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Anatomia neuroassiale

Steven L. Orebaugh e Hillenn Cruz Ing

INTRODUZIONE

La colonna vertebrale fa parte dell'asse del corpo umano, estendendosi nella linea mediana dalla base del cranio al bacino. Le sue quattro funzioni principali sono la protezione del midollo spinale, il sostegno della testa, la fornitura di un punto di attacco per gli arti superiori e la trasmissione del peso dal tronco agli arti inferiori. Pertinente all'anestesia regionale, la colonna vertebrale funge da punto di riferimento per un'ampia varietà di tecniche di anestesia regionale. È importante, quindi, che l'anestesista sia in grado di sviluppare un'immagine mentale tridimensionale delle strutture che compongono la colonna vertebrale.

CONSIDERAZIONI ANATOMICHE

La colonna vertebrale è composta da 33 vertebre (7 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 4 coccigei) (Figura 1). Nel periodo embrionale, la colonna vertebrale si curva a forma di C, formando due curvature primarie con il loro aspetto convesso diretto posteriormente. Queste curvature persistono durante l'età adulta come le curve toraciche e sacrali. Le lordosi cervicale e lombare sono curvature secondarie che si sviluppano dopo la nascita a seguito dell'estensione della testa e degli arti inferiori in posizione eretta. Le curvature secondarie sono convesse anteriormente e aumentano la flessibilità della colonna vertebrale.

FIGURA 1. La colonna vertebrale e le curvature della colonna vertebrale adulta, vista laterale.

vertebre

Una tipica vertebra è costituita da un arco vertebrale posteriormente e da un corpo anteriormente. Questo vale per tutte le vertebre tranne C1. Due peduncoli sorgono sugli aspetti posterolaterali di ciascuna vertebra e si fondono con le due lamine per circondare il forame vertebrale1 (Figura 2A, Figura 2B). Queste strutture formano il canale vertebrale, che contiene il midollo spinale, i nervi spinali e spazio epidurale. Dischi fibrocartilaginei contenenti il ​​nucleo polposo, un corpo gelatinoso avascolare circondato dalle lamelle collagene del legamento anulare, si uniscono ai corpi vertebrali. I processi trasversali nascono dalle lamine e sporgono lateralmente, mentre il processo spinoso sporge posteriormente dall'unione della linea mediana delle lamine (Figura 2A, Figura 2B). Il processo spinoso è spesso bifido a livello cervicale e funge da attacco per muscoli e legamenti.
C1 (atlante), C2 (asse) e C7 (vertebra prominente) sono descritte come vertebre cervicali atipiche per le loro caratteristiche uniche.
C1 è un osso ad anello che non ha corpo o processo spinoso.

FIGURA 2. Una tipica vertebra. A: Vista superiore della vertebra L5. B: Vista posteriore della vertebra L5.

È formato da due masse laterali con sfaccettature che si collegano anteriormente a un arco corto e posteriormente a un arco più lungo e curvo. L'arco anteriore si articola con le tane e l'arco posteriore ha un solco dove passa l'arteria vertebrale (Figure 3A). Il processo odontoide (tane) di C2 sporge superiormente, da cui l'asse del nome (Figure 3B). Insieme, l'atlante e l'asse formano l'asse di rotazione per l'articolazione atlantoassiale.
La C7 (vertebra prominens) ha un lungo processo spinoso non bifido che funge da utile punto di riferimento per una varietà di procedure di anestesia regionale (Figura 3C). Il processo trasverso C7 è ampio e presenta un solo tubercolo posteriore.

FIGURA 3. Le vertebre atipiche. A: Vista superiore della vertebra C1 (atlante). B: Vista superiore della vertebra (asse) C2 con un processo spinoso bifido. C: Vista superiore della vertebra C7; il processo spinoso non è bifido.

Gli spazi interlaminari nella colonna vertebrale toracica sono stretti e più difficili da raggiungere con un ago a causa delle lamine sovrapposte. Al contrario, le lamine delle cinque vertebre lombari non si sovrappongono. Lo spazio interlaminare tra le vertebre lombari adiacenti è piuttosto ampio.

Le articolazioni delle faccette vertebrali (zigapofisarie) articolano gli elementi posteriori delle vertebre adiacenti. La giunzione della lamina e dei peduncoli dà origine a processi articolari inferiori e superiori (Figura 2A, Figura 2B). Il processo articolare inferiore sporge caudalmente e si sovrappone al processo articolare superiore della vertebra inferiore adiacente. Questo allineamento è importante da comprendere quando si eseguono procedure interventistiche sul dolore come iniezioni di faccette articolari, iniezioni di steroidi intra-articolari o denervazione a radiofrequenza. Le superfici articolari nel rachide cervicale sono orientate a metà strada tra il piano assiale e quello coronale. Questo allineamento consente un ampio grado di rotazione, flessione ed estensione ma poca resistenza alle forze di taglio all'indietro e in avanti. Le faccette articolari nella regione toracica sono orientate su un piano più coronale, che fornisce una maggiore protezione contro le forze di taglio ma riduce la rotazione, la flessione e l'estensione.

Nella colonna lombare, le superfici articolari sono curve, con un orientamento coronale della porzione anteriore e una porzione posteriore orientata sagittale. Le faccette toraciche si trovano anteriormente ai processi trasversi, mentre le faccette cervicali e lombari si trovano posteriormente ai loro processi trasversali.

Cinque vertebre sacrali si fondono per formare l'osso sacro a forma di cuneo, che collega la colonna vertebrale con le ali iliache del bacino4 (Figure 4A, 4B). Nell'infanzia, le vertebre sacrali sono collegate dalla cartilagine, che progredisce verso la fusione ossea dopo la pubertà, con solo uno stretto residuo del disco sacrale rimasto nell'età adulta.

La fusione è generalmente completa attraverso il livello S5, sebbene possa esserci una completa mancanza di qualsiasi tetto osseo posteriore sul canale vertebrale sacrale. Lo iato sacrale è un'apertura formata dalla fusione posteriore incompleta della quinta vertebra sacrale.
Si trova all'apice del coccige, che è formato dall'unione delle ultime quattro vertebre (Figura 4C). Questa pausa fornisce un comodo accesso all'estremità caudale dello spazio epidurale, specialmente nei bambini. I cornu sacrali sono protuberanze ossee su ciascun lato dello iato che sono facilmente palpabili nei bambini piccoli e fungono da punti di riferimento per un blocco epidurale caudale. Per ulteriori informazioni, vedere Anestesia caudale.

FIGURA 4. L'osso sacro e il coccige. A: Vista posteriore dell'osso sacro; l'osso sacro si curva anteriormente prossimale alla sua punta restringente dove si articola con il coccige. B: La base dell'osso sacro è diretta verso l'alto e in avanti. C: Vista anteriore del coccige.

Dal Compendio dell'anestesia regionale: animazione della colonna vertebrale.

Legamenti intervertebrali

La colonna vertebrale è stabilizzata da una serie di legamenti. I legamenti longitudinali anteriore e posteriore corrono rispettivamente lungo le superfici anteriore e posteriore dei corpi vertebrali, rinforzando la colonna vertebrale. Il legamento sovraspinato, una fascia pesante che corre lungo le punte dei processi spinosi, si assottiglia nella regione lombare (Figura 5).
Questo legamento continua come legamento nucale sopra T7 e si attacca alla protuberanza esterna occipitale alla base del cranio. Il legamento interspinoso è una stretta rete di tessuto che si attacca tra i processi spinosi; anteriormente si fonde con il legamento flavum e posteriormente con il legamento sovraspinato (Figura 5).

Il ligamentum flavum è una struttura densa e omogenea, composta principalmente da elastina che collega la lamina delle vertebre adiacenti, (Figura 5). I bordi laterali del legamento rosso circondano le faccette articolari anteriormente, rinforzando la loro capsula articolare. Quando un ago viene fatto avanzare verso lo spazio epidurale, c'è un aumento facilmente percettibile della resistenza quando si incontra il legamento flavum. Ancora più importante per la pratica dell'anestesia neuroassiale, si verifica una percettibile e improvvisa perdita di resistenza quando la punta dell'ago passa attraverso il legamento ed entra nello spazio epidurale.

FIGURA 5. Una vista in sezione trasversale del canale vertebrale con i legamenti intervertebrali, il corpo vertebrale e il processo spinoso.

Il ligamentum flavum è costituito dalle metà destra e sinistra che si uniscono ad un angolo inferiore a 90°. È importante sottolineare che questa fusione della linea mediana può essere assente in misura variabile a seconda del livello vertebrale. Questi spazi di fusione consentono alle vene di connettersi ai plessi venosi vertebrali. Da notare che i gap di fusione sono più prevalenti a livello cervicale e toracico. Yoon et al hanno riferito che i divari della linea mediana tra C3 e T2 si verificano nell'87%-100% degli individui.
L'incidenza del divario della linea mediana diminuisce ai livelli vertebrali inferiori, con T4-T5 il più basso (8%). In teoria, un divario della linea mediana rappresenta un rischio di mancato riconoscimento di una perdita di resistenza a livello cervicale e toracico elevato quando si utilizza l'approccio della linea mediana, con conseguente puntura durale involontaria.

Il ligamentum flavum è più sottile nelle regioni cervicale e toracica superiore e più spesso nella regione toracica inferiore e lombare. Di conseguenza, la resistenza all'avanzamento dell'ago è più facile da apprezzare quando un ago viene introdotto a un livello più basso (ad esempio, lombare). All'intercapedine L2–L3, il legamento flavum ha uno spessore compreso tra 3 e 5 mm. A questo livello, la distanza dal legamento alle meningi spinali è di 4-6 mm. Di conseguenza, è meno probabile che un'inserzione sulla linea mediana di un ago epidurale a questo livello provochi una puntura meningea involontaria con anestesia epidurale-analgesia.

La parete laterale del canale vertebrale presenta spazi tra peduncoli consecutivi noti come forami intervertebrali (Figura 1A). Poiché i peduncoli attaccano più cefalea della parte centrale del corpo vertebrale, i forami intervertebrali sono centrati di fronte alla metà inferiore del corpo vertebrale, con il disco vertebrale all'estremità caudale del forame.
Di conseguenza, i bordi dei forami intervertebrali sono il peduncolo alle estremità cefalica e caudale, il corpo vertebrale (cefalo) e il disco (caudale) sulla faccia anteriore, una porzione del corpo vertebrale successivo più inferiormente e posteriormente il lamina, faccetta articolare e legamento flavum.

Meningi spinali

Il midollo spinale è un'estensione del midollo allungato. Ha tre coperture membrane: la dura, l'aracnoide e la pia madre (Figura 6A). Queste membrane dividono concentricamente il canale vertebrale in tre compartimenti distinti: gli spazi epidurale, subdurale e subaracnoideo. Lo spazio epidurale contiene grasso, vene epidurali, radici del nervo spinale e tessuto connettivo (Figura 6B) Lo spazio subdurale è uno spazio "potenziale" tra la dura e l'aracnoide e contiene un fluido sieroso.
Il compartimento subdurale è formato da cellule neuroepiteliali piatte che hanno lunghi rami intrecciati. Queste cellule sono in stretto contatto con gli strati durali interni. Questo spazio può essere ampliato tagliando le connessioni dello strato cellulare neuroepiteliale con le fibre di collagene della dura madre.

FIGURA 6. A. Vista sagittale del midollo spinale con strati meningei, gangli della radice dorsale, nervi spinali e tronco simpatico. B. Vista in sezione trasversale del midollo spinale raffigurante il legamento flavum rispetto allo spazio epidurale posteriore. Si noti la stretta vicinanza dello spazio epidurale posteriore allo spazio subaracnoideo.

Questa espansione dello spazio subdurale può essere provocata meccanicamente iniettando aria o un liquido come mezzi di contrasto o anestetici locali, che, esercitando una pressione nello spazio, separano gli strati cellulari. Lo spazio subaracnoideo è attraversato da fili di tessuto connettivo che si estendono dall'aracnoide alla pia madre. Contiene il midollo spinale, le radici nervose dorsali e ventrali e il liquido cerebrospinale (CSF). Lo spazio subaracnoideo termina a livello vertebrale S2.

Midollo spinale

Ci sono otto segmenti neurali cervicali. L'ottavo nervo segmentale emerge tra la settima vertebra cervicale e la prima vertebra toracica, mentre i restanti nervi cervicali emergono sopra le loro vertebre con lo stesso numero. I nervi toracico, lombare e sacrale emergono dalla colonna vertebrale al di sotto del segmento osseo con lo stesso numero1 (Figura 6A). Le radici dei nervi spinali anteriori e posteriori derivano dalle radichette lungo il midollo spinale. Le radici del plessi degli arti superiori e inferiori (brachiale e lombosacrale) sono significativamente più grandi rispetto ad altri livelli.

Il sacco durale è continuo dal forame magno alla regione sacrale, dove si estende distalmente a coprire il filum terminale. Nei bambini, il sacco durale termina più in basso e in alcuni adulti la terminazione del sacco può arrivare fino a L5. Il canale vertebrale contiene il sacco durale, che aderisce superiormente al forame magno, al legamento longitudinale posteriore anteriormente, al legamento flavum e alle lamine posteriormente e ai peduncoli lateralmente.
Il midollo spinale si assottiglia e termina come cono midollare a livello del disco intervertebrale L1–L2 (Figura 7A). Il filum terminale, un'estensione fibrosa del midollo spinale, si estende caudalmente al coccige. La cauda equina è un fascio di radici nervose nello spazio subaracnoideo distale al cono midollare (Figura 7A).

Il midollo spinale riceve sangue principalmente da un'arteria spinale anteriore e due posteriori che derivano dalle arterie vertebrali (Figura 7B). Altre arterie principali che integrano l'afflusso di sangue al midollo spinale includono le arterie vertebrali, cervicali ascendenti, intercostali posteriori, lombari e sacrali laterali. La singola arteria spinale anteriore e due arterie spinali posteriori corrono longitudinalmente lungo la lunghezza del midollo e si combinano con le arterie segmentali in ciascuna regione. L'arteria segmentale maggiore (Adamkiewicz) è l'arteria segmentale più grande e si trova tra i segmenti vertebrali T8 e L1. L'arteria Adamkiewicz è il principale fornitore di sangue per due terzi del midollo spinale. La lesione di questa arteria può provocare la sindrome dell'arteria spinale anteriore, caratterizzata da perdita di continenza urinaria e fecale, nonché da una ridotta funzione motoria delle gambe. Le arterie radicolari sono rami delle arterie spinali e scorrono all'interno del canale vertebrale e alimentano la colonna vertebrale. Le vene radicolari drenano il sangue dal plesso venoso vertebrale e alla fine drenano nel sistema venoso maggiore: la vena cava superiore e inferiore e il sistema venoso azygos del torace.

FIGURA 7. A. Visione sagittale delle vertebre lombari. Il midollo spinale termina nell'interspazio L1-L2. B. Rifornimento arterioso del midollo spinale anteriore. L'arteria di Adamkiewicz emerge dai segmenti vertebrali T8-L1. Il piccolo inserto mostra l'afflusso di sangue al midollo spinale (una arteria anteriore e due posteriori).

 

Dal Compendio di Anestesia Regionale: Anatomia dell'infografica del midollo spinale.

MOVIMENTI DELLA DORSA

I movimenti fondamentali attraverso la colonna vertebrale sono flessione, estensione, rotazione e flessione laterale nella colonna cervicale e lombare. Il movimento tra le singole vertebre è relativamente limitato, sebbene l'effetto sia aggravato lungo l'intera colonna vertebrale. Le vertebre toraciche, in particolare, hanno una mobilità limitata a causa della gabbia toracica. La flessione è massima nella colonna cervicale, mentre l'estensione è maggiore nella regione lombare. Le regioni toracica e sacrale sono le più stabili.

CONSIDERAZIONI SPECIALI

Negli Stati Uniti e nei paesi più sviluppati si registra un aumento dell'invecchiamento della popolazione. Questa tendenza porta con sé una maggiore prevalenza di deformità spinali, come stenosi spinale, scoliosi, ipercifosi e iperlordosi. Pazienti anziani presentare sfide anestetiche quando sono richieste tecniche neuroassiali. Con l'avanzare dell'età, una diminuzione dello spessore dei dischi intervertebrali si traduce in una diminuzione dell'altezza della colonna vertebrale. Anche i legamenti e gli osteofiti ispessiti contribuiscono alla difficoltà di accesso sia allo spazio subaracnoideo che a quello epidurale. La frequenza delle deformità spinali negli anziani può raggiungere il 70%.

La scoliosi degli adulti, in particolare, si riscontra frequentemente negli anziani. Infatti, Schwab et al hanno dimostrato che la scoliosi era presente nel 68% di una popolazione volontaria asintomatica di età superiore ai 60 anni. Una comprensione approfondita della colonna vertebrale scoliotica aiuterà a eseguire con successo il blocco neuroassiale centrale in questa popolazione di pazienti. Nella spina scoliotica, i corpi vertebrali sono ruotati verso la convessità della curva e i loro processi spinosi sono rivolti verso la concavità della curva (Figura 8).

La diagnosi di scoliosi viene posta quando vi è un angolo di Cobb maggiore di 10° nel piano coronale della colonna vertebrale in un paziente scheletricamente maturo. L'angolo di Cobb, che viene utilizzato per misurare l'entità della scoliosi, è formato tra una linea tracciata parallela alla placca terminale superiore di una vertebra sopra la deformità della curva e una linea tracciata parallela alla placca terminale inferiore della vertebra un livello sotto la deformità della curva (Figura 8). Nei pazienti non trattati, esiste una forte relazione lineare tra l'angolo di Cobb e il grado di rotazione vertebrale sia nella curva toracica che in quella lombare, con la rotazione massima che si verifica all'apice della curva scoliotica. Una curvatura compensatoria della colonna vertebrale si verifica sempre nella direzione opposta della curva scoliotica.
La scoliosi di solito si manifesta nell'infanzia o nell'adolescenza e viene diagnosticata durante l'esame obiettivo di routine. Non trattata, può diventare progressiva e provocare insufficienza respiratoria e disturbi dell'andatura. La scoliosi può anche non essere diagnosticata e presentarsi più tardi nella vita come mal di schiena.

Il trattamento dipende dalla gravità della scoliosi. Di solito si osserva una lieve scoliosi (11°–25°). La scoliosi moderata (25°–50°) nel paziente scheletricamente immaturo progredisce frequentemente e quindi è più spesso con corsetto. I pazienti con scoliosi grave (>50°) vengono generalmente trattati chirurgicamente.

FIGURA 8. Colonna vertebrale scoliotica adolescenziale. A: Scoliosi a forma di S del rachide toracolombare. B: Angolo Cobb di 50°.

Il grado di rotazione del corpo vertebrale lungo l'asse lungo della colonna vertebrale influenza l'orientamento di un ago durante l'inserimento per l'anestesia neuroassiale. Nei pazienti con scoliosi, il corpo vertebrale ruota verso il lato convesso della curva. Come risultato di questa rotazione, i processi spinosi puntano verso la linea mediana (il lato concavo). Ciò si traduce in uno spazio interlaminare più ampio sul lato convesso della colonna vertebrale. Un percorso diretto allo spazio neuroassiale viene creato da questa rotazione del corpo vertebrale, consentendo l'uso di un approccio paramediano dal lato convesso della curva (Figura 9). I punti di riferimento della superficie, in particolare il processo spinoso, possono essere difficili da identificare nella colonna vertebrale scoliotica grave. I raggi X, e più recentemente l'ecografia preprocedurale, possono essere utili per determinare l'angolazione longitudinale della colonna vertebrale, la posizione e l'orientamento del processo spinoso, nonché la profondità della lamina.

FIGURA 9. Approccio paramediano in una spina scoliotica; la freccia B rappresenta il riallineamento dell'ago verso il lato convesso della colonna vertebrale scoliotica rispetto alla freccia A, che raffigura il solito approccio paramediano in una colonna vertebrale normale.

Consigli NYSORA

  • Il midollo spinale termina a livello da L1 a L2; non è consigliabile eseguire l'anestesia spinale a un livello pari o superiore a questo.
  • La mancata fusione del legamento flavum nei livelli cervicale e toracico superiore può ridurre il senso di perdita di resistenza con un approccio della linea mediana all'anestesia epidurale. Un approccio paramediano può essere più adatto a questi livelli perché l'ago viene fatto avanzare fino al punto in cui la presenza di un legamento flavum è più affidabile, consentendo un accesso efficace allo spazio epidurale.
  • Nei pazienti con scoliosi, un approccio paramediano dal lato convesso può avere più successo.

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