黄韧带骨化的病理组织学研究
作者：张建中 王自立 张兴武 郭风英
单位：张建中 郭风英 宁夏医学院病理学教研室 750004; 王自立 宁夏医学院附属医院脊柱骨科 750004; 张兴武 宁夏吴忠市人民医院外科 751100
关键词：黄韧带；骨化；病理学
宁夏医学院学报990501 摘 要 目的：探讨黄韧带骨化的病理变化特点和发生机理。方法：利用组织病理学和组织化学方法对比研究正常黄韧带和5例病变黄韧带的病理形态学特点、胶原纤维、网状纤维、弹力纤维以及粘液物质的改变。结果：根据大体形态特点可将黄韧带骨化分为结节型(增生性)骨化、周围型骨化和弥漫型骨化3种类型。组织学上可见病变早期出现胶原纤维肿胀、融合，进一步发生软骨化生，最终出现钙化和骨化。在肿胀融合的胶原纤维和软骨化生处可见阿新蓝(pH 2.5)阳性的粘液性物质。结论：黄韧带骨化的大体类型代表着同一病变发展的不同阶段；韧带的退行性改变是黄韧带骨化的基本原因；胶原纤维的肿胀融合及其粘液样变性是黄韧带骨化的起始病变。
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Pathological Study of Ossification of Ligamenta Flava
Zhang Jianzhong,Wang Zili,Zhang Xingwu,et al
(Department of Pathology,Ningxia Med.Coll.)
Abstract Objective:To investigate the pathological features and pathogenesis of ossification of the ligamenta flava.Methods:The patho-morphological characteristics of ossification of ligamenta flava and the collagen,reticular fibers,elastic fibers and mucous substance in these ligamenta were comparatively studied in patients(5 cases)and in normal subjects by means of pathological and histochemical techniques.Results:According to the macroscopical pathological features,ossification of ligamenta flava could be recognized as nodular(hyperplasia) type, peripheral type and diffuse type.The earlier lesions of collagen were swollen and fused,later cartilage metaplasia occurred and calcification and ossification finally formed.The mucous substance of Alcian blue(pH2.5) positive staining could be found in swollen and fused collagen,and in cartilage metaplasia.Conclusions:The macroscopical type of the lesion indicates the different stage in development of the ossification of ligamenta flava.The degeneration of the ligament is the essential cause of the ossification.The original-lesion of the ossifications is the swelling and fusion of collagen and its mucoid degeneration.
, 百拇医药
Key words ligamenta flava; ossification; pathology
黄韧带骨化可引起脊柱活动受限和椎管狭窄，部分病人可引起脊髓压迫症状，是难治性脊髓压迫性损伤的常见原因之一[1，2]。黄韧带骨化的原因仍然不清楚，对该病的临床表现，影象学特点和病理学特点已有少量报道[2，3]。为了探讨黄韧带骨化的病理变化特点和发生机制，作者采用组织病理学和组织化学方法研究了5例黄韧带骨化，结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 材料 因黄韧带骨化导致椎管狭窄，行后路减压手术切除的椎体标本共5例，术前均经X光、CT和(或)核磁共振成像术、椎管造影等检查确诊，具有明确的手术指征，术中切除引起椎管狭窄的椎板、棘突及其韧带。本组黄韧带骨化均位于胸椎，其中胸8～12，胸2～9，胸10～12，胸3～8，胸7～10各1例。在尸体解剖时取新生儿和成人胸椎黄韧带各1例用于对照。
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1.2 方法 研究所用标本全部用10%中性福尔马林固定，将棘突、椎板和骨化黄韧带一起锯成厚度为5mm左右的组织块进行脱钙，脱钙后的标本修整成厚度为3mm左右的组织块，进行常规石蜡包埋及切片。切片包括黄韧带及其周围的组织，连续切片数张，分别用于常规HE染色，Gomori网状纤维染色，Van Gienson(VG)染色，Weigert弹力纤维染色和阿新蓝(pH 2.5)-PAS(ABpH2.5-PAS)染色。
在大体标本取材时，首先仔细观察记录病变，按照病变的大体形态特点进行分型。组织切片的染色结果在光学显微镜下观察，并将病变详细记录，典型病变照相。
2 结果
2.1 大体观察 手术切除胸椎的黄韧带均有程度不等的钙化和骨化，质地变硬，弹性降低，有些针刺不入，有些针刺有砂砾感。5例均有1处或多处骨化的黄韧带突入椎管，在椎管内表面形成结节状降起，表面光滑，灰白色。一部分黄韧带质地变硬，但不形成结节状突起，椎管内表面光滑平整。另外一部分黄韧带质地变硬，但针可刺入，有不同程度的砂砾感，椎管内表面光滑平整。根据病变的大体形态，可分为3种类型：(1)周围型骨化 骨化发生在韧带的周边部分，中心骨化不明显，属于较早期的改变，临床上无明显表现；(2)弥漫型骨化 骨化发生在整个或者部分黄韧带，周围和中心区域均出现明显钙化和骨化，临床上可出现活动受限，局部疼痛等症状，也可无明显表现；3)结节型(增生性)骨化 骨化发生于整个或者部分黄韧带，在椎管内面形成结节状突起，结节的质地较硬，主要由软骨和骨组织构成，引起椎管狭窄和脊髓压迫症状，是属于比较晚期和比较严重的病变。以上3种类型可同时存在于一个病例，不同病例之间或同一病例的不同椎体之间以及同一椎体内均可存在不同程度的病变。由于在同一黄韧带的不同部分病变不均匀，周围型和弥漫型骨化肉眼下无明显区别，需要结合X线片的表现进行鉴别。
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2.2 组织学检查 正常的黄韧带主要由胶原纤维、弹力纤维等构成，其间均匀分布着网状纤维，胶原纤维排列规则，染色均匀，呈纵行走向。
骨化的黄韧带普遍表现为胶原纤维粗细不等，虽然仍呈纵向排列，但其中部分胶原纤维肿胀、增粗、局部融合，形成小片状均质结构(图1)。在融合的胶原纤维附近可见软骨细胞和软骨小灶呈片状或散在分布(图2)，在软骨片当中可见不规则的骨小梁。在软骨片或软骨细胞附近可见钙化形成的潮线样痕迹，钙化潮线呈锯齿状，可多层交错，这种潮线可见于软骨小灶的前后。在软骨和骨小梁附近常可见小血管。结节型骨化主要在局部形成较多的软骨；弥漫型骨化在整个黄韧带内均可见散在的软骨和钙化以及骨小架；周围型骨化的病变主要发生在与脊椎骨连接的区域，在此基础上可逐渐向中心发展。胶原纤维的改变，软骨形成，钙化，骨化之间似有这样的规律：胶原纤维肿胀融合→软骨化生→钙化→骨化。
2.3 特殊染色检查 VG染色，Gomori网状纤维染色，Weigert弹力纤维染色可见正常黄韧带胶原纤维粗细一致，排列、着色均匀，网状和弹力纤维粗细一致，分布均匀。ABpH2.5-PAS染色可见AB阴性，胶原纤维可见较淡的PAS着色。
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VG染色可见骨化黄韧带内胶原纤维着色不均匀，在肿胀融合处染色明显变淡，甚至不着色。网状纤维和弹力纤维粗细不均匀，在融合的胶原纤维处和软骨以及骨小梁形成区域弹力纤维和网状纤维消失(图3)。AB-PAS染色可见，胶原纤维肿胀融合处，软骨细胞和片状软骨区AB染色阳性(图4)，部分胶原纤维PAS阳性。
图1 黄韧带骨化，胶原纤维小片状融合(↑)，HE染色，400x
图2 黄韧带内散在软骨细胞和软骨小灶(△)，可见钙化潮线(↑)，HE染色，400x
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图3 网状纤维不均匀(↑)，胶原纤维融合处网状纤维消失(△)，HE染色，400x
图4 软骨细胞(↑)周围和融合的胶原纤维处AB pH 2.5阳性(△)， AB-PAS染色，400x
3 讨论
3.1 黄韧带骨化的病变特点
黄韧带(ligamenta flava)也叫弓间韧带(ligamentainterarcualia)位于相邻的椎弓之间，近前处在椎管内面，后面与棘间韧带相邻，主要作用是限制脊柱过度前屈和维持人体直立姿势。黄韧带骨化近年来逐渐被人们注意，随着脊柱外科的进展，发现黄韧带骨化所引发的脊髓压迫性病变并非少见[3]，由于对该病的认识不足，临床治疗效果往往不能令人满意[4]。
从本组资料中可见，黄韧带骨化在人体上可分为3种类型：(1)周围型骨化 属于比较早期的病变，多不引起明显的临床表现；(2)弥漫型骨化 骨化比较明显，但临床上不一定有表现；(3)结节型(增生性)骨化 发生于黄韧带肥厚的基础上，在椎管内侧形成结节状突起，压迫脊髓引起相应的症状。3种类型的病变可同时存在于同一病例的不同椎体，反映了该病变发展的不同时期。
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组织学检查可见黄韧带内胶原纤维肿胀融合，粘液变性；网状纤维和弹力纤维减少，不规则；多少不等的软骨化生可呈片状或单个软骨细胞的形式存在于韧带组织当中；软骨附近可见程度不同的钙盐沉积和骨小梁形成；周围型骨化时病变主要发生在与椎体相连接的区域。
3.2 黄韧带骨化的机制 引起黄韧带骨化的确切原因虽然不清楚，但长期的慢性损伤可能是该病的基本原因[3]。由于慢性损伤导致黄韧带局部内环境改变，胶原纤维变性，在此基础上出现软骨化生以及钙化和骨化。在黄韧带肥厚基础上骨化或软骨和骨形成较多时形成结节状突起。在黄韧带内形成的软骨和软骨内骨化[5]实际上也是该病变的一种结果，是病变发展的一个阶段，并不是骨化的起始阶段。
从本组资料可见，正常黄韧带内弹力纤维和网状纤维比较丰富，分布均匀；胶原纤维也分布均匀，呈纵向平行排列，这样的结构有利于其功能的发挥。病变的黄韧带内胶原纤维肿胀融合并发生粘液样变性，这是软骨形成的基础。而发生这种改变的根本原因未必是全身性或局部性的疾病所致，可能仅仅是肌体适应性变化的一种形式。由于黄韧带长期受力导致胶原纤维、弹力纤维和网状纤维变性，受力明显的部位发生粘液样变性，继而发生软骨化生，通过软骨内成骨引起黄韧带骨化[5]。
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参考文献
1 呼义文，王全平，王 哲，等.尸体胸椎黄韧带骨化的病理观察.临床与实验病理学杂志，1998；14(2)：117
2 王 沛，郭世绂，张修义，等.胸椎管狭窄合并脊髓病.中华骨科杂志，1992，12：41
3 Okada K,Oka S,Tohge K,et al.Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum.Spine,1991,16:280
4 张永兴，王全平，吕 荣，等.黄韧带骨化症患者棘上韧带的组织病理学研究及其临床意义.中国脊柱脊髓杂志，1998，8(1)17
5 王 哲，王全平，李新奎.胸椎黄韧带骨化的超微结构观察.中国脊柱脊髓杂志，1998，8(3)：170
1999-06-08收稿，路锦绣编辑, 百拇医药
单位：张建中 郭风英 宁夏医学院病理学教研室 750004; 王自立 宁夏医学院附属医院脊柱骨科 750004; 张兴武 宁夏吴忠市人民医院外科 751100
关键词：黄韧带；骨化；病理学
宁夏医学院学报990501 摘 要 目的：探讨黄韧带骨化的病理变化特点和发生机理。方法：利用组织病理学和组织化学方法对比研究正常黄韧带和5例病变黄韧带的病理形态学特点、胶原纤维、网状纤维、弹力纤维以及粘液物质的改变。结果：根据大体形态特点可将黄韧带骨化分为结节型(增生性)骨化、周围型骨化和弥漫型骨化3种类型。组织学上可见病变早期出现胶原纤维肿胀、融合，进一步发生软骨化生，最终出现钙化和骨化。在肿胀融合的胶原纤维和软骨化生处可见阿新蓝(pH 2.5)阳性的粘液性物质。结论：黄韧带骨化的大体类型代表着同一病变发展的不同阶段；韧带的退行性改变是黄韧带骨化的基本原因；胶原纤维的肿胀融合及其粘液样变性是黄韧带骨化的起始病变。
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Pathological Study of Ossification of Ligamenta Flava
Zhang Jianzhong,Wang Zili,Zhang Xingwu,et al
(Department of Pathology,Ningxia Med.Coll.)
Abstract Objective:To investigate the pathological features and pathogenesis of ossification of the ligamenta flava.Methods:The patho-morphological characteristics of ossification of ligamenta flava and the collagen,reticular fibers,elastic fibers and mucous substance in these ligamenta were comparatively studied in patients(5 cases)and in normal subjects by means of pathological and histochemical techniques.Results:According to the macroscopical pathological features,ossification of ligamenta flava could be recognized as nodular(hyperplasia) type, peripheral type and diffuse type.The earlier lesions of collagen were swollen and fused,later cartilage metaplasia occurred and calcification and ossification finally formed.The mucous substance of Alcian blue(pH2.5) positive staining could be found in swollen and fused collagen,and in cartilage metaplasia.Conclusions:The macroscopical type of the lesion indicates the different stage in development of the ossification of ligamenta flava.The degeneration of the ligament is the essential cause of the ossification.The original-lesion of the ossifications is the swelling and fusion of collagen and its mucoid degeneration.
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Key words ligamenta flava; ossification; pathology
黄韧带骨化可引起脊柱活动受限和椎管狭窄，部分病人可引起脊髓压迫症状，是难治性脊髓压迫性损伤的常见原因之一[1，2]。黄韧带骨化的原因仍然不清楚，对该病的临床表现，影象学特点和病理学特点已有少量报道[2，3]。为了探讨黄韧带骨化的病理变化特点和发生机制，作者采用组织病理学和组织化学方法研究了5例黄韧带骨化，结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 材料 因黄韧带骨化导致椎管狭窄，行后路减压手术切除的椎体标本共5例，术前均经X光、CT和(或)核磁共振成像术、椎管造影等检查确诊，具有明确的手术指征，术中切除引起椎管狭窄的椎板、棘突及其韧带。本组黄韧带骨化均位于胸椎，其中胸8～12，胸2～9，胸10～12，胸3～8，胸7～10各1例。在尸体解剖时取新生儿和成人胸椎黄韧带各1例用于对照。
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1.2 方法 研究所用标本全部用10%中性福尔马林固定，将棘突、椎板和骨化黄韧带一起锯成厚度为5mm左右的组织块进行脱钙，脱钙后的标本修整成厚度为3mm左右的组织块，进行常规石蜡包埋及切片。切片包括黄韧带及其周围的组织，连续切片数张，分别用于常规HE染色，Gomori网状纤维染色，Van Gienson(VG)染色，Weigert弹力纤维染色和阿新蓝(pH 2.5)-PAS(ABpH2.5-PAS)染色。
在大体标本取材时，首先仔细观察记录病变，按照病变的大体形态特点进行分型。组织切片的染色结果在光学显微镜下观察，并将病变详细记录，典型病变照相。
2 结果
2.1 大体观察 手术切除胸椎的黄韧带均有程度不等的钙化和骨化，质地变硬，弹性降低，有些针刺不入，有些针刺有砂砾感。5例均有1处或多处骨化的黄韧带突入椎管，在椎管内表面形成结节状降起，表面光滑，灰白色。一部分黄韧带质地变硬，但不形成结节状突起，椎管内表面光滑平整。另外一部分黄韧带质地变硬，但针可刺入，有不同程度的砂砾感，椎管内表面光滑平整。根据病变的大体形态，可分为3种类型：(1)周围型骨化 骨化发生在韧带的周边部分，中心骨化不明显，属于较早期的改变，临床上无明显表现；(2)弥漫型骨化 骨化发生在整个或者部分黄韧带，周围和中心区域均出现明显钙化和骨化，临床上可出现活动受限，局部疼痛等症状，也可无明显表现；3)结节型(增生性)骨化 骨化发生于整个或者部分黄韧带，在椎管内面形成结节状突起，结节的质地较硬，主要由软骨和骨组织构成，引起椎管狭窄和脊髓压迫症状，是属于比较晚期和比较严重的病变。以上3种类型可同时存在于一个病例，不同病例之间或同一病例的不同椎体之间以及同一椎体内均可存在不同程度的病变。由于在同一黄韧带的不同部分病变不均匀，周围型和弥漫型骨化肉眼下无明显区别，需要结合X线片的表现进行鉴别。
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2.2 组织学检查 正常的黄韧带主要由胶原纤维、弹力纤维等构成，其间均匀分布着网状纤维，胶原纤维排列规则，染色均匀，呈纵行走向。
骨化的黄韧带普遍表现为胶原纤维粗细不等，虽然仍呈纵向排列，但其中部分胶原纤维肿胀、增粗、局部融合，形成小片状均质结构(图1)。在融合的胶原纤维附近可见软骨细胞和软骨小灶呈片状或散在分布(图2)，在软骨片当中可见不规则的骨小梁。在软骨片或软骨细胞附近可见钙化形成的潮线样痕迹，钙化潮线呈锯齿状，可多层交错，这种潮线可见于软骨小灶的前后。在软骨和骨小梁附近常可见小血管。结节型骨化主要在局部形成较多的软骨；弥漫型骨化在整个黄韧带内均可见散在的软骨和钙化以及骨小架；周围型骨化的病变主要发生在与脊椎骨连接的区域，在此基础上可逐渐向中心发展。胶原纤维的改变，软骨形成，钙化，骨化之间似有这样的规律：胶原纤维肿胀融合→软骨化生→钙化→骨化。
2.3 特殊染色检查 VG染色，Gomori网状纤维染色，Weigert弹力纤维染色可见正常黄韧带胶原纤维粗细一致，排列、着色均匀，网状和弹力纤维粗细一致，分布均匀。ABpH2.5-PAS染色可见AB阴性，胶原纤维可见较淡的PAS着色。
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VG染色可见骨化黄韧带内胶原纤维着色不均匀，在肿胀融合处染色明显变淡，甚至不着色。网状纤维和弹力纤维粗细不均匀，在融合的胶原纤维处和软骨以及骨小梁形成区域弹力纤维和网状纤维消失(图3)。AB-PAS染色可见，胶原纤维肿胀融合处，软骨细胞和片状软骨区AB染色阳性(图4)，部分胶原纤维PAS阳性。
图1 黄韧带骨化，胶原纤维小片状融合(↑)，HE染色，400x
图2 黄韧带内散在软骨细胞和软骨小灶(△)，可见钙化潮线(↑)，HE染色，400x
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图3 网状纤维不均匀(↑)，胶原纤维融合处网状纤维消失(△)，HE染色，400x
图4 软骨细胞(↑)周围和融合的胶原纤维处AB pH 2.5阳性(△)， AB-PAS染色，400x
3 讨论
3.1 黄韧带骨化的病变特点
黄韧带(ligamenta flava)也叫弓间韧带(ligamentainterarcualia)位于相邻的椎弓之间，近前处在椎管内面，后面与棘间韧带相邻，主要作用是限制脊柱过度前屈和维持人体直立姿势。黄韧带骨化近年来逐渐被人们注意，随着脊柱外科的进展，发现黄韧带骨化所引发的脊髓压迫性病变并非少见[3]，由于对该病的认识不足，临床治疗效果往往不能令人满意[4]。
从本组资料中可见，黄韧带骨化在人体上可分为3种类型：(1)周围型骨化 属于比较早期的病变，多不引起明显的临床表现；(2)弥漫型骨化 骨化比较明显，但临床上不一定有表现；(3)结节型(增生性)骨化 发生于黄韧带肥厚的基础上，在椎管内侧形成结节状突起，压迫脊髓引起相应的症状。3种类型的病变可同时存在于同一病例的不同椎体，反映了该病变发展的不同时期。
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组织学检查可见黄韧带内胶原纤维肿胀融合，粘液变性；网状纤维和弹力纤维减少，不规则；多少不等的软骨化生可呈片状或单个软骨细胞的形式存在于韧带组织当中；软骨附近可见程度不同的钙盐沉积和骨小梁形成；周围型骨化时病变主要发生在与椎体相连接的区域。
3.2 黄韧带骨化的机制 引起黄韧带骨化的确切原因虽然不清楚，但长期的慢性损伤可能是该病的基本原因[3]。由于慢性损伤导致黄韧带局部内环境改变，胶原纤维变性，在此基础上出现软骨化生以及钙化和骨化。在黄韧带肥厚基础上骨化或软骨和骨形成较多时形成结节状突起。在黄韧带内形成的软骨和软骨内骨化[5]实际上也是该病变的一种结果，是病变发展的一个阶段，并不是骨化的起始阶段。
从本组资料可见，正常黄韧带内弹力纤维和网状纤维比较丰富，分布均匀；胶原纤维也分布均匀，呈纵向平行排列，这样的结构有利于其功能的发挥。病变的黄韧带内胶原纤维肿胀融合并发生粘液样变性，这是软骨形成的基础。而发生这种改变的根本原因未必是全身性或局部性的疾病所致，可能仅仅是肌体适应性变化的一种形式。由于黄韧带长期受力导致胶原纤维、弹力纤维和网状纤维变性，受力明显的部位发生粘液样变性，继而发生软骨化生，通过软骨内成骨引起黄韧带骨化[5]。
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参考文献
1 呼义文，王全平，王 哲，等.尸体胸椎黄韧带骨化的病理观察.临床与实验病理学杂志，1998；14(2)：117
2 王 沛，郭世绂，张修义，等.胸椎管狭窄合并脊髓病.中华骨科杂志，1992，12：41
3 Okada K,Oka S,Tohge K,et al.Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum.Spine,1991,16:280
4 张永兴，王全平，吕 荣，等.黄韧带骨化症患者棘上韧带的组织病理学研究及其临床意义.中国脊柱脊髓杂志，1998，8(1)17
5 王 哲，王全平，李新奎.胸椎黄韧带骨化的超微结构观察.中国脊柱脊髓杂志，1998，8(3)：170
1999-06-08收稿，路锦绣编辑, 百拇医药