肩关节上关节囊重建术治疗不可修复肩袖损伤的研究进展

胡庆翔 何耀华

（上海交通大学附属第六人民医院运动医学科，上海200233）

不可修复肩袖损伤（irreparable rotator cuff tear,IRCT）是指由于肌腱回缩、脂肪浸润、肌肉萎缩等原因无法通过常规手术方式进行修补，或常规修补后易出现再撕裂的肩袖组织损伤[1]。临床上IRCT的手术治疗方法包括关节镜下关节清理及肱二头肌腱切断术、肩袖部分修补术、基于生物补片的肩袖修补术、肌腱转位术、盂肱关节上关节囊重建术、肩峰下间隙的生物材料填充术以及关节置换术等[2]。

上关节囊重建术由日本学者Mihata在2013年率先提出，主要适用于无明显肩关节退行性改变、对术后患肩功能要求较高的IRCT患者[3]。该手术采用阔筋膜或去细胞真皮作为移植物，移植物内侧固定于肩胛骨上缘，外侧固定于肱骨大结节处，后方与冈下肌汇聚缝合[3,4]。本综述主要对盂肱关节上关节囊解剖、生物力学、目前国际上主流关节囊重建术式及其临床效果进行回顾总结，对上关节囊重建术的手术原理提出新见解。

1 肩关节上关节囊的解剖与生物力学特点

肩关节上关节囊内侧起于肩胛盂上方，外侧止于肱骨大结节，平均厚度（1.6±0.4）mm[5]。上关节囊的外侧足印区宽度不一，肱骨大结节前缘宽度为（5.69±1.6）mm，冈上肌后缘处宽度为（4.4±1.2）mm[6]。上关节囊最大受力（82.4±33.5）kg/cm2[5]。上关节囊在肱骨大结节形成增厚的悬索样结构，称为肩袖悬索（rotator cable）。肩袖悬索前方止于小结节上方及大结节前上方，后方止于冈下肌、小圆肌止点附近，悬索略向内侧凸出，呈弓形。肩袖悬索的外侧为结构薄弱、无血管供应的肩袖区，其形状如月，称为新月区（crescent）[7,8]。肩袖悬索结构与冈上肌肌腱的深部组织相连，承担了应力传递的功能，类似于悬索桥发挥作用[8]。

肩袖悬索在肩袖组织与肱骨大结节之间起到过渡作用，将作用力分散到悬索结构上，形成软性止点。Halder等[9]研究表明，冈上肌腱的1/3和2/3的断裂对力的传导影响较小，仅为1%和2%，完全离断后，力传导下降明显，为11%，提示肩袖组织通过肩袖悬索结构进行力量传递。

上关节囊在盂肱关节中能起到静力学稳定作用。Ishihara等进行了生物力学实验以明确上关节囊对于稳定盂肱关节的作用。研究人员对肱骨头施加轴向力20 N，当上关节囊肱骨止点处撕裂后，肱骨前方和下方稳定性减弱，肱骨头出现相应方向的位移；当完全去除上关节囊后，肱骨头在各方向的移位均明显增加[10]。这提示上关节囊在盂肱关节静力学稳定中的作用，也为上关节囊重建提供了理论支持。

2 IRCT的临床、生物力学基础

IRCT是指肩袖组织断裂后由于肌腱回缩，脂肪浸润，肌肉萎缩等原因无法通过常规手术方式进行修补，或常规修补后会存在结构上失效，如肩袖再撕裂的情况[1]。IRCT患者常会出现肩部疼痛及活动受限，严重者可出现假性麻痹，即肩峰下封闭镇痛后，肩关节被动活动良好，主动活动度为0°[11]。临床上手术治疗IRCT方法多样[2]。

临床研究发现，IRCT患者肩峰下间隙（subacromial space）变窄。临床上通常用影像学方法（如MRI，CT，超声等）中测量得到的肩峰肱骨头距离（acromiohumeral distance,AHD）来评估肩峰下间隙。健康人群中，盂肱关节中立位时AHD为6～12 mm[12-15]。在肩部不适的人群中，Goutallier等建议以6～7 mm作为AHD临界值，低于该值提示存在肩袖损伤[12,16]。此外，研究还发现，肩袖损伤撕裂越大，肩袖脂肪浸润程度越高，AHD越小；假性麻痹患者的AHD小于非假性麻痹患者[12,17,18]。

在生物力学研究中，IRCT的肩峰下压力及肱骨头上移程度均明显增加。Mihata通过特制肩关节夹具建立了累及冈上肌的IRCT尸体模型[19-22]。在制作过程中，研究人员于冈上肌外侧大结节止点处离断，沿冈上肌前后缘向内分离，直至肩胛盂，去除冈上肌。0°盂肱关节外展时，IRCT模型的肩峰下压力可为正常肩关节的308%，肱骨头相对上移距离可为正常肩关节的239%[21]。Oh等[23]对后上型巨大IRCT进行尸体造模，同时去除冈下肌和冈上肌。建立该模型时，沿着肱骨大结节足印区去除了全部的冈上肌和冈下肌以模拟后上型巨大IRCT。在此研究中，由于冈下肌和冈上肌的缺失，加载肌腱负荷后巨大IRCT模型相对正常肩关节存在肱骨头内旋，肱骨头上移，且盂肱关节关节压力明显增加。

3 上关节囊重建手术的理论及生物力学基础

传统IRCT的补片治疗是在损伤肩袖的游离端和肱骨足印区之间使用移植物进行桥接修补，但相关临床实验结果证实术后的失败率较高[19,24-26]。Sclamberg等[25]报道了11例巨大肩袖损伤患者术中采用小肠黏膜下层结构作为移植物的临床研究，术后随访时间6～10个月，术后MRI表明其中10例患者出现复发性回缩性肩袖再撕裂，术前术后患者肩部临床评分无统计学差异。Moore等[24]报道了32例巨大肩袖损伤患者术中采用异体移植物（异体跟腱、髌腱、股四头肌腱）进行修补的临床研究，平均随访时间31.3个月，其中15例术后磁共振复查结果均显示移植物失效。Soler等[26]使用猪真皮胶原移植物对4例巨大肩袖损伤患者进行移植物修补，术后3～6个月随访发现移植物失效。传统补片桥接修补失败的原因可能是该术式并未成功解决肱骨头上移的状况，移植物与肩峰间可能存在长期磨损，导致移植物撕裂[19,24,25]。

Mihata等[19]学者主张通过上关节囊重建改善肱骨头的相对稳定性，避免移植物与肩峰的磨损，改善患者临床结果。Mihata在尸体上对上关节囊重建术进行了大量生物力学研究，旨在探讨手术中可能遇到的细节，如移植物厚度，固定时盂肱关节角度，边对边汇聚缝合等。在其生物力学研究中，Mihata采用了牵线施力的方式模拟肩关节周围肌肉收缩，通过改变三角肌、胸大肌、背阔肌的具体力量，分别模拟正常力量负载和肩关节向上移位的负载，采用肱骨头相对盂肱关节的竖直移动距离来评估AHD的改变值，应用肩峰下接触压力来评估肩峰及喙肩弓对移植物的作用情况，分别在盂肱关节0°、30°、60°外展关节稳定情况下进行测试。其生物力学研究表明，上关节囊重建时采用8 mm厚阔筋膜，固定时盂肱关节呈30°外展位，同时进行移植物与冈下肌的边对边汇聚缝合以及肩峰成型术时可取得最佳效果[19-22]。

4 上关节囊重建术的临床指征和反指征

上关节囊重建的指征为：①IRCT累及冈上肌或（和）冈下肌；②无明显盂肱关节退行性改变；③对术后肩关节功能要求较高；④主动活动受限，被动活动良好；⑤三角肌结构及力量完好；⑥肱骨头向上移位；⑦保守治疗无效[27-29]。反指征为：①盂肱关节严重退行性改变，肱骨头出现坏死、塌陷等；②严重的肱骨头上移，且牵拉上臂AHD无改变；③腋神经损伤，颈丛麻痹；④三角肌结构及力量差；⑤冻结肩[3,30]。

5 上关节囊重建术的手术过程

5.1 体位及关节镜探查

患者采用沙滩椅或侧卧位，建立肩关节后方入路后进行关节镜下探查，测量肩袖缺损尺寸，明确IRCT的诊断。

5.2 前期准备

进行肩峰减压以及二头肌腱固定或切除等操作[3,27,28,31]。游离并松解肩袖组织如冈下肌，尤其是冈下肌和三角肌间层面以及冈下肌与肩胛骨间层面[29,31]。若移动度允许，可以使用肩袖滑移技术进行肩袖修复，如不行则进行上关节囊重建。

5.3 足印区处理及铆钉植入

对肩胛盂上方骨面以及大结节冈上肌足印区骨质预处理，使用打磨头进行清理，同时用射频电刀消融。

肩胛盂铆钉植入时，于肩胛盂上方内侧5 mm处植入2枚带线盂唇铆钉，具体位置尚存在争议，Adams等学者建议10点钟及12点钟方向，Sanchez等学者建议在肩胛骨中线前方1点钟及2点钟（以右肩为例），而Mihata则建议肩胛骨中线偏后，10～11点钟和11～12点钟（以右肩为例）处[3,27,31]。此外，Petri等[30]建议使用1枚铆钉固定于12点钟方向，移植物入关节囊后分别在10点钟和2点钟方向再次植入肩胛盂铆钉。

肱骨大结节处的固定通常采用双排固定。内排钉通常位于近关节面的大结节处，前后各一，如遇到缺损较大，可以考虑使用3枚内排铆钉，前中后各1枚[4,27,30,32]。外排铆钉在移植物入关节内后再行固定，通常采用交叉无结固定。

5.4 移植物的剪裁和预处理

早期Mihata等[3]使用阔筋膜作为移植物，经过折叠后厚度为6～8 mm。之后的研究者大部分采用异体去细胞真皮作为移植物，厚度通常3～3.5 mm[4,28-30,32]。移植物的尺寸通过关节内标尺进行测量，在移植物剪裁方面，部分学者建议内侧、前侧、后侧预留宽度5 mm，外侧覆盖肩袖足印区预留10～15 mm[4,29,32]。在体外，使用打孔器对移植物进行打孔。除了在肩胛盂及肱骨头铆钉相应位置打孔外，有学者还建议预留近冈下肌的后方孔道以备边对边汇聚缝合[29]。而且在移植物内侧缘两孔道之间追加两处孔道，距离内侧前后两处孔道约5 mm，以便采用“滑轮”技术将移植物送入关节。

5.5 将移植物拉入关节腔

使用过线器在体外将缝线从移植物的各个孔道穿过，肩胛盂处两枚铆钉各取一缝线，穿过移植物内侧中间两孔道，并且打结，此后收紧肩胛盂处铆钉缝线的游离端，使之成为类似滑轮的结构，应用器械将移植物送到关节内并调整到位。待移植物紧贴肩胛盂时，再将缝线打结固定[3,4,27-29,32]。

5.6 肩关节的固定角度

在固定移植物外侧缘时，对于盂肱关节相对位置尚存在争议。多数研究者强调了外展肩关节的必要，外展角度在20°～45°，目的是在小角度肩关节外展时，拉紧的移植物可以给肱骨头提供向下的作用力[3,4,27,29,32]。但也有研究者坚持在肩关节中立位固定[28]。此外，在内排前后铆钉处各取一根线，进行外排固定，增加移植物与骨面的接触面积，增加足印区的愈合程度。

5.7 其他

根据实际情况，增加冈下肌与移植物后缘的边对边汇聚缝合，是否将肩胛下肌与移植物缝合仍无定论。目前主流观点认为肩胛下肌与移植物缝合后，关闭肩袖间隙可能导致活动度受限[27,29,32]。

6 上关节囊重建手术的临床效果

目前上关节囊重建的临床随访研究尚少。Mihata曾报道了上关节囊重建术后短期随访结果，该研究回顾了2007～2009年24例通过上关节囊重建治疗IRCT的病例，随访平均时间为34.1个月（24～51个月）。患者主动前屈活动度从84°提高到148°，AHD从（4.6±2.2）mm改善为术后的（8.7±2.6）mm。20例患者（83.3%）术后没有出现移植物或肌腱再撕裂。ASES评分从术前23.5提高到92.9[3]。短期随访结果提示上关节囊重建术可以改善肱骨头的相对稳定性，在IRCT的治疗中有一定的临床价值。

而后，Mihata追加了相关的报道，回顾了2007～2014年107位IRCT患者的资料，平均随访时间为36.6个月（12～96个月），ASES评分为93.3，92例患者（92/107）没有出现再撕裂，其中26位患者术后恢复运动功能[33]。该结果进一步证实了上关节囊重建在IRCT中的临床价值。

但已有的临床随访均为中短期结果，上关节囊重建术的临床效果评定还有赖于长期的进一步跟踪随访。

7 理论及手术实际的争议点

对于肩袖损伤的手术治疗，现代关节镜下修复理念已经从单纯覆盖缺口，一味追求简单解剖重建转向恢复肩袖或相关组织在肩关节生物力学中的作用[34]。因此，探究并正确理解上关节囊重建的机制有利于明确其手术中的关键性步骤，提高手术成功率。

首先需要明确肩关节周围结构是如何维持肱骨头上方相对稳定，限制肱骨头向上移动并调节肩峰下压力的。第一，肩袖及上方关节囊等肩峰下结构存在自身厚度，构成了肱骨头上方的物理性阻挡，由此理论衍生出了生物材料的填充技术（InSpace System）[35]；第二，上肢自身重力以及胸大肌、背阔肌收缩时的作用力均存在较大的向下分力，对肱骨头也具有一定的稳定作用[19]；第三，肩关节周围的动力性稳定结构（如肩袖）的收缩与盂肱关节自身的负压会相互协同，使肱骨头紧贴肩胛盂处。当肱骨头存在向上移动的趋势时，肩胛盂对肱骨头具有向下的反作用力，同时被动牵拉的上关节囊及冈上肌，产生吊床样作用，对肱骨头形成向下的反作用力，限制其过度的向上移动[34]。

其次，我们要明确上关节囊重建术主要从上述哪几个方面改善了肱骨头上方稳定性。第一，实际手术操作使用了阔筋膜或去细胞真皮异体移植物，其厚度从3 mm到8 mm不等，而正常的上关节囊厚度仅为（1.6±0.4）mm，因此上关节囊重建术有可能人为制造了生物材料填充效应，使AHD增加，起到了稳定肱骨头作用；第二，移植物固定时存在一定的张力。主流观点认为上关节囊重建术固定移植物时盂肱关节须外展20°～45°，这使肩关节小角度外展时移植物存在一定的张力，一方面类似冈上肌收缩时，肱骨头能紧贴肩胛盂，当肱骨头存在向上移动的趋势时，肩胛盂对肱骨头具有向下的反作用力，另一方面，移植物自身张力起到了吊床样作用，肱骨头上移时移植物会产生被动的向下作用力，对肱骨头产生稳定作用。但上关节囊重建术中，究竟是生物材料填充效应发挥稳定作用，还是上关节囊自身的吊床样限制作用发挥主要稳定作用，目前尚无定论，需要进一步探讨。

基于既往的临床随访结果，使用补片桥接技术治疗不可修复肩袖损伤，后期会出现肱骨头相对上移，造成手术失败。补片桥接技术有如下特点：①补片通常为阔筋膜等异体移植物，厚度类似于上关节囊重建中使用的补片；②使用桥接技术通常事先进行肩袖残留部分的松解，增强其移动度，避免张力修补；③IRCT患者的肩袖肌肉组织通常存在脂肪浸润，其最大肌肉收缩力量低于正常水平，桥接修补后肩袖组织的吊床样作用可能会相应薄弱。综上可见，移植物的填充效应在两种手术中均存在，但是桥接术后的肩袖补片复合体张力要明显低于上关节囊重建中外展固定后的补片张力。因此，上关节囊重建术发挥主导效应的可能是固定时补片的张力效应。

8 总结与展望

目前的生物力学研究及临床随访结果提示上关节囊重建在IRCT的治疗中具有一定的价值。生物力学研究提示该术式可以相对增加AHD，降低肩峰下压力，尽可能地避免肩峰与移植物间的磨损。临床随访结果提示该术式能够缓解IRCT患者肩部疼痛，改善甚至恢复肩部运动功能，提高生活质量。

尽管上关节囊重建术具有上述诸多优势，但该术式仍存在许多疑问：上关节囊的自身生物力学性质是否被夸大，这种夸大是否是术中张力固定法造成的；上关节囊重建后是否会发生蠕变而出现张力失效，此时患者的AHD是否会随之发生变化；上关节囊重建的长期临床随访结果如何，患者运动功能是否最终能进一步得到改善等。

今后的研究工作可围绕上关节囊重建术中张力固定方法以及材料蠕变性质展开。只有明确张力固定法在重建过程中起到的作用，才能回答“上关节囊重建属于功能性还是解剖学重建”这一根本问题；只有找到生物力学特性优良的移植物，才能尽可能地避免材料自身的蠕变及手术失败，为上关节囊重建手术效果提供长久的保障。

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