上颈椎功能解剖

上颈椎是由寰椎（C1）和枢椎（C2）及相关的韧带结构组成的功能复合结构，是支持头颅、保护脑干和脊髓连接区的重要结构及头部完成三维运动功能的主要解剖基础。从功能解剖出发，上颈椎是由寰枕（0～C1）关节复合结构及寰枢（C1～C2）关节复合结构两部分组成，包括了3个活动的关节：寰枕关节及寰枢关节，后者包括由寰椎前弓及寰椎横韧带与齿突形成的关节和寰枢侧方关节。上颈椎的屈伸和旋转活动度约占全部颈椎活动度的50%（表6-1）。因此，上颈椎功能受限将严重影响颈部的活动，进而影响头部重要感觉器官（视觉、听觉和嗅觉等）功能更好地适应日常与社会活动需要。

表6-1　上颈椎的平均活动度

［摘自Stephen MP．Biomechanics of Occipito-Atlanto-Axial Trauma．In：Rea GL，Miller CA（eds）．Spinal trauma：current evaluation and management．AANS publication committee，1993：18］

1．寰枕（0～C1）关节复合结构 寰枕（0～C1）关节是左右两个关节的联合关节，由寰椎侧块上的关节面和枕骨髁构成，它是单纯滑膜关节，有一松弛的关节囊，属椭圆状关节。此关节有两个相互垂直的运动轴，在横轴上可以做头的屈伸运动，在矢状轴上尚可以使头做侧屈运动，但范围很小。寰枕关节及其周围的韧带组成了寰枕关节复合结构。寰枕关节的稳定依赖于关节囊及寰枕前后膜。寰枕前、后膜正好将寰椎和枕骨间的裂隙封闭。寰枕前膜宽而致密，张于寰椎前弓上缘和枕骨底大孔前缘之间，在正中线为一自枕骨底部至寰椎前弓前面的结节的圆形韧带所加强，和前纵韧带的上端愈合。寰枕后膜张于寰椎后弓上缘和枕骨大孔后缘之间。除此之外，枢椎与枕骨之间的韧带对寰枕关节的稳定起着重要作用，包括齿突尖韧带及翼状韧带及寰椎十字韧带的上角和后纵韧带延续的覆膜（图6-1）。这些韧带甚为坚强，可以防止寰椎和枕骨的移位。Weisel和Rothman报道寰枕（0～C1）之间矢状面上的位移不超过1mm，说明寰枕关节是一个稳定的关节。寰枕关节运动功能主要是以屈伸运动为主的点头运动。在成年人很少发生寰枕关节脱位，而在儿童因韧带弹性较大且关节面的弧度较浅，较易出现此关节不稳定。在严重暴力作用下，如上述韧带全部发生断裂可出现寰枕脱位，多同时引起严重的高位脊髓损伤并致患者死亡，国内罕见报道。

图6-1　枢椎与枕骨之间的韧带解剖

寰枕关节中寰椎无椎体，枢椎的齿突来源于其椎体。寰椎有前后两弓及两侧块，寰椎的前弓较短，与其下位的颈椎椎体在一条线上，它的正中的后面一凹陷的关节面与齿突相关节，称为寰齿关节。后弓相当于椎板与棘突的部分只留一个小结节作为后小直肌的附着点。在后弓接近侧块处有一椎动脉沟。两侧椎动脉沟内侧缘间距为30～46mm，因此寰椎后弓单侧切除范围应掌握在15mm以内。寰椎侧块上有上下两个关节面，上关节面与枕骨髁相关节，下关节面与枢椎上关节面相关节，侧块内部有一结节为寰椎横韧带附着点。寰椎横突内有一椎动脉孔，横突的尖端有很多肌肉附着。寰椎的椎孔相当大，在骨折脱位后，其间的脊髓尚一回旋的余地（图6-2）。

图6-2　寰椎的上面观

2．寰枢（C1～C2）关节复合结构（图6-3） 枢椎下部与一般脊椎几乎相似，但其上部具有形状独特的齿突，齿突根部后方有寰椎横韧带通过，较细且前面有一关节面与寰椎前弓后面的关节面相关节，是齿突最薄弱的部位易发生骨折。齿突尖部至根部长15～18mm，齿突根部平均宽约9mm，矢状径约10mm。成年人齿状突中心纵轴与枢椎椎体纵轴形成齿体角，呈0°者占30%，齿突后倾者占70%（平均约6°）。因此在齿状突骨折应用Halo-vest外固定治疗时齿状突略有后倾可不影响其功能（图6-4）。

图6-3　寰枢（C1～C2）关节复合结构

寰枢关节由寰椎前弓及寰椎横韧带与齿突形成的关节和寰枢侧方关节组成。前者为车轴关节，具有良好的旋转功能。而侧方关节向外下倾斜，寰椎侧块的下关节面稍凹形，与枢椎上关节面的凸面相适应，这种结构可使C1～C2做最大旋转，同时侧方关节的关节囊及周围韧带有足够松弛性，可允许椎骨间有最大范围活动。寰枢关节由关节囊、前寰枢韧带、后寰枢韧带、后纵韧带延续形成的覆膜及寰椎十字韧带等结构形成的韧带复合结构来保障其稳定性（图6-1至图6-3）。寰椎十字韧带中的寰椎横韧带（TL）是一个坚强无弹性的纤维带，使齿突局限于寰椎前弓后面的关节切迹内，有足够的强度阻止寰椎向前移位（图6-5）。生物力学研究发现，在大多数人，寰椎横韧带是防止寰椎向前移位的主要坚强结构，但在有些人尽管无局部或全身病变，但因韧带发育不良甚至变性，在很小的力量下即可断裂。如果寰椎横韧带保持完整，在负重下，寰椎在枢椎上的移位不超过3mm，如果寰椎横韧带断裂，作为辅助结构的翼状韧带虽然也较厚坚强，但不能防止寰枢关节脱位。

图6-4　Halo-vest外围定治疗齿状突骨折

A．齿状突Ⅱ型骨折伴寰枢前脱位；B．应用Halo-vest外固定治疗3个月后骨折愈合，齿状突略向后成角，头部旋转功能正常

图6-5　寰椎横韧带

A．寰椎横韧带（TL，箭头）大体解剖；B．寰椎横韧带的MRI影像

3．寰枢椎的临床不稳定 寰枢椎的稳定性主要依赖于其韧带和骨性结构的完整，当韧带或骨性结构受到某种程度的损害时即可能损伤寰枢椎的稳定性，发生机械性不稳定或神经性不稳定。上颈椎骨性结构特殊，特别是其韧带复合体的坚强是保证其活动度大、稳定性高的功能解剖基础，颈部肌肉对维持寰枢椎的稳定性起辅助作用。上颈椎的前屈不仅受枕骨大孔前缘及齿突相互关系的制约，也受后部的韧带及项韧带的制约。寰椎横韧带是坚强无弹性的纤维带，对寰枢椎的稳定起重要作用。如寰椎横韧带断裂或从其位于寰椎横韧带结节处撕脱则会造成寰枢脱位。除寰椎横韧带外，翼状韧带在上颈椎的稳定中起重要作用。左侧翼状韧带限制寰椎和头部向右侧旋转，右侧翼状韧带限制向左旋转。上颈椎的韧带损伤常累及多个韧带，临床诊断中易被忽视。临床工作中，根据临床检查和影像学结果可判断寰枢椎的不稳定（表6-2）。

表6-2　寰枢椎不稳定的标准

＊影像学上提示横韧带撕裂（图6-6，图6-7）

［摘自Stephen MP．Biomechanics of Occipito-Atlanto-Axial Trauma．In：Rea GL，Miller CA（eds）．Spinal trauma：current evaluation and management．AANS publication committee，1993：19］

图6-6　寰椎横韧带撕裂，寰椎侧块侧方移位（a＋b）≥7mm

图6-7　寰椎横韧带撕裂，寰齿前间距ADI＞4mm