針刺矯治骨折后肘內(nèi)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(yī)院,江蘇210001;南京軍區(qū)總醫(yī)院;廈門市中醫(yī)院)摘要通過在家兔肱骨下端內(nèi)側(cè)骨骺部形成不全骨折的手術(shù)方法,造成家兔肘部遲緩內(nèi)翻模型。將44只模型家兔隨機(jī)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(nèi)翻畸形的形態(tài)學(xué)及生物化學(xué)的改變,并采用計算機(jī)多參數(shù)測量技術(shù)進(jìn)行大樣本細(xì)胞圖像定量分析,證實通過針刺刺激可促使生長滯緩側(cè)骨骺部的軟骨細(xì)胞、骨母細(xì)胞的增生繁殖,達(dá)到了矯治內(nèi)翻畸形的目的。

主題詞畸形/針灸療法肘骨折/并發(fā)癥

肘內(nèi)翻畸形是兒童肘部骨折常見的并發(fā)癥,發(fā)生率約在30%～70%之間,國內(nèi)外至今尚未有非手術(shù)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(chǔ)上^[1,2],又通過對骨折后發(fā)生肘內(nèi)翻畸形的模型家兔分組進(jìn)行了針刺治療及對照觀察,探討了針刺矯治動物前肢肘內(nèi)翻畸形的形態(tài)學(xué)及生物化學(xué)方面的變化?，F(xiàn)將實驗方法及結(jié)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(qū)總醫(yī)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(nèi)側(cè)切口,分離皮下組織,在其肱骨下端內(nèi)側(cè)骨骺部(距內(nèi)上髁5 mm處)用手術(shù)刀造成寬約1 mm,深約4 mm,橫貫肱骨下端內(nèi)側(cè)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(yǎng)籠飼養(yǎng)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(guān)節(jié)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(nèi)翻畸形后的肱骨角角度:即肱骨縱軸線與肱骨肘關(guān)節(jié)聯(lián)線的外側(cè)角,該角內(nèi)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(guān)節(jié)肱骨角已由造模前的平均90.31±1.89度,翻為97.07±2.06度,經(jīng)統(tǒng)計學(xué)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(nèi)翻畸形家兔,隨機(jī)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(jī)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(nèi)翻角度進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)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(zhì)治療架固定,每日對其左前肢肱骨下端內(nèi)側(cè)髁前、后緣,相當(dāng)于人體穴位小海與少海二穴部位,各刺入一針,深達(dá)骨骺,連接G 6805電針儀,連續(xù)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(jìn)行任何治療,兩組家兔飼養(yǎng)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(biāo)本,其方法是將左肱骨下端骨骺部位標(biāo)本分為3個區(qū):不全骨折及周圍為1區(qū);1區(qū)遠(yuǎn)端部分別包括內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面骨骺生長區(qū)、側(cè)面骨骺生長區(qū)為2區(qū);與2區(qū)對稱的外側(cè)關(guān)節(jié)面骨骺生長區(qū),側(cè)面骨骺生長區(qū)為3區(qū)(見圖1);本實驗主要將針刺實驗組左肱骨下端2區(qū)與3區(qū)及對照組左肱骨下端2區(qū)進(jìn)行對照觀察。實驗組左肱骨下端2區(qū)為針刺治療區(qū),3區(qū)及對照組左肱骨下端2區(qū)均為未經(jīng)針刺治療的對照組觀察區(qū)。光鏡標(biāo)本采用HE染色,常規(guī)切片及部分采用含整個肱骨下端骨骺1,2,3區(qū)之大切片。除進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察外,還進(jìn)行計算機(jī)細(xì)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(biāo)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(nèi)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(nèi)外側(cè)分為1和2兩區(qū),右前肢肱骨下端內(nèi)側(cè)骨骺為3區(qū),將1,2,3區(qū)的前部分取下測氨基己糖,后部分測鈣。針刺組1區(qū)是針刺刺激區(qū),對照組1區(qū)無針刺刺激,取材部位分區(qū)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(biāo)本測量

所有處死家兔在取標(biāo)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(tǒng)計兩組動物內(nèi)翻角度糾正情況。

2結(jié)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(jīng)統(tǒng)計學(xué)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(tǒng)計學(xué)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(jié)果

針刺10天后,左肱骨下端2區(qū)與同肢3區(qū)相比:(1)生長帶^[6]靜止區(qū)細(xì)胞生長活躍,數(shù)目增多,層次增加,排列密集,其下方柱狀排列的軟骨細(xì)胞變大、深染、排列緊密,常見雙核軟骨細(xì)胞,軟骨細(xì)胞柱占骨骺生長板1/2以上,可達(dá)3/5。(2)成熟帶軟骨樣組織面積增大、變寬,軟骨細(xì)胞較多,體積增大,常見雙核細(xì)胞,胞漿豐富、嗜堿,細(xì)胞間有豐富的軟骨基質(zhì),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(xì)胞圍繞,骨母細(xì)胞體積大、核大、胞漿豐富、嗜堿性,細(xì)胞立方或低柱狀,部分區(qū)域多層排列或簇狀排列。骨樣組織互相連接成網(wǎng),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(xì)胞體積大,核大、胞漿豐富、嗜堿性。細(xì)胞立方或低柱狀,部分區(qū)域呈簇狀排列。

針刺20天后,以上過程進(jìn)一步明顯增強(qiáng),尤以軟骨內(nèi)成骨、原始編織骨形成并連接成網(wǎng)更為明顯。骨骺相對進(jìn)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(tài),但與3區(qū)相比,功能仍較活躍,骨骺生長板較3區(qū)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(qū)相比,左肱骨下端針刺治療2區(qū)其細(xì)胞增生活躍,軟骨成骨過程明顯增強(qiáng),致骨骺生長板變厚。

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

2.3計算機(jī)細(xì)胞圖像測定

對針刺20天時的實驗組2區(qū)與3區(qū)典型病例進(jìn)行了計算機(jī)細(xì)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(tài),故選擇20天組進(jìn)行)。

將2區(qū)側(cè)面骨骺生長區(qū)、內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面骨骺生長區(qū)及3區(qū)側(cè)面骨骺生長區(qū)、外側(cè)關(guān)節(jié)面骨骺生長區(qū)病理組織圖像輸入計算機(jī)通過計算機(jī)病理圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行多參數(shù)測量,包括:(1)細(xì)胞平均面積、等效直徑、周長測量,細(xì)胞體積越大,說明細(xì)胞生長越活躍;(2)測量細(xì)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(xì)胞越密集,生長越活躍。測量結(jié)果見表2。

經(jīng)計算機(jī)病理圖像分析系統(tǒng)檢測分析結(jié)果顯示:2區(qū)與3區(qū)不論是側(cè)面或關(guān)節(jié)面,其細(xì)胞平均面積、直徑、周長兩區(qū)相比差異均有極顯著性意義(P<0.01)。

2.4電鏡觀察結(jié)果

仍以針刺實驗組左肱骨下端2區(qū)與3區(qū)及對照組左肱骨下端2區(qū)進(jìn)行對照觀察。

實驗組左肱骨下端2區(qū):針刺10天,骨小梁邊緣骨母細(xì)胞明顯增多,核中常染色質(zhì)豐富,胞質(zhì)內(nèi)含大量呈板層狀排列的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),少量線粒體。

20天到30天,多處可見呈復(fù)層狀排列的骨母細(xì)胞。核常染色質(zhì)豐富,胞質(zhì)豐富,內(nèi)含大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

40天骨小梁邊緣骨母細(xì)胞數(shù)量減少,復(fù)層狀排列少見,大多呈立方狀、單層排列,胞質(zhì)中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)仍較豐富。

實驗組左肱骨下端3區(qū):10～40天骨生長狀況基本一致,骨小梁邊緣亦見骨母細(xì)胞存在,大部分骨母細(xì)胞呈扁平狀,核呈桿狀或橢圓形,胞質(zhì)少,含中量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

對照組左肱骨下端2區(qū):10天時可見骨小梁邊緣少數(shù)骨母細(xì)胞核異染色質(zhì)增多,常染色質(zhì)減少,部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池擴(kuò)張,并見胞質(zhì)空泡化。骨細(xì)胞胞質(zhì)中出現(xiàn)較多大小不一的空泡,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較少。20～40天時骨小梁邊緣存在骨母細(xì)胞活躍區(qū)和不活躍區(qū),活躍區(qū)骨母細(xì)胞較肥胖,胞質(zhì)豐富,內(nèi)含大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng);不活躍區(qū)骨母細(xì)胞呈扁平狀,但胞質(zhì)中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)仍較豐富。

2.5生化測定

結(jié)果見表3。從表3知未造模之正常空白組氨基己糖、鈣含量與文獻(xiàn)報道^[7,8]一致;造模兔0天,1區(qū)因造模后骨骺生長發(fā)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(qū)降低;針刺組20天1區(qū)氨基己糖比0天1區(qū)略高,針刺組40天則比0天1區(qū)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(qū)間比較,1區(qū)氨基己糖較其它區(qū)略高,40天的針刺組區(qū)間比較,1區(qū)氨基己糖較它區(qū)顯著增高(P<0.01),而鈣含量已趨基本一致。結(jié)果表明:針刺骨骺能促使氨基己糖顯著升高,能促進(jìn)肘部生長滯緩側(cè)骨骺的生長。

2.6肱骨下端肱骨角的標(biāo)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(jié)果見表4。

由表4得知,實驗組較對照組肱骨下端肱骨角內(nèi)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(nèi)外翻畸形,經(jīng)采用家兔前肢遲緩型肘內(nèi)翻模型,并隨機(jī)分為實驗與對照兩組,結(jié)合X線片、光鏡、電鏡、生化觀察,認(rèn)為用針刺方法刺激內(nèi)翻側(cè)骨骺區(qū)來加速肱骨下端內(nèi)側(cè)面骨骺與內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面骨骺的生長速度矯治肘內(nèi)翻,其療效是確切的。過去有大量文獻(xiàn)報告生長激素和甲狀腺素可明顯促進(jìn)骺板軟骨細(xì)胞的增殖和軟骨基質(zhì)的形成,但本研究所做的工作并非在整體上去促進(jìn)骺軟骨的生長,而是采用了僅僅在肘部針刺生長滯緩側(cè),放棄另一側(cè)的方法去調(diào)節(jié)、加快該滯緩側(cè)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(qū)軟骨細(xì)胞、骨母細(xì)胞的增生繁殖,致該側(cè)骨骺變寬、骨骺生長板變厚,最終矯正了內(nèi)翻畸形。

在進(jìn)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(nèi)側(cè)骨骺進(jìn)行了40次針刺試驗,經(jīng)10,20,30,40天4次攝片未發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(fā)生肘內(nèi)外翻畸形后,過去非手術(shù)治療是無效的。傳統(tǒng)的手術(shù)方法是采用肱骨髁上楔形截骨術(shù)矯治,手術(shù)創(chuàng)傷大,兒童難以接受,術(shù)中若采用了鋼板內(nèi)固定,因螺絲釘對骨骺的長期刺激還可能引起兩髁發(fā)育不平衡而再度出現(xiàn)畸形。采用針刺矯治肘內(nèi)翻畸形,不僅可以避免發(fā)生上述現(xiàn)象,且無創(chuàng)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(nèi)外翻、矮小癥等亦提供了一種有益的治療思路。

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(收稿日期:19990920,齊淑蘭發(fā)稿)