脊髓蛛网膜下腔内的背根和腹侧根部会聚在椎间孔作为节段性脊神经。当小根接近椎间孔时，它们的软脑膜和蛛网膜层与骶囊的硬脑膜合并;在这个区域，这些脑膜层与正常的周围神经外套融合。三种外周神经结缔组织覆盖物是神经外膜，神经束膜和神经内膜。神经外膜是最外部的。它由致密、不规则、结缔组织和脂肪组织组成，并将神经束绑定到神经干。对于多个束，神经外膜层可分为束上和束间。神经束膜由扁平神经周围细胞和胶原纤维组成，并将神经纤维包裹成束状。神经内膜由网状和胶原纤维组成，细胞外基质占据束内神经纤维之间的空间。神经内膜包围轴突及其施万细胞。

在硬膜内髓外脊髓肿瘤中，大部分是神经鞘瘤或脑膜瘤。脊柱神经附近的这种肿瘤不仅在不同的椎骨水平上，而且在患者之间和同一患者的两侧之间表现不同。例如，一些肿瘤尊重蛛网膜层，而其他肿瘤则不能并且可能涉及相邻的神经组织，以至于必须牺牲它才能完全去除肿瘤。进行本尸体研究是为了确定这种观察的潜在解剖学原因。

将每个脊髓根/神经复合体描述为具有五个部分：蛛网膜下腔，硬膜下，硬膜外/椎管内，椎间孔和椎间孔后并入。神经根与其可分离的脑膜鞘进入硬脑膜。这些鞘与背根神经节周围结合，随后形成神经的神经外膜。脑膜鞘内的神经根和脊神经通过硬脑膜层附着在椎间孔边缘的骨膜上。发现在相同水平的两侧之间，在同一侧的腹侧和背侧根之间以及在脊髓的不同区域处的脊神经根的脑膜层的显着变化。

报道每个脊神经根进入单独的硬膜鞘，并且每个窦口由不同的根间隔隔开。该作者指出，每个背侧硬脑膜鞘可以延伸以覆盖背根神经节，但通常背根神经节仅覆盖其内侧半部，并且腹侧鞘通常是横向专利。报告还指出，蛛网膜在每个神经根的脊髓出口处单独包围，并延伸到硬脑膜鞘中一定距离。他发现一些患者的硬膜鞘口狭窄和这些出口的成纤维反应和增厚/狭窄，其释放导致患者症状的立即消退。

硬脑膜的内部与蛛网膜相邻，由称为硬脑膜边界，硬膜下或神经内皮细胞的细胞层组成。这些扁平细胞被描述为蜿蜒的交错过程，产生细胞间隙，细胞间连接很少。发现硬脑膜的最外层主要由胶原纤维组成。硬脑膜由最外层，松散排列的纤维弹性层，中间纤维部分和最内层细胞层组成。该最内层的特征在于多个交叉的细胞过程，缺乏细胞外胶原，显着的细胞外空间和很少的细胞连接。

最外层的蛛网膜层，在研究中具有网状外观，由紧密堆积的细胞组成，具有许多紧密连接但没有细胞外胶原。最外层的蛛网膜层的特征在于其内表面上朝向蛛网膜的最内侧胶原部分的独特的连续基底层。在该层内交织的蛛网膜小梁细胞具有许多线粒体，并通过桥粒固定在蛛网膜屏障细胞层的内表面上。外部脊髓蛛网膜由扁平的屏障细胞组成，形成解剖学和功能性屏障。屏障细胞深处是蛛网膜视网膜层，由细胞和胶原纤维组成。最里面的部分是小梁蛛网膜层，由覆盖有蛛网膜细胞的密集的厚胶原纤维束组成。相比结论是，鉴于其众多的紧密连接，最外层的蛛网膜层是脑脊液和硬脑膜血液循环之间有效的形态学和生理学脑膜屏障。然而，有些人发现注射到周围神经的神经下空间可以扩散到蛛网膜下腔。还发现，在一些标本中，蛛网膜下腔延伸到背根神经节的侧极。

描述了每个神经的根部通过穿过它们蛛网膜接受结缔组织支持。神经内膜，神经束膜和神经外膜的基底层与脑膜融合。具体而言，软脑膜由一层至两层扁平细胞组成，扁平细胞通过桥粒和间隙连接而连接。神经外膜通常被描述为与背根神经节区域内的硬脑膜连续。与自由渗透的神经外膜不同，神经束膜是对抗例如麻醉剂的有效屏障。该层由几到十几个同心的扁平细胞层组成，其具有明确定义的基底薄层。内部区域由通过紧密连接连接的单层神经周细胞组成。在中间区域是多层神经周细胞。神经细胞层具有型胶原，层粘连蛋白，纤连蛋白和硫酸乙酰肝素的基底层。束膜包括束膜细胞以及该束膜的细胞成分。神经内膜大部分沿神经纤维纵向延伸，主要由胶原束组成。这种网状物用于支持毛细血管和结缔组织细胞，如成纤维细胞，肥大细胞和巨噬细胞。

在该区域中的肿瘤类型包括神经鞘瘤。成像特征可以帮助确定硬膜内髓外区域中这些各种肿瘤的起源部位，包括硬膜外脂肪的变化和蛛网膜下腔的压缩或扩大。例如，硬膜外肿瘤取代硬膜外脂肪，取代硬脑膜，并压缩蛛网膜下腔。蛛网膜下腔肿瘤增加蛛网膜下腔，但通常不影响硬膜外脂肪。

神经鞘瘤最常见于神经套管附近的硬脑膜蛛网膜囊细胞的背根和脑膜瘤。此外高达一半的神经根肿瘤发生于神经纤维瘤病患者。神经纤维瘤通常包住神经根，但神经鞘瘤在不对称生长时更常见位于邻近神经根的位置。

有趣的是，外科医生和放射科医生已发现，各种神经根肿瘤可以基于脊髓水平具有可变的解剖和功能表达以及它们是否涉及腹侧或背侧支根。这种不稳定的发现可能是由于研究中发现的神经根的脑膜关系变化。例如，蛛网膜隔膜在大多数水平上将脊柱背侧和腹侧根部分开。这样的脑膜界面可以在存在的水平上抑制肿瘤生长，但允许生长继续在不存在的水平。此外，腰椎神经根的肿瘤通常涉及背根和腹侧根，并且在这些水平上缺乏界面得到了发现支持，即常见的蛛网膜鞘包裹背侧和腹侧腰神经根; 也就是说，没有干扰蛛网膜的隔膜。另外，如研究所示，内部软膜层较厚，偶尔含有各种水平的弹性纤维。

在研究的基础上，脊神经根周围的脑膜的变化是常见的，但主题确实存在。这些数据支持外科/放射学观察，即这些区域的肿瘤与神经组织之间的相互作用在患者之间和同一患者的两侧之间不同。