어린 흰쥐에서 경골 골절후 발생한 각변형의 교정에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

성장 중에 있는 장관골에서 골절 후 발생한 각변형이 골유합 과정에서 점차 교정된다는

사실은 임상연구 및 동물실험으로 잘 알려져 있다.

각변형의 교정은 주로 골단성장판에서의 연골내 골형성(enchondral bone formation)과

골막내골형성(periosteal bone formation)에 의한 골부착(apposition) 및 골흡수(resorpt

ion)에 의해 이루어진다.

이러한 각변형의 교정에 대한 연구는 소아의 장관골의 각변형에 있어서 골단판과 골막

의 상태에 따라 교정 가능성을 예측하고 치료시기 및 치료방법을 결정하는데 임상적으로

중요하다.

본 실험에서는 실험군을 골단판과 골막의 파괴여부에 따라 분류하여, 각 실험군에서 각

변형의 교정정도를 측정하고 비교관찰하므로써. 골단판과 골막이 각변형 교정에 기여하는

능력을 알고자 하였다.

실험동물로는 몸무게 80∼100gm의 Sprague-Dawley계의 암컷 흰 쥐를 사용하였다. 실험

방법은 수술적 창상을 통해 좌측 결골을 절골하고, 경골 근위 골단판 또는 골절 부위의

골막을 선택적으로 파괴한 후, 각변형을 유도하여 석고붕대 또는 접착성 테이프로 외고정

하였다. 골단판 및 골막의 파괴여부에 따라 다음과 같이 분류하였다.

제1군 : 골단판과 골막이 모두 건재한 군………………………………………… 12마리

제2군 : 골단판은 건재하나 골막이 파괴된 군………………………………………9마리

제3군 : 골단판은 파괴되고 골막은 건재한 군…………………………………… 14마리

제4군 : 골단판과 골막이 모두 파괴된 군……………………………………………7마리

수술후 2주부터 12주까지 2주 간격으로 방사선 촬영을 하여 대조군과 비교 관찰하였으

며, 제6주와 12주에는 실험 동물을 희생시겨 경골 근위골단판에 대한 조직학적 소견도 관

찰하였다.

실험결과는 다음과 같다.

1. 대조군에서 흰 쥐의 건강한 경골은 관찰기간 중 성장함에 따라 전면각 및 내측각이

서서히 증가되는 양상을 보였다.

2. 실험군의 각변형의 교정에 있어서, 술후 2주부터 12주까지 골막이 파괴된 제2군에서

는 평균 7.4도, 골단판이 파괴된 제3군에서는 평균 4.6도가 교정되었으며, 골단판이 골막

에 비해 더 큰 역할을 하였다.

3. 실험군에서 술후 6주 및 12주에 관찰한 조직학적 소견에서, 각변형이 발생한 오목면

(concave side)과 볼록면(convex side)에서의 골단판의 두께 및 세포 배열상태라 분포는

대조군에 비하여 별 차이가 없었다.

4. 실험군에서 골절의 유합은 골막의 파괴여부에 따라 차이를 보여, 골막이 건재한 제1

, 3군에서 평균 2.8주, 골막이 파괴된 제 2, 4군에서는 평균 4.2주에 골절이 유합되었다.

5. 실험군의 경골 길이성장에 있어서, 술후 2주부터 12주까지 골단판이 파괴된 제 3, 4

군에서는평균 1.1mm, 골단판이 건재한 제 1, 2군에서는 평균 4.8mm 성장하여, 골단판이

파괴된 실험군에서 현저한 골성장의 지연소견을 보였다.

이상의 결과로, 성장 중의 흰 쥐에서 경골골절 후 발생한 각변형의 교정에는 골막에서

의 골막내골형성도 관여하나, 골단판에서의 연골내 골형성의 역할이 더 중요하며, 골단판

에서의 비대칭적인 대상성 골성장에 의해 각변형이 교정된다고 사료된다.

Remodelling of Angular Deformity Caused by Fracture of Tibia during Growth in Rats

Jun Shik Kim

Department of medical Sience The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Jun Seop Jahng, M.D.)

Spontaneous correction of angular deformity caused by fractures during growth is

a generally recognized phenomenon in clinical practice and experimental study. The

ability of growing bone to correct an angular deformity depends on active growth

plates and healthy periosteum which induces bone apposition and resorption at the

shaft.

The purpose of this experiment is to clarify the remodelling capacity by

measuring and comparing the correction degree of the angular deformity in each

experimental group. Experimental groups were classified according to the

destruction in growth plate or periosteum, or both. Correction ability of the

angular deformity was compared by measuring the angulation among the experimental

groups.

Female Sprague-Dawley rats weighing 80∼100 gram were used for the experiment.

The classliication is as follows.

Group Ⅰ: Both healthy growth plate and periosteum(12 rats)

Group Ⅱ: Healthy growth plate and destructed periosteum(9 rats)

Group Ⅲ: Destructed growth plate and healthy periosteum(14 rats)

Group Ⅳ: Both destructed growth plate and periosteum(7 rats)

By surgical operation, the left tibia was fractured and the proximal growth plate

and/or periosteum was destroyed. After the operation, the tibia was angulated and

immobilized with plaster cast. The angulation was measured on every two weeks

radiologically until twelve weeks postoperatively. The microscopic observation for

the growth plate was made on sixth and twelfth week postoperatively.

The results are summarized as follows.

1. In the healthy tibia of the rat, the angulation is gradually increased

anteriorly and medially during growth.

2. In the correction of angular deformity, growth plate plays a greater role than

periosteum.

3. Microscopically, the thickness of growth plate and distribution of

chondrocytes in concave side of the angular deformity was not different from those

of the growth plate in convex side.

4. The average period for the union of fracture in the group Ⅰ and Ⅲ that the

periosteum is healthy is 2.8 weeks. Also in the group Ⅱ and Ⅳ that the periosteum

is destructed, it is 4.2 weeks.

5. The proximal growth plate plays a major role in the longitudinal growth of the

tibia in rats.

With these results, it is considered that the compersatory asymmetrical growth in

growth plate plays more important role than the periosteal bone formation and

resorption at the shaft in the correction of angular deformity induced by fracture.