逐渐增大，椎弓根投影于椎体阴影内两侧，呈纵向卵圆形环状致密影。椎板上缘于椎弓根上方形成的致密突起阴影为上关节突，椎板向外下方形成的致密突起阴影为下关节突。相邻椎体的上、下关节突形成椎间关节，由于椎间关节面呈矢状位，所以关节间隙表现为垂直透亮影。由椎体两侧向外水平伸出的圆钝状致密影为横突，第3腰椎横突最长，第4腰椎横突略上翘，第5腰椎横突较宽大并可与骶骨构成假关节。棘突呈水滴状致密影（图8-2-7）。
㈡腰椎侧位
腰椎顺列稍前凸。椎体呈长方形，第5腰椎稍扁。第5腰椎与骶骨间隙稍窄，第3、4椎间隙略宽，其余各椎间隙大小相等。椎间孔大而清晰，椎弓根向上方突起的致密阴影为上关节突，横突呈轴位投影于上下关节突间的椎板阴影中，椎板后方向后下延伸的斜方形略致密阴影为棘突。顺沿第1骶椎上缘所作的直线与水平线的夹角为腰骶角，正常不超过30°，若大于34°则提示有脊柱不稳的可能（图8-2-8）。
㈢腰椎斜位
主要观察腰椎小关节突及椎弓峡部。与椎体重叠的椎弓根显示清晰，呈环形致密影，椎弓根向上、向前突起的致密影分别为上关节突及横突，向后下延伸的狭长致密影为椎弓峡部，峡部继续向下延伸为下关节突（图8-2-9）。
图8-2-7腰椎正位
图8-2-8腰椎侧位
图8-2-9腰椎斜位
四、骶尾椎
㈠骶尾椎正位
骶椎共5个，18~25岁阶段，骶椎自下而上逐渐骨性融合形成骶骨。骶骨呈倒置的三角形，由中间部分及两侧翼部组成。中间部分可见纵行致密阴影为骶椎棘突愈合后形成的骶中嵴，两侧翼部可见4条成对横行致密线影及4对透亮的骶孔影。翼部的耳状关节面与髂骨构成骶髂关节。骶骨下端连接尾骨，18岁后尾骨由4个尾椎组成，各尾椎间由软骨连接，约40岁后软骨才消失。除第一尾椎由椎体、尾骨角及外侧突组成外，余尾椎仅留椎体部分（图8-2-10）。
㈡骶尾椎侧位
骶骨腹侧凹陷，背侧隆凸不平，骶骨上部重叠较多，骶骨各椎体呈长方形，融合处呈现横行致密线影。第1骶椎前上缘明显突起为骶骨岬。骶骨后缘与椎板间条形透亮影为骶管，其下部开口为骶管裂孔。裂孔后方的角状致密影为骶骨角。各尾椎排列成凹面向前弧形，有时成直角状或钩状（图8-2-11）。
图8-2-10骶尾椎正位
图8-2-11骶尾椎侧位
第三节脊柱和脊髓断面影像解剖
脊柱CT扫描能显示脊柱和脊髓的横断面影像，能通过多平面重建和窗技术观察脊柱的骨性结构、椎旁及椎管内软组织结构。在骨窗上，骨性断面结构清晰显示，骨皮质呈高密度线样影，松质骨呈低密度影，其间散在点状高密度影为骨小梁。在软组织窗上，椎旁软组织对称显示，椎间盘呈类圆形软组织密度影，与椎体形态一致。脊髓断面呈类软组织密度影，周围一圈液性密度影为蛛网膜下腔，内含脑脊液。
MRI能清晰显示椎管内结构，在MRI图像上，脊髓呈灰白影像，在蛛网膜下腔脑脊液背景的衬托下，显示非常清楚。脑脊液在T1加权像上呈黑色，在T2加权像上呈亮白影；硬脊膜在T1及T2加权像均呈黑色影像；硬膜外脂肪在T1及T2加权像上均呈亮白色影像；椎间盘形态、结构显示清晰，髓核在T1加权像上呈灰色，在T2加权像上呈灰白影。Sharpey纤维环在T1加权和T2加权像上均呈黑色影。
一、横断面解剖
颈椎、胸椎及腰椎的结构相似，但各段椎骨的大小、形态及相对位置均有差异。现以具体椎骨为例介绍一些代表性层面。
（一）颈椎
第1、2颈椎及第7颈椎形态特殊，其余4个颈椎具有相似结构。
颈椎椎管大致为三角形，从第1～3颈椎水平椎管较宽，第3～7颈椎椎管管径大致相等。椎管前后径小于10mm，应考虑椎管狭窄。脊髓位于硬膜囊正中，在横断面上几乎都呈椭圆形。颈段蛛网膜下隙较宽大，硬膜外隙脂肪很少，仅位于背侧和外侧部。颈神经根较短，走行近似水平。椎间孔位于相邻的椎弓根之间，为长约4～5mm的骨性管道，与冠状面呈45°角，其前内侧壁为椎体钩突的后面、椎间盘和椎体下部；后外侧壁为关节突关节的内侧部。颈神经根向前下外穿出椎间孔，并与冠状面呈45°角，与水平面呈约10°角。
1.寰枢关节层面
寰椎呈环状，分为前弓、后弓和两侧的侧块。前弓的后方有枢椎的齿状突，齿状突呈圆柱形，其前缘稍平，与前弓后面的关节面构成寰枢正中关节；齿状突后方为寰椎横韧带，两侧为翼状韧带。正常成人寰齿关节间隙不超过3mm，齿状突至两侧寰椎侧块间距离相等，否则均考虑寰枢关节半脱位。侧块上下方的关节面分别与枕骨和枢椎相关节，侧块外侧方的骨结构为横突。第1颈椎的横突较其他颈椎横突长且粗。
颈1水平脊髓腹侧面略平，可见一由前正中裂形成的凹陷，后缘略圆，中线也可见由后中间沟形成的一微凹。硬脊膜与蛛网膜连在一起，无法区分，统称为硬脊膜囊。硬脊膜囊与骨性椎管之间为硬膜外间隙。蛛网膜下腔内含脑脊液（图8-3-1）。
图8-3-1 寰枢关节层面（上图CT平扫，下图为同层MRIT1WI）
2.颈5椎弓根层面
该层面可显示颈5完整的椎管，椎管由前方的椎体、侧方的椎弓根和后方的椎板围成，呈尖端向后的三角形。颈5椎体呈卵圆形，后缘平直或稍凹陷，椎体的横径大于矢状径。椎弓根较短，从椎体向后方伸出并连向关节块，与矢状面成45°角。关节块由上关节突和下关节突构成，连接椎弓根与椎板。两侧椎弓板在中线处呈钝角相连接，从连接处可见颈5棘突斜向后下方，呈分叉状，椎体与关节块的外侧为横突，其根部有横突孔，内有椎动、静脉通过。脊髓横断面呈椭圆形（图8-3-2）。
图8-3-2 颈5椎弓根层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
3.颈5～6椎间盘层面
椎间盘的前方可见第5颈椎椎体的前下缘，后方可见第6颈椎椎体的后上缘；由于椎间盘不伸至椎体的两边，所以椎间盘的两侧可见第6颈椎的钩突。钩突的后外方为椎间孔，椎间孔的后缘是第5、第6颈椎的关节突关节，该关节间隙表现为相邻关节突骨皮质之间的狭窄间隙，正常宽度为2—4mm，包括其间的关节软骨和真正的关节间隙。关节间隙的前方为第6颈椎的上关节突，后方为第5颈椎的下关节突。该层面椎板较细小，在中线不相连，椎板内面有较薄的*韧带附着。
椎间孔内充填有脂肪，其中有神经根影。在椎间孔的前外方、椎间盘及钩突的两侧可见椎动、静脉。椎管、硬膜囊及脊髓的大小、形态均与上一层一致(图8-3-3) 。
图8-3-3 颈5～6椎间盘层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
（二）胸椎
横断面上，胸椎椎体呈心形，横径和前后径大致相等。胸椎椎间盘似心形，后缘凹陷，大小与椎体一致。肋骨头平行于椎间盘，并作为显示椎间盘的重要标志。胸椎关节突的关节面近似冠状位，棘突斜向后下。椎体、横突均有关节面与肋骨相关节。
胸椎椎管水平断面呈圆形，横径与前后径大致相等，除第12胸椎椎管外，平均值为14～15mm。硬膜外脂肪主要分布于椎间孔和硬脊膜与椎弓之间。胸段脊髓水平断面呈圆形，位于硬膜囊正中稍前方。因胸髓节段高于同序数椎体，故脊神经根较长，并斜行向下，在蛛网膜下腔下降2～3个椎体后才通过相应椎间孔。
1.胸8椎弓根层面
该层面可显示第8胸椎完整的椎管。椎体呈心形，椎体横径与前后径相近，椎体内可见“Y”形的椎基静脉影。椎弓根自椎体上部垂直向后伸出，与椎板相连。椎板短而宽，向内后方斜行，于中线处汇合。汇合向后伸出第8胸椎棘突，其后方有时可见第7胸椎棘突的末端。横突自关节块向后外方伸出，与第8肋骨并行，横突末端的前外侧面有肋凹，与肋骨的肋结节形成肋横突关节。
胸椎椎管近似圆形，胸髓断面呈圆形，位于蛛网膜下腔正中稍偏前。脊髓两侧可见脊神经的前根和后根。脊髓的前后径平均为7.5～8.5mm。蛛网膜下腔的前后径平均为12～13mm（图8-3-4）。
图8-3-4 胸8椎弓根层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
2.胸8椎间孔上部层面
该层面骨性椎管不完整。椎体后缘轻度凹陷，后外侧为椎间孔，孔内有脂肪、神经根及硬膜外静脉。椎间孔的前外缘为第8肋骨的颈部，后方为第8、9胸椎的椎间关节。椎间关节关节面的方向近似冠状面，关节间隙宽径2—4mm，间隙的前方为第9胸椎的上关节突，后方为第8胸椎的下关节突。两侧椎板在中线处相连，连接处可见第8胸椎棘突伸向后方。椎骨、脊髓和蛛网膜下腔的径线与上一层相同（图8-3-5）。
图8-3-5 胸8椎间孔上部层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
3.胸8～9椎间盘层面
胸椎间盘较颈、腰部椎间盘薄，横断面积比颈椎间盘大，椎间盘的侧后方见第9肋的肋骨头。肋骨头后内侧为椎间孔，椎间孔后方为第9胸椎的上关节突。该层面上第9胸椎的上关节突显示比上一层明显增大。椎板的后方可见第8胸椎棘突部分断面。脊髓位于蛛网膜下腔中央，稍偏，脊髓、蛛网膜下腔的径线较上一层面略增大（图8-3-6）。
图8-3-6胸8～9椎间盘层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
（三）腰椎
腰椎椎体是所有椎骨中最大者，横断面呈肾形，上段腰椎关节突关节面呈斜矢状位，与矢状面大致成45°角，向下角度逐渐增大，前外方是下位椎骨的上关节突，后内方是上位椎骨的下关节突。横突以第3腰椎最长，第1、5腰椎最短。腰椎椎间盘大小、形态与相邻椎体相似，水平断面亦呈肾形，后缘内凹，但腰5~骶1椎间盘后缘平直或稍凸。
各段腰椎椎管形态不一，第1、2腰椎椎管水平断面多呈圆形或卵圆形，其横径大于或等于前后径；第3、4腰椎椎管水平断面多呈三角形，横径大于前后径；第5腰椎椎管多呈三叶形。CT测量时，腰椎椎管前后径的正常范围为15～25mm。侧隐窝是椎管的最狭窄部，也是神经根出相应椎间孔的通道。在硬膜囊的前方和前外侧有丰富的硬膜外脂肪。脊髓位于硬膜囊内，其圆锥末端在第1腰椎体平面，腰、骶、尾部脊神经根在硬膜囊中围绕着脊髓圆锥和终丝，称为马尾。在水平断面上可见围绕在脊髓圆锥、终丝周围的脊神经根均匀的分布。
现介绍经腰1椎体及腰4~5椎间层面解剖。
1.腰1椎体中部层面
该层面通过腰1椎体的中部及椎弓根。椎管呈完整的环状骨结构。椎体外形较大，前缘圆隆，后缘平滑微凹，椎体内见“Y”形椎基静脉影，椎体侧后方与椎弓根相连，在椎弓根与椎板相连处见横突伸出外方，两椎板汇合处见棘突伸向后方。
椎管及硬膜囊呈圆形，硬膜囊内含脊髓圆锥及断面呈密集点状的马尾神经根。硬膜外腔内含脂肪和椎内静脉丛。
腰1椎体的侧方见腰大肌的起始部，前方有腹主动脉和下腔静脉，腹主动脉位于左侧、下腔静脉位于右侧。腹主动脉的两侧见膈肌脚断面。膈肌脚断面有时呈结节状，勿误认为淋巴结。椎体的背面，棘突与横突之间有横突棘肌和竖脊肌（图8-3-7）。
图8-3-7腰1椎体层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
2.腰4椎间孔上部层面
该层面显示第4腰椎椎间孔的上部。椎管呈不完全的环状结构，椎体呈椭圆形，后缘平滑微凹。椎体后外侧与第4腰椎下关节突之间为椎间孔，内见腰4脊神经的后根神经节，神经节的内侧为硬膜外静脉。第4腰椎下关节突前方有*韧带附着，后方与椎板相延续。两侧椎板在中线汇合处后方见棘突。
该平面骨性椎管的前后径和横径均比腰1椎体层面略大。硬膜囊前缘平直，囊内见散在点状的马尾神经根位于终丝周围。硬膜外脂肪在椎间孔处和硬膜囊前、后方最为丰富。椎板的后方有多裂肌和竖脊肌（图8-3-8）。
图8-3-8腰4椎间孔上部层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
3.腰4～5椎间盘层面
椎间盘的形态与相邻椎体一致，后缘微凹。椎间盘侧后方为椎间孔，孔内见硬膜外静脉和脂肪，孔的外侧见第4腰神经斜向前外侧行走。椎间孔后方可见腰4～5椎间关节，关节面呈弧形，从前内斜向后外方，关节间隙为2～4mm。关节腔的前方为腰5上关节突，后方为腰4下关节突。下关节突与椎板相延续，椎板前方见条状的*韧带附着，其厚度正常为3～5mm。
硬脊膜囊形态及囊内、外结构与上一层相仿。在硬膜囊的前外侧可见圆形的腰5神经根断面（图8-3-9）。
图8-3-9腰4～5椎间盘层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
（四）骶骨
骶骨由5块骶椎融合而成，略呈扁平倒置三角形。在骶1平面，前为骶骨岬，后方为骶管。骶骨的两侧部为骶骨翼，其外侧关节面与髂骨形成骶髂关节，骶管呈三角形，骶骨的前、后面分别有骶前、后孔，与骶管相通，骶前、后孔分别有脊神经前支、后支通过。骶管前后径约为14.9mm，横径约为31mm。骶骨背面中线上为骶正中嵴，是棘突融合所致；硬膜囊紧靠骶管后壁，内有马尾。骶管两侧为侧隐窝，内有第1骶神经根，神经根外包硬脊膜延伸为神经鞘。硬膜外隙前宽后窄，脂肪较丰富。骶骨的背面有骶棘肌，两侧为髂骨翼。髂骨翼的前方有髂腰肌，后方由浅至深可见臀大、臀中、臀小肌（图8-3-10）。
图8-3-10骶1椎体层面（上图为CT平扫，下图为同层MRIT2WI）
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