ANATOMIE DER WIRBEL UND DES EPIDURALRAUMS
Der Epiduralraum erstreckt sich vom Foramen magnum bis zum Hiatus sacralis und befindet sich innerhalb der Wirbelsäule. Die Säule besteht aus 33 Wirbeln, die in fünf Bereiche unterteilt sind, wobei nur 24 beweglich sind. Es gibt 7 Halswirbel, 12 Brustwirbel und 5 Lendenwirbel. Die 5 Kreuzbeinknochen und zusätzlich 4 Steißbeinwirbel sind beim Erwachsenen zum Kreuzbein bzw. Steißbein verschmolzen. Die Lenden- und Kreuzbeinknochen tragen mehr Gewicht als die zervikalen und thorakalen Gegenstücke, was die größere Größe dieser Strukturen erklärt. Zwischenwirbelgelenke befinden sich in den 24 Hals-, Brust- und Lendenwirbeln und ermöglichen der Wirbelsäule Flexibilität. Drei Viertel der Höhe der Wirbelsäule entfallen auf die Wirbelkörper, ein Viertel auf die Bandscheiben. Während die Anzahl der Halswirbel fix ist, kann die Anzahl der Brust-, Lenden- und Kreuzbeinwirbel bei bis zu 5% der Bevölkerung variieren. Daher sollte das Zählen der Wirbel an der Basis des Halses beginnen.
Die Wirbelsäule hat beim Erwachsenen vier Krümmungen, zwei vordere und zwei hintere. Die thorakalen und sacrococcygealen Krümmungen sind kyphotisch und werden auch als „primäre“ Krümmungen bezeichnet, da sie sich zuerst entwickeln. Die zervikalen und lumbalen Krümmungen, die auch als „sekundäre“ Krümmungen bezeichnet werden, sind bis zum Säuglingsalter nicht offensichtlich. Sobald ein Kind beginnt, seinen Kopf hochzuhalten, wird die zervikale Krümmung ausgeprägter. Die Brustwirbel sind etwas keilförmig, was ihre vordere Krümmung erklärt. Die lumbale Krümmung macht sich bemerkbar, sobald ein Säugling zu laufen beginnt und ist bei Frauen stärker ausgeprägt.
Die Wirbelsäule ist sehr unterschiedlich aufgebaut und besteht aus einem Wirbelkörper und einem Bogen. Der vordere Teil, der sogenannte Wirbelkörper, dient als Hauptstütze der Wirbelsäule und vergrößert sich nach unten hin immer mehr. Die größeren Körper, die im Brust- und Lendenbereich zu finden sind, sorgen für die Tragfähigkeit der Wirbelsäule. Das vordere Längsband umhüllt die vorderen Wirbelkörper und die dazugehörigen Bandscheiben. Seine Stärke erhält die Stabilität der Wirbelsäulengelenke und hilft, eine Überstreckung zu verhindern. Das hintere Längsband ist dünner und relativ weniger stark als das vordere Band. Es verläuft vom hinteren Rand der Wirbelkörper zu den Bandscheiben und hilft, eine Hyperflexion sowie eine hintere Bandscheibenprotrusion zu verhindern.
Die hintere Seite der Wirbel besteht aus Lamina und Pedikeln, die den Wirbelbogen bilden. Die Pedikel setzen direkt am hinteren Teil des Wirbelkörpers an und haben eine obere und untere Einkerbung, die die Foramina intervertebrales bilden. Die Lamina erstreckt sich nach posterior als zwei knöcherne Platten. Obere und untere Gelenkfortsätze entspringen an der Verbindung zwischen dem Pedikel und den Laminae. Bilaterale Querfortsätze entspringen ebenfalls an der Verbindung zwischen dem Pedikel und den Laminae. Der Dornfortsatz schließlich entspringt an der hinteren Vereinigung der Laminae und überlappt teilweise die darunter liegenden Wirbel. Diese Dornfortsätze sind dorsal über ein starkes Ligamentum supraspinale verbunden, gefolgt von Ligamenta interspinatus. Das Ligamentum flavum ist ein starkes elastisches Band, das die Lamina vertikal fixiert und die normale Krümmung der Wirbelsäule aufrechterhält.
Der Epiduralraum befindet sich innerhalb der Wirbelsäule und erstreckt sich vom Foramen magnum bis zum Hiatus sacralis. Seine wichtigsten anatomischen Abgrenzungen sind die zähe Dura mater, die äußerste Hülle des Rückenmarks, und das Periost der Wirbelsäule. An der Schädelbasis trennen sich die endosteale und kraniale Dura, um die venösen Sinus zu ermöglichen. Die kraniale Dura wird zur spinalen Dura, und die endosteale Dura bildet das Periost des Wirbelkanals. Der Epiduralraum ist der Raum, der zwischen der spinalen Dura und dem Periost des Wirbelkanals entsteht. Er umgibt den Duralsack und wird anterior durch das hintere Längsband, posterior durch das Ligamentum flavum und das Periost der Lamina und lateral durch die Wirbelfortsätze und Foramina intervertebrales begrenzt. Der Epiduralraum kommuniziert frei mit dem paravertebralen Raum durch die Foramina intervertebrales. Die Kommunikation erfolgt indirekt mit der Zerebrospinalflüssigkeit (Liquor).
Zur Bestimmung der Anatomie des Epiduralraumes, insbesondere im Bereich der Lendenwirbelsäule, wurden unterschiedliche Methoden verwendet. 1988 untersuchten Groen und Drukker3 die Innervation der Dura mater bei menschlichen Föten, die mit Acetylcholinesterase angefärbt wurden, und fanden signifikante Unterschiede zwischen dem ventralen und dorsalen Bereich. In der ventralen spinalen Dura wurde ein dicker, längs angeordneter Nervenplexus gefunden, der die Nervengeflechte aus dem hinteren Längsband, radikulären Ästen von Segmentalarterien und sinuvertebralen Nerven einschließt. Die Nerven der dorsalen Dura entspringen aus dem ventralen Duralplexus, bilden aber keinen Nervenplexus und erstrecken sich nicht in den medialen dorsalen Bereich. Die Autoren3 stellten außerdem fest, dass die ventralen Duranerven bis zu acht Wirbelkörperebenen reichen und sich in diesen Ebenen überlappen. Die durale Innervation ist von Bedeutung, da sie als eines der Gewebe angesehen wird, die für Schmerzen im unteren Rückenbereich verantwortlich sind.
Kryomikroskopische Schnitte, zusätzlich zur Computertomographie und Magnetresonanztomographie, haben gezeigt, dass der Epiduralraum mit lockerem Bindegewebe, Fett, Lymphgefäßen, Arterien, inneren Venenplexus und Spinalnervenwurzeln gefüllt ist. Der größte Teil des Epiduralraumes ist mit Fett gefüllt. Das Fett ist halbflüssig und lobuliert und nimmt mehr Raum im hinteren Bereich ein. Sein Gehalt nimmt in der Nähe des Gelenkfortsatzes der Wirbelsäule ab und wird im seitlichen Epiduralraum in der Nähe der Spinalnervenwurzeln reichhaltiger. Hier geht es in das Fett über, das die Spinalnervenwurzeln in den Foramina und das Fett im paravertebralen Raum umgibt. Am wenigsten Fett befindet sich im vorderen Wirbelraum, so dass die Dura in unmittelbarer Nähe des hinteren Längsbandes liegt. Das epidurale Fett liegt größtenteils frei im Epiduralraum, mit Ausnahme des Fettes, das sich in den Foramina intervertebrales befindet. Hier ist es über Bindegewebe mit den umliegenden Strukturen verbunden. Untersuchungen haben ergeben, dass die Fettmenge im Epiduralraum in direktem Zusammenhang mit der Fettmenge im übrigen Körper steht, d. h. übergewichtige Patienten haben mehr Fett im Epiduralraum als schlankere Patienten. Stark fettlösliche Medikamente werden in hohem Maße vom epiduralen Fett aufgenommen und können erst nach längerer Zeit freigesetzt werden. Die vielen Kapillaren des Epiduralfetts nehmen auch viel Lokalanästhetikum auf und bilden ein großes Gefäßsystem innerhalb des Epiduralraums.
Die Vaskularität innerhalb des Epiduralraums beschränkt sich nicht nur auf das Epiduralfett, sondern umfasst auch die vielen Epiduralvenen, die vor allem im vorderen Epiduralraum liegen und diesen ausfüllen. Die vielen Venen bilden einen großen venösen Plexus, und ihre Lage ist bequem von einer korrekt platzierten Epiduralnadel entfernt. Der reiche Venenplexus hat mehrere Gefäßverbindungen innerhalb des Epiduralraums, der Wirbelkörper und der Foramina. Cephalad steht der Epiduralraum in Verbindung mit den venösen Sinus des Schädels, nämlich dem Sinus basilaris, dem Sinus occipitalis und dem Sinus sigmoideus. Caudad sind die vertebralen Venengeflechte mit dem sakralen Venengeflecht verbunden, wodurch eine Verbindung zu den uterinen und iliakalen Venen entsteht. Die thorakalen und abdominalen Venen sind über die Foramina intervertebrales mit dem Plexus vertebralis verbunden, und Druckveränderungen innerhalb dieser Hohlräume werden auf die epiduralen Venen übertragen. Infolgedessen kann eine Kompression der Vena cava inferior aufgrund einer Schwangerschaft oder einer intraabdominalen Masse zu einer Distention der Epiduralvenen führen und den Blutfluss über die Vena azygos zum Plexus vertebrobasilaris beschleunigen. Das Risiko einer intravaskulären Kanülierung mit einem Epiduralkatheter oder einer Nadel ist unter diesen Umständen erhöht. Außerdem wird der Epiduralraum verkleinert und die Lokalanästhetika können stärker migrieren, was zu einem höheren Grad der Blockade führt. Durch die Exposition einer größeren Gefäßoberfläche erhöht sich potenziell auch das Risiko einer Lokalanästhetika-Toxizität aufgrund der Absorption aus dem Epiduralraum.
Der anteriore Epiduralraum, in dem sich diese großen Venengeflechte befinden, wird zwischen dem hinteren Längsband und dem Periost des Wirbelkörpers gebildet. Hier haftet die vordere Dura fest am hinteren Längsband, das sich über die Zwischenwirbelscheiben spannt. Direkt neben den Bandscheiben erstrecken sich Bindegewebsbänder nach superior und inferior, die den vorderen Epiduralraum weiter in laterale Hälften unterteilen. Dieser laterale Epiduralraum kommuniziert frei mit dem paravertebralen Raum durch die Foramina intervertebrales. Der laterale Epiduralraum wird vom hinteren Epiduralkompartiment durch den Wirbelbogenstiel getrennt, der in Kontakt mit der nahe gelegenen Dura kommt und mit Fett, Spinalnervenwurzeln und Blutgefäßen gefüllt ist. Auch hier können die offenen Foramina intervertebrales den intraabdominalen Druck direkt in den Epiduralraum übertragen. Diese Foramina können sich infolge von Arthrose verengen und die Ausbreitung des Lokalanästhetikums durch die Foramina verhindern, was zu einer verstärkten Verteilung des Lokalanästhetikums über die Länge des Epiduralraums führt.
Zusätzlich zur Identifizierung von Strukturen innerhalb des Epiduralraums wurde das Kryomikrotomschneiden zur Untersuchung der Dura mater verwendet. 1991 fand Hogan4 mit dieser Technik keine Hinweise auf ein dorsales Bindegewebsband in der Mittellinie oder eine Septierung des hinteren Epiduralraums. Mehrere Studien unterstützen jedoch die Existenz einer dorsomedianen Duralfalte, der Plica mediana dorsalis. 1988 wies Savolaine5 das Bindegewebsband mittels computertomographischer Epidurographie nach, die den hinteren Epiduralraum in der Mittellinie teilte. Bei dieser Art der Bildgebung scheint die Plica die Dura mater eng mit dem Ligamentum flavum zu verbinden, was zu einer Verengung der Dura und einer Verengung des Epiduralraumes in der Mittellinie führt. Anatomisch wird beschrieben, dass die Plica den hinteren Epiduralraum in laterale Kompartimente trennt und den Raum in der Mittellinie verengt. Es wurde vorgeschlagen, dass diese Teilung des Epiduralraums die Platzierung von Epiduralkathetern behindern oder eine ungleiche Verteilung von Lokalanästhetika verursachen kann. 1997 schlug Beaujeux6 vor, dass das Erscheinungsbild des Bindegewebsbandes auf das Vorhandensein eines epiduralen Fettpolsters zurückzuführen sein könnte, das vom Duralsack und der periostalen Auskleidung des Spinalkanals weggleitet.