人体科技馆异型标本科学考察研究---大学生研究性学习实践报告

人体科技馆异型标本科学考察研究---大学生研究性学习实践报告

谢同金彭灿潘娟邓思敏龙伶胡杰吴长初

谢同金彭灿潘娟邓思敏龙伶胡杰吴长初（湖南省长沙市长沙医学院410219）

【摘要】该研究项目属于体质人类学范畴。所有考察材料均源于本院人体科技馆的陈列标本库，通过普查发现人体形态变异、器官或结构畸形标本200余件，选择“腰骶椎并骶尾融合”、“先天性骶椎腰化畸形”、“分叶肾变异”、“胸椎骨质增生并棘上韧带骨化畸形”、“左侧第5跖骨赘生趾畸形”、“左位阑尾变异”、“枢椎增生性畸形”、“Y字形跖骨并6趾足畸形”、“左桡尺骨远端双骨折畸形愈合”等先天或后天性异常标本20余件，采用体质人类学“非测量性考察法”、“体质测量法”和CT断层影像综合考察，经定性分析和统计学处理，属于变异的标本有“分叶肾变异”等10项；先天性畸形的标本有“Y字形跖骨并6趾足畸形”等5项；退行性变畸形标本3项；创伤和压迫性畸形标本2项，分类考察结果先后在国家科技核心期刊发表系列研究论文13篇，集中反映“人体科技馆异型标本的科学考察与文化收藏研究”项目的学术内涵，旨在彰显大学生研究性学习与实践成果。

【关键词】器官变异；人体畸形；体质测量；应用解剖

Scientificinvestigationandstudyofvariationandabnormalsamplesinscienceandtechnologymuseumofhumanbody——Universitystudentsresearchstudyandpracticesynthesisreport.

XIETong—Jin,PENGCan,PANJuan,DENGSi—min,LONGLing,SUJie,WUChang—chu.ChangShaMedicalUniversity,ChangSha,HuNan410219China.

[Abstract]Theresearchprojectbelongstophysicalanthropology.Allstudymaterialsarederivedfromthespecimenstorehouseoftheschool’sscienceandtechnologymuseumofhumanbody,accordingtothecensus,wehavefoundmorethan200piecesofhumanbodyshapevariationandorganorstructurevariationsamples,selectingmorethan20piecesofcongenitaloracquiredabnormalspecimens,suchas,"lumbosacralandsacrococcygealfusion","congenitalsacrallumbarizeddeformity","leafkidneyvariation","sternumhyperostosiswithsupraspinousligamentossificationdeformity","theleftfifthmetatarsalsupernumerarytoedeformity","leftbitappendixvariation","axialproliferativedeformity","footdeformityofY-shapedmetatarsalwiththesixthtoe","doublefractureandabnormalhealingoftheleftdistalradiusandulna".Takingthemethodofphysicalanthropology"non-measurementstudymethod","physicalmeasurement"andcomprehensivestudyofCTtomography,afterthequalitativeanalysisandstatisticaltreatment,thereare10itemsvariationsofthespecimens,justlikethe”leafkidneyvariation";Andthenumberofcongenitalmalformationsofthespecimensis5items,forexample,"footdeformityofY-shapedmetatarsalwiththesixthtoe";Degenerativeabnormalspecimenhas3items;Traumaandcompressiondeformityspecimensaccount2items,withtheclassificationstudyresults,wehavepublishedaseriesofresearchpapersatthenationalscienceandtechnologycorejournals,thetotalnumberis13,whichfocusesonreflectingtheacademiccontentoftheprojectof"scientificinvestigationandstudyofvariationandabnormalsamplesinscienceandtechnologymuseumofhumanbody",itaimstodemonstratinguniversitystudentsresearchstudyandpracticeachievements.

[Keywords]Organvariation;humanmalformations;physicalmeasurement;appliedanatomy

人体异型标本包括人体形态变异与器官结构畸形的解剖学标本。由于人体变异与畸形的表现千奇百态，在群体中发生的机率极低，故异型标本的发现是可遇而不可求的，加之形成的原因众多，演化机理复杂，并直接关系到临床的诊断与治疗效果，故开展人体异型标本的科学考察与收藏，对于丰富学院人体科技馆的文化内涵，探索人类生物进化奥秘与临床医学应用，均具有重要的理论研究和实践指导意义。目前。有关人体异型标本的研究，主要是靠临床工作者的随机发现与一般分析，尚缺乏系统科学地观察测量和深层次的理论探讨以及综合论证。专业解剖学工作者对人体异型标本的研究曾有过重要的贡献，但近年来，受现代科技的影响，众多解剖工作者的目光已转向鼠科动物或分子生物学的研究，对人体形态解剖的研究似乎兴趣冷漠，特别是有关人体异型标本观测考察的文章。鲜见于报端。有关异型标本的科学考察研究，于2010年、2011年连续获“湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目”的立项资助。该项目的基本思路是，以本院人体科技馆为基地，开展以异型标本为题材的科学普查，发现并收藏了各类形态变异与结构畸形的标本200余件，分批将部分标本应用科学的检测方法手段实施考察，对所获结果进行综合分析讨论，并对其类定性、形成原因、演化规律、功能影响、临床表现以及科学价值等逐一开展科学论证。一年多来，项目组的成员先后撰写系列研究论文20余篇，均已在《中国临床解剖学杂志》、《解剖与临床》、《解剖学研究》《中国健康月刊》和《科技咨讯》等国家科技核心及核心遴选期刊公开发表13篇，其系列成果获学院2011年度大学生“科技创新”一等奖，并参加2011年第九届“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛，经专家盲审、现场考察答辩和综合评定，荣获省一等奖，充分彰显大学生研究性学习和创新性实验项目的实施，在科学研究中的促进作用。系列研究成果综述报告如下。

1材料来源

本项目作为首期部分考察研究对象的材料均取源于本院人体科技馆的陈列标本库。主要有“额中缝颅骨”、“分叶肾”、“肾血管异常”、“腰骶椎并骶尾融合”、“副腓肠肌”、“枕间缝颅骨”、“副脾”、“先天性骶椎腰化畸形”、“胸椎骨质增生并棘上韧带骨化”、“左侧第5跖骨赘生趾”、“左位阑尾”、“先天性左侧骶髂关节完全融合”、“左侧先天性股骨颈干直角”、“枢椎增生性畸形”、“胸骨巨形滋养动脉孔”、“Y字形跖骨并6趾足”、“左桡尺骨远端双骨折畸形愈合”、“多胸椎骨性融合”、和“双凹颅顶”等先天或后天性异常标本。所有标本均经过常规清洁和防腐处理后，精心制作而成，标本的表面形态和结构较清晰，具有较好的真实性，均符合解剖科学考察要求。

2考察方法

项目研究采用国际通用的体质人类学“非测量性考察法”、和“体质测量法”（1906年于摩纳哥召开的第13届国际人类学与考古学会议和1912年日内瓦召开的第14届国际人类学与考古学会议上通过的测量项目。采用此项方法测量所得到的数据具有统一的国际标准）实施考察，参照《人体测量手册》[1]与《中国人解剖学数值》[2]相关项目逐一进行测量，应用德国体质人类学马丁测量仪（精度±0.1mm）测量，根据对象不同采集标本的形态结构观察元素和科学数据。通过统计学3线表分析其结果；重要项目采用实物拍照和CT断层影像现代技术参考研究，以确保研究成果的系统性和科学性。

3考察结果

经整合“非测量性考察法”形态观察、“体质测量法”各项目测量、和“CT断层影像解剖学”检测等手段考察获得的相关信息，进行分类定性分析，发现属于器官变异的有儿童“分叶肾变异”、“肾血管变异”、“胸骨巨形滋养动脉孔变异”、“副腓肠肌变异”、“额中缝颅骨变异”、“枕间缝骨颅变异”、“副脾变异”和罕见的先天性“左位阑尾变异”等标本；属于畸形类的有先天性“骶椎腰化畸形”、多化性“胸椎骨质增生并棘上韧带骨化畸形”、先天性“左侧第5跖骨赘生趾畸形”、“先天性左侧骶髂关节完全融合畸形”、“先天性左侧先天性股骨颈干直角畸形”、先天性“枢椎畸形”、先天性“Y字形跖骨并6趾畸形足畸形”、创伤性“左桡尺骨远端双骨折畸形愈合”、退行性变“多胸椎骨性融合畸形”、先天性“腰骶椎并骶尾融合畸形”、和地方性“颅顶双凹畸形”等标本。对以上部分典型的变异与畸形的标本进一步开展胚胎发生学、病理解剖学和与临床应用等综合研究，结果讨论如下。

4分析讨论

按照人体解剖学的理论[3]，人体器官的形态构造、位置关系及其血管神经配布状态，均在统计学上占优势的为正常现象。部分形态结构与正常状态有一定的差异，称变异。变异一般不影响正常的生理功能。解剖学形态结构如超出一般变异范围，甚至出现明显变化，并严重影响正常生理功能者，称为异常或畸形，众多研究资料表明，人体器官的变异或畸形的发生，多以先天性的因素为主，生态环境、行为习俗、职业劳作、疾病与创伤等因素也与人体畸形的发生有密切关系。本来人体的变异，按理说应是促进机体顺应环境，以增强生存能力的一种调节机制。因为人类从古猿、能人、直立人、到智人，历经了数百万年的演化，以至于进化为直立行走的现代人类，就当今现代人的颅脑来说，其容量（1400ml）要比200万年前的“东非能人”[4]（700ml）多大一倍，而且各种功能也日臻完善。现在看来，似乎人类的生物学进化已基本完成，其实，人类无论是群体还是个体间还存在很大差异，就人体形态结构和生理功能而言，也不相一致，说明人类仍在潜进化。如手的掌指功能越来越灵活精细，面部趋向垂直，小腿第3腓骨肌的出现和思维与语言信息功能的不断完善，都足以标志着人体解剖学的进化与创造性功能日益增强的结果。根据英国剑桥的桑格研究院（WellcomeTrustSangerInstitute），以及两家来自美国和加拿大的研究机构最近的研究发现，每个人相比其父母一辈，其基因组均出现了多达60余处的突变。这种潜在的基因一旦条件满足时，将诱导潜变异进化现象。变异的另一面就是退化。如体毛、耳廓，达尔文结节、智齿、第三眼睑、锁骨下肌、掌长肌、阑尾、犁鼻器、第13根肋、颈肋和副鼻腔、小指（趾）等数十个人体器官与结构，正在逐渐退化或已经消失[5]。此外，如果突变的基因发生错位，将导致先天畸形。造成畸形的原因还很多，诸如胚胎早期发生紊乱、发育异常和后天的退行性变等。人体畸形轻则影响正常的生活质量，严重时导致器官功能障碍，引发临床危机。应值得说明的是，该项目所发现的部分标本的确有限，不能含括所有的变异或畸形范畴，但系列考察结果显示确实有一定研究意义。综合分析其中儿童“分叶肾变异”标本18例（男14例，女4例）有不同程度的肾分叶现象[6]，一般以5～8叶居多，右侧肾分叶略高于左侧，年龄越小分叶数越多，表达率男性明显高于女性，印证了男性早期生理发育迟于女性的科学结论。由于分叶肾的研究将为多囊肾、肾肿瘤[7]、肾柱肥大等疾病的诊断与分析提供鉴别依据；先天性“Y字形趾骨并6趾畸形足”标本[8]，6个足趾排列整齐，外形均匀，解剖发现第6趾还有趾长伸、屈肌腱分布，说明异常次生趾仍具有正常功能，本例标本还出现了第具有进化意义的小腿第3腓骨肌的出现，这种显性多趾遗传与进化变异并现[9]，实属少见；“骶椎腰化畸形”标本[10]，考察发现，骶椎只有4块骶椎，第1椎体部发育不完全，仅部分与第2骶椎椎体骨化，左侧横突肥大，已基本融合成骶骨左翼，右侧由第2骶椎横突形成副翼，由此推断，本例患者生前腰骶疾患甚为严重[11]；“枢椎畸形”标本[12]，属于高位颈椎发育性畸形；枢椎齿突左侧与上关节面之间有一明显增生骨块（12.00mm×矢径15.00mm×横径12.00mm），已与椎体和齿突形成完全融合，右上关节突高于左侧5.00mm，先天性齿突块状增生并功能异常发生概率较低，齿突的先天性畸形也十分稀少；，一旦出现异常，将导致上位寰枢椎严重不稳，出现偏头曲颈以及造成颈神经损伤性疾病等的多发性临床表现[14]；“胸椎骨质增生并棘上韧带骨化畸形”标本[14]，属于椎骨后天异化增生和软组织退行性变所致，胸椎骨质增生临床颇为多见，但骨质增生合并棘上韧带骨化多元畸形不常出现，该例标本的考察在脑脊液检验与麻醉胸椎间穿刺手术入路等临床应用中具有重要参考价值[15]；“左桡尺骨远端双骨折畸形愈合”标本，的确难得一见，研究结果是一例少年时期创伤性桡尺骨远端双“青枝骨折”的典型范例[16]，因未及时矫正治疗，而造成畸形愈合，以左前臂内旋90度的功能障碍的姿势伴随其终身。在本研究项目中最具有特别意义的是“左位阑尾变异”标本的发现[17]，对研究消化管胚胎学的发生发展提供了极为罕见的实物，阑尾正常右下腹部，根据Collins收集35万例阑尾的位置变化统计资料统计[18]，右下腹部95.48%，右上腹0.58%，左上腹3.71%，左下腹0.23%，而本例阑尾在左中下腹处，其概率仅0.02%，该例标本还并伴有多器官的异位现象，为阑尾炎的X断层、B超影像和临床鉴别诊断与治疗研究提供了可靠的参考依据。

综上所述，说明无论在任何时期，对人体变异与畸形标本的研究，仍然具有实际应用价值，尤其对临床具有重要的指导意义。我们计划充分利用人体科技馆的标本资源，全面深入地开展项目的后续研究，进一步促进大学生研究性项目成果的提升、肯定和转化应用

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