腕关节三角纤维软骨复合体解剖及组织学观察
2020-09-29孙捷张益高甲科董娴宁于腾波
孙捷 张益 高甲科 董娴宁 于腾波
[摘要] 目的 解剖、测量并描述三角纤维软骨复合体(TFCC)的尺月韧带、尺三角韧带及桡尺韧带,分析运动神经纤维在TFCC不同区域的分布。方法 解剖腕关节标本后观察并测量记录TFCC相关韧带的数据、走行及位置关系。对新鲜TFCC标本进行Karnovsky-Roots染色,光学显微镜下观察染色的阳性反应区域的分布以及神经纤维走行。结果 桡尺韧带在掌侧面的一端止点位于尺骨小凹处;尺骨小凹止点处的尺月韧带、尺三角韧带交叉呈“V”形,止于对应腕骨的掌侧并维持着腕骨与尺骨之间的稳定。6例染色标本光镜下观察显示:4例TFCC背侧部阳性反应区域密集分布,2例TFCC的各部位阳性反应不明显;阳性反应密集的区域在高倍光镜下可见神经纤维走行。结论 尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带对维持尺骨小头与腕骨之间的TFCC的稳定性起到重要作用。染色标本中可观察到着色明显的胆碱能神经,初步认为是运动神经纤维。
[关键词] 三角纤维软骨;韧带,关节;解剖;染色与标记;运动神经纤维
[中图分类号] R602;R323.71 [文献标志码] A [文章编号] 2096-5532(2020)05-0516-04
doi:10.11712/jms.2096-5532.2020.56.155 [开放科学(资源服务)标识码(OSID)]
[ABSTRACT] Objective To dissect, measure, and describe the ulnolunate ligament, ulnotriguetrum ligament, and radioulnar ligament of the triangular fibrocartilage complex (TFCC), and to investigate the distribution of motor nerve fibers in different regions of TFCC. Methods The wrist joint specimen was dissected to observe, measure, and record the data, shape, and position relationship of TFCC-related ligaments. Karnovsky-Roots staining was performed for fresh TFCC specimen to observe the distribution of positive reaction areas and nerve fibers under a microscope. Results The end point of the radioulnar ligament on the side of the palm was located at the small concave of the ulna. The ulnolunate ligament and the ulnotriguetrum ligament at the small concave of the ulna intersected with each other in a “V” shape, stopping at the palm side of the corresponding carpal bone and maintaining the stability between the carpal bone and the ulna. Six stained specimens were observed under a microscope, among which 4 had densely distributed positive reaction areas in the dorsal part and 2 had no obvious positive reaction in each part. Nerve fibers were observed in the areas with dense positive reactions under a high-power microscope. Conclusion The ulnolunate ligament, the ulnotriguetrum ligament, and the radioulnar ligament play an important role in maintaining the stability of TFCC between the ulnar head and the carpal bone. Significantly colored cholinergic nerves can be observed in the stained specimens, which are preliminarily considered to be motor nerve fibers.
[KEY WORDS] triangular fibrocartilage; ligaments, articular; dissection; staining and labeling; motor nerve fiber
三角纖维软骨复合体(TFCC)是由腕关节内三角纤维软骨及其周围韧带等附属结构组成。国内外的学者普遍认为,腕尺侧疼痛多与TFCC损伤有关,其发病多见于从事体力劳动及体育运动的人群。PALMER等[1]将TFCC分为7部分,分别是三角纤维软骨盘(TFC)、尺侧副韧带、桡尺掌背侧韧带、尺月韧带、尺三角韧带、尺侧腕伸肌腱鞘、关节盘同系物等。其中TFC对维持下尺桡关节的稳定性及活动的灵活性、维持尺侧腕骨与尺骨间稳定性起到重要作用。而TFC周边韧带(尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带)对维持关节盘的稳定性起到不同程度的作用[1]。本研究对TFCC的尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带进行细致解剖,观察韧带的走行特点,测量韧带的长度、宽度及过伸后长度;然后对新鲜的TFCC标本进行Karnovsky-Roots染色,并在光学显微镜下对TFCC不同区域的运动神经纤维分布进行划分[2]。希望通过此次研究,能够总结出尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带在TFCC组成中的结构关系,并探索新的染色方法来研究TFCC内神经纤维分布,最终为临床腕关节镜治疗腕尺侧疼痛提供解剖学依据。现将结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 实验材料
成人双上肢尸体标本20对由青岛大学人体解剖学教研室提供,年龄42~65岁,平均(51±6)岁。其中17对为甲醛浸泡保存的上肢尸体标本,3对为新鲜成人上肢尸体标本。尸体标本解剖时均取双侧腕关节。
1.2 研究方法
1.2.1 标本大体解剖 将17对甲醛浸泡的双上肢尸体标本,自前臂远端1/3处锯下分离。仔细去除前臂远端1/3处至掌侧掌近纹、背侧掌指关节的皮肤、皮下组织,去除前臂的屈伸肌腱,保留桡神经、尺神经及正中神经,观察关节盘及韧带周边神经走行。在体视显微镜下细致去除尺桡骨及近排腕骨(舟骨、月骨、三角骨)表面附着的筋膜、脂肪等组织,在掌侧面显露月骨、三角骨表面,观察尺月韧带、尺三角韧带的止点分布,沿止点向远端继续分离至掌侧尺骨小凹处,显露尺月韧带、尺三角韧带及尺骨小凹处的起点。由尺骨小凹向掌侧桡尺切迹继续分离,显露出掌侧桡尺韧带。观察尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带的走行方向,测量并记录3条韧带的长度、宽度及过伸后长度。
1.2.2 Karnovsky-Roots染色 3对新鲜成人上肢尸体标本在解剖观察后取出TFCC。将取出的6只TFCC置于-20 ℃冷冻隔夜保存。染色前30 min,将冷冻保存的TFCC取出,放于室温下解冻。解冻后将TFCC切割为4部分,分别为尺侧部、背侧部、掌侧部、中央部。将切割后的每一部分标本置于冷冻切片机上,行冠状位连续切片,切片厚度为6 μm,共切取60张切片,滴加孵育液后在36 ℃水浴箱中孵育8、10、12、24 h。孵育液在染色前30 min配制,其成分包括碘化乙酰硫代胆碱12.5 mg,0.1 mol/L磷酸缓冲液16 mL(0.1 mol/L磷酸氢二钠9 mL,0.1 mol/L磷酸二氢钾7 mL),0.1 mol/L柠檬酸钠1 mL,30 mmol/L硫酸铜2.5 mL,5 mmol/L铁氰化钾2.5 mL,蒸馏水2 mL。将反应后的切片置于光学显微镜下观察。之后,用PBS溶液反复清洗玻片,去除多余棕褐色沉着物,再用二甲苯透明切片,最后用中性树胶封片。分别在40、100倍光学显微镜下对观察到的阳性反应区域进行图像采集。
2 结 果
2.1 TFCC解剖观察
对甲醛浸泡的尸体标本进行解剖观察,可见尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带均自尺骨小凹处发出,呈辐射状向止点走行(图1)。尺月韧带:由尺骨小凹发出,斜向桡侧端走行,止于月骨下端,在尺骨小凹处与尺三角韧带重叠;尺三角韧带:与尺月韧带共同由尺骨小凹处发出,止于桡尺韧带的深面,与尺月韧带、桡尺韧带均有部分重叠;桡尺韧带:自尺骨小凹浅面发出,横向向桡侧走行,止于桡骨远端,在尺骨小凹处部分与尺三角韧带分界不清。甲醛浸泡标本测量所得的各韧带数据见表1。对新鲜尸体标本进行解剖观察,可见新鲜标本的韧带起止点与甲醛浸泡尸体标本的韧带起止点分布相同。新鲜标本韧带弹性较好,体视显微镜下观察可见,桡尺韧带、尺月韧带、尺三角韧带一端止点均在尺骨小凹处,部分韧带纤维走行相同,均斜向桡侧走行,然后分散开呈辐射状走行,止于各自的另一端止点。新鲜尸体标本测量所得的各韧带数据见表2。分析表1、2的测量数据可知,尺月韧带、尺三角韧带在过伸时长度略有增加(因腕部受到外力作用而呈过伸状态时,尺月韧带、尺三角韧带起到了限制作用,从而避免腕关节因过伸而出现损伤);桡尺韧带因其走行异于尺月韧带、尺三角韧带,由尺骨小凹处发出,平行横向向桡侧走行,故过伸后长度增加可忽略不计。
2.2 Karnovsky-Roots染色分析
TFCC标本在反应8 h后趋于稳定。在切割分成的4部分中,背侧部阳性反应区域呈点片状密集分布,尺侧部、掌侧部和中央部阳性反应区域呈点状分散分布。光镜下观察见背侧部大量神经纤维走行;尺侧部神经纤维分布较分散,可见少量神经纤维;中央部零星的着色部位未见神经纤维(图1)。6例染色标本中,4例TFCC背侧部阳性反应区域密集分布,2例TFCC的各部位阳性反应不明显。
3 讨 论
本次研究在解剖时着重观察尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带在腕关节中的结构关系及作用。通过解剖观察到,桡尺韧带横行于尺桡骨之间,维持尺桡关节稳定性[3]。当外伤致TFCC损伤而出现远端尺桡关节不稳时,通过磁共振对TFCC周边韧带进行评估,可见桡尺韧带损伤。尸体解剖显示,桡尺韧带的深部纤维在维持尺桡关节的稳定性中起到更加重要的作用[4]。此外,解剖还观察到,桡尺韧带的一端止点位于尺骨小凹处,并且深部纤维与TFCC相连,维持TFCC在尺骨小头上的稳定性[5]。尺月韧带、尺三角韧带作为腕关节的深层韧带结构,直接维系尺骨与月骨、三角骨之间的稳定性[6]。由于这两条韧带过于菲薄,在起始部的重叠也加强了两条韧带的强度[7]。此外,腕关节活动状态下,尺月韧带、尺三角韧带可很好地限制腕關节的过伸过屈[8],稳定TFCC,避免腕关节过度受力时出现TFCC的损伤[9]。尺月韧带、尺三角韧带及桡尺韧带作为TFCC组成结构中的重要韧带,具有结构深在且薄弱的特点[10]。值得注意的是,对于TFCC损伤而致桡腕关节不稳的病人[11],在修复损伤的TFCC的同时,修复韧带对维持桡腕关节的稳定性也起到不可忽视的作用[12]。
本研究所采用的Karnovsky-Roots染色法,在1970年由GRUBER首次报道,并随后首次在临床上被加以运用[13]。该染色法属于乙酰胆碱酯酶染色法的一种,对于胆碱能神经的阳性反应强,其原理是通过组织中的乙酰胆碱酯酶水解孵育液中的碘化乙酰硫代胆碱,生成硫代胆碱,硫代胆碱还原铁氰化物为亚铁氰化物,亚铁氰化物与铜离子结合,形成棕色的亚铁氰化铜沉淀在酶的活性部位[14]。通过解剖显示,TFCC周边以尺神经背侧支支配为主[15],其中运动神经纤维Karnovsky-Roots染色可呈强阳性反应(运动神经纤维和感觉神经纤维乙酰胆碱酯酶活性不同),支配骨骼肌的血管舒张神经也可呈阳性反应[16]。TFCC的血供主要来自于骨间前动脉,其血供特点是由四周向中心呈放射状分布,周边约20%的区域血供丰富,中心部分无血供[9]。TFCC周边的小血管对此染色并无影响,因该方法只针对神经纤维进行染色。切片充分反应后在TFCC背侧部可见点片状密集分布的阳性反应区域[17],而在尺侧部及中央部几乎无反应着色区域。高倍光镜下可见神经纤维走行。此染色方法证实,在TFCC内存在胆碱能神经,且胆碱能神经在背侧部分布密集,即在尺神经分支走行的部位分布密集[18]。而胆碱能神经在掌侧部、尺侧部及中央部分布稀疏,可忽略不计。由于尺神经并非由单一类型神经纤维构成,该染色结果也间接验证了TFCC中其他类型神经纤维的存在以及该染色法的可行性。
既往有學者利用PGP9.5和CGRP染色定量免疫组化的方法,将TFCC分成关节盘区、半月板同系物区、桡尺韧带区、尺侧副韧带的松弛部分、尺侧副韧带的密集部分和中间部,并发现中间部的神经分布密集与腕尺侧疼痛相关[19]。在此研究基础上,OHMORI等[20]采用银染法和免疫组化染色法来研究TFCC中神经末梢的形态及分布,发现在尺侧副韧带、半月板同系物、关节盘尺侧的周边部分有较多机械刺激感受器分布,表明TFCC的损伤可能导致了腕关节尺侧疼痛的发生。此外,CAVALCANTE等[21]利用改良的氯化金染色对TFCC内分布的机械刺激感受器进行研究,发现在TFCC的尺侧和背侧区域中,负责感知疼痛的神经末梢占主导地位;Vater-Pacini小体在桡侧和背侧区域分布较多,促进对运动开始或停止以及机械应力变化的感知;在尺侧和掌侧区域中,Golgi-Mazzoni小体较常见,起到压力感觉传导的作用;而Ruffini小体在TFCC中广泛分布,起到本体感受功能的作用。本研究采用的组织化学染色方法,和以往的染色方法不同,可以在控制孵育温度的同时,短时间内达到实验预期效果,并且初步观察到运动神经在TFCC中的分布区域。本研究在借鉴前人的研究方法的同时,大胆应用了这一新的染色方法,但仍存在如下不足:在染色方法单一的情况下,未能加强不同类型神经纤维之间的比对,以此来突出目标神经。以往有研究对新鲜冷冻的正中神经进行Karnovsky-Roots染色,加用甲苯胺蓝等试剂进行复染,以此加强不同性质神经纤维的对比[22]。
综上所述,尺月韧带、尺三角韧带、桡尺韧带能维持覆盖在尺骨小头与腕骨之间的TFCC的稳定性;染色TFCC标本中可观察到着色明显的胆碱能神经纤维,初步认为是运动神经纤维。
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(本文編辑 马伟平)