肩撞击综合征的解剖与生物力学特性研究进展

丁丹阳，王艳，宫双，金洁，范星月

(1.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学附属第二医院康复中心，黑龙江 哈尔滨 150001)



肩撞击综合征的解剖与生物力学特性研究进展

丁丹阳1，王艳2*，宫双1，金洁1，范星月1

(1.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学附属第二医院康复中心，黑龙江 哈尔滨 150001)

肩撞击综合征(shoulder impingement syndrome，SIS)又称疼痛弧综合征、游泳肩等，是指肩峰下间隙因解剖结构或生物力学等发生改变，在肩关节上举外展活动中，肩峰下组织与骨性结构发生撞击导致慢性损伤的临床症候群。SIS由Neer[1]在1972年首先提出，是导致慢性肩部疼痛和功能障碍的最主要的原因之一。肩关节疾病的发生率为7%～36%，其中肩痛更是骨骼肌肉疾病常见就诊原因，统计学显示因SIS导致的肩痛患者约占总肩痛患者的44%～65%[2]。SIS最常见的主诉是肩周疼痛及活动受限，与肩周炎、肩手综合征的临床症状极为相似，临床误诊率高，治疗效果欠佳。以往临床上认为SIS是中老年人的代名词，现今随着全民健身兴起，越来越多的年轻患者及运动员被诊断为SIS。种种迹象表明寻求更加简单有效的治疗SIS方法刻不容缓。因此笔者将在原有认识的基础上，进一步从解剖、生物力学角度进行具体的论述，为临床更加有效地治疗SIS提供更多的理论依据。

1 正常的肩关节解剖学特性

肩关节由肱骨、锁骨及肩胛骨共同构成。由肌肉、韧带等软组织包绕形成了盂肱关节、肩锁关节、肩胛胸壁关节、肩峰下关节等。广义的肩关节在肩周肌肉、韧带的协同作用下完成肩关节各方向的功能活动并维持肩部稳定性。其中肩撞击的发生与肩峰下关节和肩胛胸壁关节最为密切。

1.1 肩峰下关节 肩峰下关节又名肩峰下间隙或滑膜囊关节，向上由下部肩峰、喙肩韧带和喙突组成喙肩弓，下缘包括肱骨大结节和肱骨头上部。其间有一空间较大的关节腔由肩峰下-三角肌关节囊构成，称肩峰下间隙，内含旋转袖肌群肌腱、肱二头肌长头腱。此间隙的大小用肩峰同肱骨头在空间上的骨性距离表示。虽然肩峰下关节不具有关节布局，但是在肩关节功能上起到了很大作用[3]。

1.2肩胛胸壁关节 肩胛胸壁关节是肩胛骨与胸廓后壁相交构成的关节，即便没有关节的具体结构，但功能上也被视为肩关节的一部分。肌肉的相互协同及拮抗作用形成了肩胛骨的运动。目前临床上所说的肩胛运动，多指肩胛胸壁关节围绕三个平面的运动。肩胛运动为组合式运动，单独的肌肉收缩无法形成某一方向的运动[4]。此外肩部上举外展运动时，会有肩胛骨-肱骨节律性改变，称之为肩肱节律。Walker等[5]早在1977年就已对肩胛骨在肩关节外展过程中的生物力学问题进行研究，发现肩关节外展至30°或前屈至60°以前，肩胛骨是不活动的，称为静止期。此后肩胛骨参与活动，并呈现出一定的节律性。

2 异常的肩关节解剖学特性

2.1 肩峰形态异常 Bigliani等[6]把肩峰归为三类：Ⅰ类是扁平状，Ⅱ类是弯曲状，Ⅲ类钩样状，并指出Ⅱ、Ⅲ类比Ⅰ类肩峰出现肩撞击的概率高。Neer[1]也在1972年提出撞击学说后指出肩峰形状的异常是SIS发生的重要因素，尤其是Ⅲ型肩峰的发病率最高占73%，Ⅲ型肩峰最易导致肩峰下间隙变窄，致使挤压肩峰及喙肩弓形成SIS。王涛、潘昭勋等[7-8]学者通过实验研究得出的结果恰好验证了Neer和Bigliani的观点，他们都认为SIS的发生与肩峰结构息息相关，且肩峰弯曲程度越大越不规整者患SIS概率越高。此外Maurice等[9]研究也证实了肩峰形态与肩撞击综合征紧密相关，钩状肩峰更易诱发此病。

2.2 肩峰下间隙异常 肩峰下间隙反映这个领域的边界和内容，研究发现在上举外展肩关节时大结节向肩峰方向挪动并靠近，使其空间变窄，容易使组织发生病理改变导致SIS。Goutallier等[10]观察发现肩峰下间隙变窄是撞击征发生的直接原因，通过测量间距评估狭窄的程度，证实狭窄程度与撞击或肩袖损伤呈正相关。梁治平等[11]通过研究92例疑似SIS的患者的肩峰形态及肩峰下间隙发现，肩峰下间隙变窄可以作为SIS诊断标准。Keramat等[12]研究也发现肩峰下间隙减少会影响肩袖形成功能障碍，致使肩后囊紧张，从而诱发肩部撞击。

2.3 肩峰指数异常 肩峰指数这一概念首先由Nyffeler等[13]提出，他直接反应的是肩峰横向的延展度，受到肱骨头和肩胛骨的相对位置影响。肩峰指数在一定程度上能反映出肩袖损伤以及肩撞击的程度。瞿玉兴等[14]通过研究31位肩撞击综合征患者的Grashey位片发现：肩峰指数可以显示肩峰同肱骨头的空间位置关系，肩峰指数越大肩外展时三角肌在肱骨头处向上方向分力越大，间隙内受到更大的挤压力导致撞击综合征。

3 肩关节稳定性分析

肩关节具备灵活性高及稳定性差两大特点，其中95%约为肩前方不稳[15]，为加强其稳定性，肩周静、动力性稳定装置及本体感受器等发挥着不可替代的作用。一旦稳定结构中的任何地方出现问题均会导致肩撞击综合征。

3.1 静力性稳定装置 肩部静力性稳定结构包含盂肱骨性结构、软组织结构、特殊稳定机制，其中特殊稳定机制又涵盖关节腔内负压、凹面压缩机制等。

3.1.1 盂肱骨性结构 诸多研究显示盂肱骨适配性及骨性缺损会对肩关节稳定性造成影响。早在1997年Mcpherson等[16]就根据头-窝凸凹两面曲率半径比值将盂肱关节分成三型：比值小于1属于A型，约占93%，接触面积可达30%左右；比值等于1属于B型，B型是最理想的形态，两者的曲率半径相同，完全紧密结合，相互嵌合，保持了肩关节扭转中心与肱骨头的面中心相重合，接触面积100%，力量均匀分布；比值大于1属于C型，盂窝过于圆润不够平坦，肱骨头接触盂窝周围组织，为环形接触，并不是中心接触。并得出结论：骨适配性越高关节稳定性越好。Waterman等[17]也证实Mcpherson结论，认为肩关节的稳定性与盂肱关节的头-盂匹配度密切相关。头-窝关节面的匹配度越接近1，接触面越大，平衡静态稳定性就越好。

3.1.2 软组织结构 肩关节囊复杂且相对较薄，而且每个人的松弛程度不尽相同，如果过于松弛的话易发生肩关节不稳，此时就需要发挥肩部韧带的协同作用对其进行稳固，其中较为重要的为盂肱韧带和喙肩韧带。

国内外已有诸多的研究表明盂肱韧带是维持肩关节静力性稳定不可或缺的重要组成部分。它包括上中下三部分，是关节囊在肩前上方的加厚组织。国外学者Antosh[18]细致的提出盂肱韧带并非在关节运动时，各个部分均能够起到作用，而是同肩关节所处的体位有关系。伴随位置改变，关节囊韧带依次呈现松弛与紧张状态。Smeets等[19]也提出盂肱韧带是维持肩静力性稳定的重要结构。其中盂肱上韧带在肩外展过程中没有明显的作用，随着外展角度增加，盂肱中下韧带参与稳定肩关节前下方，其中盂肱下韧带的作用更为明显，尤其是当肩关节外展最大角度时，盂肱下韧带的前束对维持肩关节稳定尤为明显。方晶华等[20]均通过研究证实，盂肱韧带对维持肩关节的前方稳定性起着至关重要的作用。总体来说越来越多的学者认识到盂肱韧带的重要作用，这将为解决临床上的许多难题提供帮助。

除此之外，肩锁外围的喙肩韧带的作用是缓和肩峰与肩袖之间的撞击，因此喙肩韧带受损，韧带纤维逐步萎缩，致使丧失缓和作用。有研究[21]发现喙肩韧带是阻碍肩关节前方移位的重要韧带，它能够帮助肩袖肌群进一步稳定肩关节，假使切断喙肩韧带则会出现盂肱关节不稳。

3.1.3 特殊稳定机制

3.1.3.1 关节腔内负压 正常情况下关节腔内负压会产生真空机制，压力为-4 mm Hg，主要让关节囊向关节内压迫肱骨头，阻碍肱骨头的活动，起到稳定作用。尤其是肩关节处于旋内及中立位时限制肱骨头向下移位的作用最为明显。另外两个关节面紧密接触时，腔内会产生粘液，具有很强的黏附力，更好地增加了稳定性[22]。研究也证实了保持关节稳定与关节腔内负压有一定的联系，且关节囊完好与否及囊的顺应性与其有关。临床上关节囊松的患者容易出现关节不稳，甚至是多方向的关节不稳，同时若关节腔负压完全消失的话肱骨头将面临大幅度的移位[23]。

3.1.3.2 凹面压缩机制 盂唇为肩胛盂周围环形纤维组织，使盂窝的凹度增加了50%，或者更多凹度，它增加了两者的接触面积，但曲率半径不发生变化。由于它对肱骨头具有吸盘样的作用，虽只能产生约为20 N的吸力，但外加肌肉收缩会产生一部分压力，肱骨头被紧紧地吸入以及压向臼窝内，这种凹压机制对维持肩关节稳定有关键作用[24]。

3.2 动力性稳定装置 肩部动力性稳定结构主要包括肩袖肌群、肱二头肌长头腱以及本体感觉等，这些肩周肌肉在运动中收缩并在本体感觉的参与下产生动态稳定作用。

3.2.1 肩袖组织 肩袖由肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌的肌腱共同组成的袖套样结构。肩关节具有骨性结构缺损、关节囊松弛、关节内韧带薄弱等特征，所以肩关节稳定性依靠肩袖维护为主。肩袖的腱性结构在止点部交织成一鞘状结构，它们同时作用阻止肱骨头某些方向的运动，肌群主动收缩加强肱骨头与盂窝的覆盖面积，对肩关节起到动态稳定作用[25]。

肩袖中冈上肌对肱骨头上方发挥稳定作用，是肩外展运动较为重要的启动肌。此外，冈下肌及小圆肌起着稳固肩关节后方的作用，让肱骨内收并旋外。而肩胛下肌是最为重要的肩前方稳定肌，使肱骨内旋，防止肱骨头发生向前的脱位。而Wilk[26]指出旋转袖各肌肉发挥稳定作用于肩关节活动方向有关，其中肩胛下肌和冈下肌在肩前屈达到稳固效果，冈上肌和肩胛下肌则完全相反，在肩后伸时起稳固作用。

3.2.2 肱二头肌长头腱 肱二头肌长头腱开始于盂唇上方，通过第二肩关节间隙前方进入结节间沟后往下移行，在肱骨中下处与短头腱汇合成一整块肌腹，止于桡骨粗隆，是将肱骨头下压的重要结构。Elser等[27]对肱二头肌长头进行研究发现，长头较短头对盂肱关节的稳定作用更为明显，其中在肩外旋时长头腱稳定肩关节最为突出，内旋位最不明显。更有学者[28]得出结果，肱二头肌长头病变导致的肩关节前方不稳约占总数的61.5%，由此可见二头肌对肩关节稳定起着重要的作用。

3.2.3 本体感觉反馈 本体感觉是人体对肌、腱、韧带及关节等运动感受器所处的不同运动状态、空间位置而产生的特殊感觉形式。分布在关节囊、肌腱的结合部，可感知关节的位置及运动信息，通过神经-肌肉反馈作用修整肌肉运动，从而维持稳定。若本体感觉器遭到破坏会对关节稳定性造成一定影响，特别指出这种调节反馈在关节运动速度突然变化或受到较大外力作用或活动范围最大时最为突出[29]。有研究[30]发现，关节本体感觉和肌肉的稳定功能是维持盂肱关节稳定的重要因素。本体感觉传入后转化成肩周组织的神经肌肉反馈机制，从而对关节起到动力性稳定的作用，直接导致关节囊周围张力增加，肌缩反应速度加快，旋转袖肌力加强，因而关节稳定性加强，运动能力增加。另有研究[31]证明肩袖损伤后肩关节盂唇、关节囊韧带和肌肉等本体感觉存在相关性缺失，亦支持了上述观点。

4 总 结

从上述的论述中可以得知肩撞击综合征的发生是综合各种因素的结果，明确其发病机制依旧是我们继续努力的目标。至今为止针对肩撞击综合征的研究还在持续进行中，仍有许多需要解决的问题等着广大学者去探索。深入研究肩撞击综合征的发生机制将为临床上述治疗肩撞击综合征提供更加简单、方便、有效的干预治疗手段。

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1008-5572(2017)06-0530-04

2014年黑龙江省康复医学与理疗学学科后备带头人科研基金(20140508)；*本文通讯作者：王艳

R324

A

2017-03-12

丁丹阳(1993- )，女，研究生在读，黑龙江中医药大学，150040。

丁丹阳，王艳，宫双，等.肩撞击综合征的解剖与生物力学特性研究进展[J].实用骨科杂志，2017，23(6)：530-533.