針刺矯治骨折后肘內翻畸形的實驗研究

向　誼　黃伯靈等

向誼黃伯靈張俊聶明趙小寅徐立群潘仁智

(南京市中醫院,江蘇210001;南京軍區總醫院;廈門市中醫院)摘要通過在家兔肱骨下端內側骨骺部形成不全骨折的手術方法,造成家兔肘部遲緩內翻模型。將44只模型家兔隨機分成實驗組與對照組。并將針刺組與不做任何治療組相比,以及治療不同時間段相比,觀察針刺矯治動物內翻畸形的形態學及生物化學的改變,并采用計算機多參數測量技術進行大樣本細胞圖像定量分析,證實通過針刺刺激可促使生長滯緩側骨骺部的軟骨細胞、骨母細胞的增生繁殖,達到了矯治內翻畸形的目的。

主題詞畸形/針灸療法肘骨折/并發癥

肘內翻畸形是兒童肘部骨折常見的并發癥,發生率約在30%～70%之間,國內外至今尚未有非手術矯治該畸形的方法。近年來。我們在臨床上采用針刺方法矯治該畸形獲得滿意療效的基礎上^[1,2],又通過對骨折后發生肘內翻畸形的模型家兔分組進行了針刺治療及對照觀察,探討了針刺矯治動物前肢肘內翻畸形的形態學及生物化學方面的變化?，F將實驗方法及結果報告如下。

1材料和方法

1.1實驗動物模型的制備

采用南京軍區總醫院動物試驗中心提供的出生40天的新西蘭雄性家兔44只,平均體重1.05±0.32 kg,分批氯胺酮肌肉注射麻醉后,取動物左前肢肘內側切口,分離皮下組織,在其肱骨下端內側骨骺部(距內上髁5 mm處)用手術刀造成寬約1 mm,深約4 mm,橫貫肱骨下端內側的切口,使肱骨下端骨骺部形成不完全性骨折,壓迫止血后,縫合皮膚,不采用外固定置飼養籠飼養40天。每10天將造模家兔固定于自制兔攝片架,兩前肢采用1 kg重鐵砣牽引使其肘關節處于伸直位,拍攝正位X線片,并在X線片上畫線測量每只家兔內翻畸形后的肱骨角角度:即肱骨縱軸線與肱骨肘關節聯線的外側角,該角內翻時加大,外翻時縮小,且受前肢位置變化的影響較小^[3]。40天測量后顯示:造模家兔左前肢肘關節肱骨角已由造模前的平均90.31±1.89度,翻為97.07±2.06度,經統計學處理,造模家兔左前肢肱骨角不論與造模前相比,抑或與未造模之右前肢相比,差異均有高度顯著性意義(P<0.01)。

1.2分組與治療情況

將44只出生80天左右,左前肢內翻畸形家兔,隨機抽取4只留作生化測定之模型0天測量值作對照,其余隨機分成實驗與對照2組,每組20只。分組后對兩組兔的體重與內翻角度進行了統計學處理,兩組間差異無顯著性意義(P>0.05)。實驗組家兔,使用自制木質治療架固定,每日對其左前肢肱骨下端內側髁前、后緣,相當于人體穴位小海與少海二穴部位,各刺入一針,深達骨骺,連接G 6805電針儀,連續疏密微波電流以針柄微微顫動為宜,留針30分鐘,每只兔總計針刺40次,對照組家兔則不進行任何治療,兩組家兔飼養條件完全相同。

1.3觀察方法

1.3.1X線片測量

針刺前與每針刺10次即對實驗與對照兩組家兔攝片1次,在X線片上畫線測量肱骨角角度,觀察畸形糾正情況。

1.3.2光鏡、電鏡觀察

針刺治療后每10天分別處死實驗與對照組家兔各3只,分別取材制作光鏡與電鏡觀察標本,其方法是將左肱骨下端骨骺部位標本分為3個區:不全骨折及周圍為1區;1區遠端部分別包括內側關節面骨骺生長區、側面骨骺生長區為2區;與2區對稱的外側關節面骨骺生長區,側面骨骺生長區為3區(見圖1);本實驗主要將針刺實驗組左肱骨下端2區與3區及對照組左肱骨下端2區進行對照觀察。實驗組左肱骨下端2區為針刺治療區,3區及對照組左肱骨下端2區均為未經針刺治療的對照組觀察區。光鏡標本采用HE染色,常規切片及部分采用含整個肱骨下端骨骺1,2,3區之大切片。除進行組織形態學觀察外,還進行計算機細胞圖象測定。電鏡觀察采用0.2 mol磷酸緩沖液配制的戊二醛固定液脫鈣后固定制成電鏡標本,日立透射電鏡下觀察。

1.3.3生化測定

針刺治療前第0天處死內翻模型兔4只,以后在針刺治療后第20,40天分別處死實驗與對照組家兔各4只;另取未造模出生80天的雄性家兔4只,處死后作為正常未造模家兔之對〖LL〗照。以上家兔處死后,將左前肢肱骨下端骨骺內外側分為1和2兩區,右前肢肱骨下端內側骨骺為3區,將1,2,3區的前部分取下測氨基己糖,后部分測鈣。針刺組1區是針刺刺激區,對照組1區無針刺刺激,取材部位分區如圖2。氨基己糖的測定采用改變的Blmenkrantz法^[4],鈣的測定采用MTB法^[5]。

1.3.4肱骨下端肱骨角的標本測量

所有處死家兔在取標本前均先去除附著于兩前肢肱骨上的肌肉與韌帶,分置量角器上,測量其左右肱骨下端肱骨角的角度,按處死日期分組統計兩組動物內翻角度糾正情況。

2結果

2.1X線片測量情況

針刺矯治10,20,30,40天后與對照組相比肱骨角改善情況見表1。

經統計學處理,實驗組自針刺矯治第10天起與對照組相比,差異即有顯著性意義(P<0.05),第20天起差異有非常顯著性意義(P<0.01);治療10,20,30,40天之間療效比較,0天與10天及20天與30天之間改善畸形速度較快,與其它時間段相比較,有統計學意義(P<0.05)。而對照組因未采用任何矯治手段,故治療前后肱骨角基本無改變。2.2光鏡觀察結果

針刺10天后,左肱骨下端2區與同肢3區相比:(1)生長帶^[6]靜止區細胞生長活躍,數目增多,層次增加,排列密集,其下方柱狀排列的軟骨細胞變大、深染、排列緊密,常見雙核軟骨細胞,軟骨細胞柱占骨骺生長板1/2以上,可達3/5。(2)成熟帶軟骨樣組織面積增大、變寬,軟骨細胞較多,體積增大,常見雙核細胞,胞漿豐富、嗜堿,細胞間有豐富的軟骨基質,嗜堿異染有鈣化。(3)變形帶軟骨成骨功能活躍,見較多的新生骨樣組織,骨樣組織周圍見較多的豐富的骨母細胞圍繞,骨母細胞體積大、核大、胞漿豐富、嗜堿性,細胞立方或低柱狀,部分區域多層排列或簇狀排列。骨樣組織互相連接成網,骨樣組織間血管較豐富。變形帶變寬。(4)再塑帶原始編織骨形成活躍,面積增大,骨母細胞體積大,核大、胞漿豐富、嗜堿性。細胞立方或低柱狀,部分區域呈簇狀排列。

針刺20天后,以上過程進一步明顯增強,尤以軟骨內成骨、原始編織骨形成并連接成網更為明顯。骨骺相對進一步增寬。

針刺30天后,與20天組相似。

針刺40天后,與30天相比,骨生成過程有退潮形態,但與3區相比,功能仍較活躍,骨骺生長板較3區寬1/4到1/3。其骨樣組織形成,特別是編織骨形成及改建比較明顯。

總之,與3區相比,左肱骨下端針刺治療2區其細胞增生活躍,軟骨成骨過程明顯增強,致骨骺生長板變厚。

對照組左肱骨下端2區:10～40天,骨骺生長板較實驗組左肱骨下端2區薄窄,與實驗組左肱骨下端3區較接近。20天后可見到功能較為活躍的軟骨細胞生長帶,柱狀排列的軟骨細胞較肥大,軟骨樣組織較多,軟骨內成骨較明顯,骨樣組織周骨母細胞較肥大,排列尚緊密,部分區域可見簇狀排列。

2.3計算機細胞圖像測定

對針刺20天時的實驗組2區與3區典型病例進行了計算機細胞圖像測量分析(因30天組與20天組相似,40天組骨生成過程已有退潮形態,故選擇20天組進行)。

將2區側面骨骺生長區、內側關節面骨骺生長區及3區側面骨骺生長區、外側關節面骨骺生長區病理組織圖像輸入計算機通過計算機病理圖像分析系統進行多參數測量,包括:(1)細胞平均面積、等效直徑、周長測量,細胞體積越大,說明細胞生長越活躍;(2)測量細胞在單位面積一致的圖像中所占面積比例,所占比例越大,說明細胞越密集,生長越活躍。測量結果見表2。

經計算機病理圖像分析系統檢測分析結果顯示:2區與3區不論是側面或關節面,其細胞平均面積、直徑、周長兩區相比差異均有極顯著性意義(P<0.01)。

2.4電鏡觀察結果

仍以針刺實驗組左肱骨下端2區與3區及對照組左肱骨下端2區進行對照觀察。

實驗組左肱骨下端2區:針刺10天,骨小梁邊緣骨母細胞明顯增多,核中常染色質豐富,胞質內含大量呈板層狀排列的粗面內質網,少量線粒體。

20天到30天,多處可見呈復層狀排列的骨母細胞。核常染色質豐富,胞質豐富,內含大量粗面內質網。

40天骨小梁邊緣骨母細胞數量減少,復層狀排列少見,大多呈立方狀、單層排列,胞質中粗面內質網仍較豐富。

實驗組左肱骨下端3區:10～40天骨生長狀況基本一致,骨小梁邊緣亦見骨母細胞存在,大部分骨母細胞呈扁平狀,核呈桿狀或橢圓形,胞質少,含中量粗面內質網。

對照組左肱骨下端2區:10天時可見骨小梁邊緣少數骨母細胞核異染色質增多,常染色質減少,部分內質網池擴張,并見胞質空泡化。骨細胞胞質中出現較多大小不一的空泡,粗面內質網較少。20～40天時骨小梁邊緣存在骨母細胞活躍區和不活躍區,活躍區骨母細胞較肥胖,胞質豐富,內含大量粗面內質網;不活躍區骨母細胞呈扁平狀,但胞質中粗面內質網仍較豐富。

2.5生化測定

結果見表3。從表3知未造模之正?？瞻捉M氨基己糖、鈣含量與文獻報道^[7,8]一致;造模兔0天,1區因造模后骨骺生長發生滯緩,氨基己糖與鈣含量均較未造模組及造模0天組2,3區降低;針刺組20天1區氨基己糖比0天1區略高,針刺組40天則比0天1區顯著增高(方差分析獸值檢驗,P<0.01),鈣則有下降趨勢;20天的針刺組區間比較,1區氨基己糖較其它區略高,40天的針刺組區間比較,1區氨基己糖較它區顯著增高(P<0.01),而鈣含量已趨基本一致。結果表明:針刺骨骺能促使氨基己糖顯著升高,能促進肘部生長滯緩側骨骺的生長。

2.6肱骨下端肱骨角的標本測量

測量分批處死后的實驗與對照組家兔肱骨下端肱骨角角度。其角度測量結果見表4。

由表4得知,實驗組較對照組肱骨下端肱骨角內翻改善顯著,兩組差異有顯著和非常顯著性意義(P<0.05,P〖WTBZ〗<0.01)。

3討論

采用針刺矯治骨折后肘內外翻畸形,經采用家兔前肢遲緩型肘內翻模型,并隨機分為實驗與對照兩組,結合X線片、光鏡、電鏡、生化觀察,認為用針刺方法刺激內翻側骨骺區來加速肱骨下端內側面骨骺與內側關節面骨骺的生長速度矯治肘內翻,其療效是確切的。過去有大量文獻報告生長激素和甲狀腺素可明顯促進骺板軟骨細胞的增殖和軟骨基質的形成,但本研究所做的工作并非在整體上去促進骺軟骨的生長,而是采用了僅僅在肘部針刺生長滯緩側,放棄另一側的方法去調節、加快該滯緩側骨骺的生長速度來矯治畸形。本研究證實其矯形原理是因為針刺刺激可以促使該區軟骨細胞、骨母細胞的增生繁殖,致該側骨骺變寬、骨骺生長板變厚,最終矯正了內翻畸形。

在進行針刺矯形時我們還曾對1例未造模之正常家兔的左肱骨下端內側骨骺進行了40次針刺試驗,經10,20,30,40天4次攝片未發現其原正常的角度有明顯變化,切片光鏡觀察亦未見明顯異常,顯示采用針刺矯治內翻畸形,可能僅對原有骨骺生長滯緩者有效或療效明顯。

一旦發生肘內外翻畸形后,過去非手術治療是無效的。傳統的手術方法是采用肱骨髁上楔形截骨術矯治,手術創傷大,兒童難以接受,術中若采用了鋼板內固定,因螺絲釘對骨骺的長期刺激還可能引起兩髁發育不平衡而再度出現畸形。采用針刺矯治肘內翻畸形,不僅可以避免發生上述現象,且無創傷,有較高的臨床使用與推廣價值,對其它一些骨骺疾病,如膝內外翻、矮小癥等亦提供了一種有益的治療思路。

4參考文獻

1黃伯靈,劉永年,龐俊,等.針刺治療肱骨髁上等骨折后肘內外翻畸形37例.中國醫藥學報,1990;(6):36

2黃伯靈,劉永年,龐俊,等.針刺矯治骨折后肘內外翻畸形52例.中國針灸,1997;(11):689

3賈秋林.骨科X線基礎.哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,1984:59

4Blnmenkrantz N.an Assay for Total Hexosamine and a Differential Assay for Glucosamins and Galactosamine.Chin Biochem 1976;9:269

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8李蓓君,徐達,朱秀玲,等.生長過程中骨骺的生化改變.中華骨科雜志,1989;5:369

(收稿日期:19990920,齊淑蘭發稿)