陈俊 楼珏翔 申屠国建 王维凯 徐国红
浙江省东阳市人民医院关节与运动医学科(浙江东阳 322100)
肩袖撕裂是中老年人的常见肩关节疾病,60 岁以上人群患病率达25%以上[1]。肩关节疼痛和活动度受限是肩袖损伤的主要临床表现,严重影响患者生活质量,增加社会负担[2]。但肩袖损伤的发病机制至今尚不明确。近些年来,能否通过测量影像学上肩峰和肩胛盂的解剖参数来预测和诊断肩关节疾病受到人们越来越多的关注[3-4]。
峰盂角(critical shoulder angle,CSA)又名肩关键角或临界角,由Moor 等[5]首先提出,指在肩关节正位X线片上肩胛盂上、下缘顶点连线与肩胛盂最下缘和肩峰最外侧下缘顶点连线的夹角,其正常值为 30°~35°。当CSA>35°时,84%的患者伴有肩袖损伤;当CSA< 30°时,93%的患者伴有盂肱关节骨关节炎[5]。现在,越来越多的学者将CSA 作为早期筛查肩袖损伤的影像学指标之一[6]。
然而,目前CSA的相关研究大多针对欧美人群[5-7],而对于国人的CSA研究鲜有报道。同时CSA大小对于关节镜下肩袖修补术后的再撕裂影响尚不明确。因此,我们采用CT三维重建技术,通过后期软件处理,精准找到肩关节的标记点,准确测算出CSA,分析其对肩袖修补术后再撕裂的影响。
纳入标准:(1)术前磁共振成像(magnetic reso⁃nance imaging,MRI)明确诊断肩袖全层撕裂;(2)术前有肩关节X 线及CT 等影像资料;(3)行关节镜下肩袖修补手术,肩袖完全修补;(4)肩袖术后能遵嘱康复,定期随访;(5)术后2年复查肩关节磁共振。
排除标准:(1)巨大肩袖撕裂(撕裂>5 cm);(2)明确外伤导致的术后再撕裂;(3)肩关节翻修手术;(4)盂肱关节炎患者,包括炎症、创伤、关节退变及关节感染者;(5)术后失去随访者。
2016年1 月~2018年6月在我院行关节镜下肩袖修补术患者107例(肩袖全层撕裂),其中男性33例,女性74例;年龄38~83岁(60.74 ± 8.87岁)。根据Sugaya分型[14]确定再撕裂类型,将所有患者分成愈合组和再撕裂组。本研究已获得医院伦理委员会批准(东人医2020-YX-098),所有患者签署知情同意书。
所有手术由同一团队完成。手术采用全身麻醉,侧卧位。首先建立常规后侧入路作为观察通道,由外向内在肩袖间隙中点建立前侧入路,对整个盂肱关节进行观察,评估肩袖、长头腱损伤情况,明确肩袖全层撕裂。对盂肱关节内病变进行处理后,关节镜转入肩峰下间隙,建立前外侧入路,清理肩峰下增生滑膜,显露肩峰增生骨赘予打磨成形,增大肩峰下间隙。建立后外侧入路并作为观察入路,清理肩袖表面滑膜及退变组织。对损伤足印区进行去皮质化处理做骨床准备,采用单排缝合技术,用细针定位下找到锚钉置入最佳位置,再植入所需锚钉(美国林弗泰克公司,型号C6140H,美国),以缝合钩(Spectrum Soft Tissue Re⁃pair System,美国康美公司)将每条缝线以合适间距穿过肌腱,分别打结固定。
将患者的肩关节CT 图像的dicom 文件导入到Ra⁃diAnt DICOM Viewer 2020.1软件后进行三维重建,去除肱骨头后,只允许内外旋肩关节将肩胛盂前后缘重叠,不做关节上下旋转,取肩胛盂上、下缘顶点连线与肩胛盂最下缘和肩峰最外侧下缘顶点连线的夹角作为CSA(图1)。整个测算过程由两位经过系统培训的骨科医师分别独立完成,经过一致性评价。
图1 CSA的测量
所有手术均不留置引流管。根据肩袖撕裂大小,按康复指南标准的康复流程[29]分阶段进行术后康复治疗,由同一位康复治疗师进行康复指导。对于中小型撕裂患者,采用相对积极的康复方案,在手术后的前3周进行腕、肘关节局部活动,3~6 周进行肩关节被动锻炼,6 周~3 个月进行辅助下肩关节主动活动,3 个月后由部分抗阻活动过渡到全面的体育活动。对于大型撕裂,选择相对保守的康复程序。在术后的前6 周进行肘、腕活动,术后6周开始肩关节被动活动,8周后开始辅助下的主动功能锻炼,3个月后进行抗阻锻炼。具体康复进程由手术医师、康复医师及患者恢复情况决定。
(1)比较两组患者手术前后肩关节功能评分,包括美国加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles,UCLA)评分[11]、美国肩肘外科协会(Ameri⁃can Shoulder and Elbow Surgeons,ASES)评分[12]、肩关节Constant-Murley评分[13]。
(2)单因素分析。比较愈合组和再撕裂组患者的年龄、性别、身体质量指数(body mass index,BMI)、肩袖撕裂大小(依据患者肩关节MRI 斜矢状位时撕裂处前后缘最大距离确定[8])、回缩的程度(在斜冠状位上撕裂的最大内外缘距离[9])、脂肪浸润程度(根据Goutallier分级系统在肩关节CT 斜矢状位上评估[10])、CSA、术前疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)。所有患者的MRI 数据由作者收集后按两种顺序排列,由同一位放射科医师在不知道患者信息的情况下依据MRI对肩袖撕裂的大小、回缩程度、脂肪浸润程度进行评估,采用组内相关系数进行一致性评价。
(3)多因素分析。为了减少混淆因素,将单因素分析中P<0.05的因素作为变量,术后再撕裂作为自变量,明确CSA是否是危险因素。
应用SPSS 22.0 软件进行统计学分析。服从正态分布的计量资料以±s表示,组内手术前后评分的比较采用配对样本t检验,组间比较采用独立样本t检验或重复测量及多变量方差分析。分类资料比较采用卡方检验或非参数秩和检验。变量之间相关性采用Pear⁃son 相关分析。采用二分类logistic 回归分析术后再撕裂的危险因素。测量结果的一致性采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC),ICC>0.5 为一致性一般,ICC>0.75 为一致性好。P<0.05 为差异有统计学意义。
患者均顺利完成手术,均获随访25.35 ± 1.27(24~31)个月,107 例患者中发生再撕裂24 例(22.4%)。末次随访时,未出现关节感染、锚钉退出、需翻修手术等严重并发症。
两组患者术后肩关节功能恢复较术前均有显著改善,术后Constant-Murley评分、UCLA评分、ASES评分均优于术前,差异均有统计学意义(P值均<0.05),见表1。
表1 两组患者组内手术前后肩关节功能评分比较
将所有患者CSA 大小与术后肩关节功能评分(Constant-Murley 评分、UCLA评分、ASES评分)进行相关性分析,结果显示相关系数分别为-0.033(P=0.739)、0.037(P=0.730)和-0.110(P=0.259)。
两位骨科医师CSA 测量结果的一致性ICC 为0.998,表明一致性好。单因素分析发现,愈合组和再撕裂组患者撕裂大小、回缩程度、脂肪浸润程度、CSA差异均有统计学意义(均P<0.05),年龄、性别、BMI、术前VAS评分等差异均无统计学意义(P值均>0.05),见表2。
表2 愈合组和再撕裂组患者临床资料比较
采用二分类logistic回归分析,将撕裂大小、回缩程度、脂肪浸润程度、CSA 作为自变量,术后是否再撕裂作为因变量进行分析。参考既往文献[23-25],将CSA分为≤38°和>38°两个层级,其中CSA>38°有40 例、CSA≤38°有67 例;撕裂大小[9]分为≤2 cm 和>2 cm 两类,回缩程度[9]分为≤2 cm和>2 cm两类,脂肪浸润程度[10]分为≤2级和>2级两类。结果显示,CSA>38°、撕裂>2 cm和脂肪浸润程度>2 级均是肩袖术后再撕裂的危险因素,其比值比(oddratio,OR)(95%可信区间)分别为9.545(2.817~32.340)、7.779(1.690~35.794)、5.268(1.525~18.199)。见表3。典型病例见图2。
表3 影响肩袖撕裂术后再撕裂发生的多因素分析
图2 典型病例(61岁,男性)
尽管关节镜下肩袖修补手术已发展多年,但是肩袖术后再撕裂率仍然居高不下,目前主流的全关节镜下肩袖修补术后再撕裂的发生率约为10%~48.4%[14,23,24,35],甚至有报道巨大肩袖撕裂关节镜下修补后的再撕裂率达94%[34]。影响肩袖修补术后效果的因素很多[24,35,36],包括内源性因素和外源性因素,内源性因素如年龄、肩袖撕裂特性、肩关节解剖参数等;外源性因素如缝合技术、是否再次受伤、运动类型等。其中峰盂角作为肩关节的解剖参数,是在结合了肩峰指数[19]和关节盂倾斜角[20]的基础上演变而来,比较综合地反映了肩关节的解剖特性,其对于肩袖术后再撕裂的影响受到了越来越多的关注。
现有的CSA 正常值标准主要源于欧洲的临床研究,由于亚洲人群与欧洲人的体质差异,所以其标准是否适用于中国人群仍待验证[15]。解剖学研究也发现,东亚人群的肩胛骨解剖值同欧洲人群存在较大差别,并且欧洲人群中发生退行性肩袖损伤患者的CSA值和东亚人群的CSA值差异有统计学意义(P<0.001)[16]。因此,需要更多针对国人的有关CSA的研究。
传统的CSA 测量方式是在标准的肩关节前后位X 线片上(关节盂前后重叠),取肩胛盂上、下缘顶点连线与肩胛盂最下缘和肩峰最外侧下缘顶点连线的夹角作为CSA。在实际操作中常常由于拍摄角度的偏差导致标记点的选择出现误差。以往研究显示,肩关节与片盒之间的夹角每发生5°~8°的改变会导致CSA 产生2°的偏差[7]。除了X线片,也有学者尝试在肩关节MRI图像上测量CSA,但与X线片相比,得到的数据存在更大的变异性,主要由于骨骼本身在MRI 图像上边界不够清晰,使得测量点的选择有很多误差,特别是在一些伴有盂肱关节炎的患者中[17]。Bouaicha 等[18]采用二维CT重建的方法测量CSA,与X线片相比,得到了可靠的结果,观察者之间可靠性可达0.989。因此,本研究中我们通过RadiAnt DICOM Viewer 软件后期处理肩关节CT 原始数据,三维重建肩关节后去掉肱骨头,再沿身体纵轴旋转肩胛骨使关节盂前后缘重叠,能够非常简单地把关节盂上下缘顶点及肩峰外侧缘下顶点固定在同一切面,从而测量CSA,与传统的X 线片相比,三维重建的CSA测量更简单[33]。
肩关节外展时,三角肌作用在肱骨头上的应力可以分解为带动肱骨干向上运动的剪切力和压迫并稳定肱骨头至肩胛盂上的压应力。只有在上下垂直力偶和前后水平力偶达到平衡的前提下,才能维持肩关节活动时肱骨头旋转中心的稳定。三角肌起于肩峰及锁骨远端,呈扇形包裹肱骨头,止于肱骨三角肌粗隆,肌力的作用方向和大小受三角肌的肩峰止点和肩胛盂倾斜度等解剖因素影响。CSA则是综合反映冠状面上肩胛盂倾斜程度和肩峰向外侧延伸程度的指标。这表明CSA角度越大,则肩峰覆盖肱骨头的程度越高,关节盂倾斜角度越大,越容易导致肩袖损伤、退变。
Gerber等[21]的临床研究证实,完成同样肩关节外展上举活动,特别是在肩关节外展运动的起始阶段,当CSA较大时,三角肌整体力量更偏剪切力,冈上肌需要承受过度的垂直作用力,以代偿性增加下压肱骨头的力量,才能平衡肩关节上下垂直力偶,从而达到维持肩关节旋转中心稳定的目的。因此,如冈上肌长期处于此种较高负荷状态,则容易发生早期退化,甚至全层撕裂[22]。
CSA 与肩袖撕裂密切相关,但对于肩袖撕裂修补术后的临床效果的影响不明确。部分研究发现,较大CSA可以增加肩袖术后的再撕裂:Garcia等[23]回顾性研究了76例接受关节镜下肩袖修补术的患者,在平均随访时间26.2 个月后,发现CSA 较大与术后6 个月超声评估肌腱全层再撕裂显著相关,CSA>38°的患者再撕裂增加了15倍,此外较大的CSA和术后肩关节评分减少显著相关;Li等[24]发表的回顾性队列研究发现,肩袖修补术后较大CSA(>38°)的患者术后再撕裂的概率显著增加,且肌腱质量在术后磁共振上的信号表现也相对较差,但肩关节的功能无差异。Scheiderer 等[30]回顾了57 例单纯行冈上肌腱撕裂修补的患者,进行6 个月的随访,发现较大的CSA 和肩峰指数会增加术后再撕裂,且CSA>38°可使再撕裂的风险增加4 倍。也有研究报道,CSA 对于肩袖术后的再撕裂无影响:Kirsch等[25]报道的前瞻性研究也证实,53 例非创伤性因素肩袖全层撕裂患者接受了关节镜下肩袖修补术,术后肩关节功能评分、疼痛评分等明显改善,在术后24 个月的随访中发现CSA和这些结果没有显著关联;Lee等[31]将157 例肩袖撕裂患者按CSA35°为临界分成两组,进行24个月的随访,发现CSA对肩袖修补术后的肩关节功能无影响;最近Como 等[32]发表的研究将164 例行肩袖手术的患者根据术后再撕裂分成两组,发现愈合与再撕裂组患者之间的CSA和肩关节功能评分差异无统计学意义,认为CSA 不应用作评估肩袖修补术后再撕裂风险的临床预测指标。
本研究共107例患者,其中发生再撕裂24例,再撕裂率22.42%。依据术后撕裂情况分成愈合组和再撕裂组,采用二分类logistic 回归分析,发现CSA>38°、撕裂>2 cm和脂肪浸润程度>2级均是肩袖术后再撕裂的影响因素,其OR 值分别为9.545、7.779、5.268,进一步证实了峰盂角对于肩袖术后再撕裂的影响。但在肩关节功能方面,通过术后肩关节功能和CSA 的相关性分析发现,两者无显著相关性(P>0.05),但对于更长期的随访中CSA能否通过改变术后再撕裂从而影响肩关节功能目前尚不清楚。
减小CSA或许可以改善肩袖术后腱骨愈合。研究表明,当CSA >38°时,术后再发生肩袖撕裂可能性更大,约增加14.8 倍[23]。解剖学研究发现[26],在关节镜下修补肩袖损伤的同时行关节镜下外侧肩峰成形术,结果显示将肩峰宽度截除10 mm可矫正术后的CSA恢复正常,表明关节镜下肩峰外侧截骨术可以明显改善患肢的CSA 角度。由此,Altintas 等[27]提出通过关节镜下肩峰外侧截骨术,在保留三角肌肩峰止点完整性的同时行肩峰外侧截骨,减小CSA至正常范围,可以明显改善三角肌和冈上肌之间的力偶关系,减轻作用在冈上肌的力量,避免肩袖修补术后的再撕裂,有效改善肩袖修补术后临床疗效。然而,对于关节镜下肩峰外侧截骨术能否有效治疗或预防肩袖损伤目前仍缺乏大数据前瞻性临床研究,其原理及生物力学机制仍需要进一步研究[28]。
本研究的局限性:(1)为回顾性病例对照研究,样本量有限,可能导致数据分析的偏倚;(2)本研究没有对CT 测量与X 线、MRI 测量进行比较,无法明确三维CT 测量CSA 的优劣;(3)本研究没有比较国人肩袖退变性撕裂和肩袖正常人群的CSA 差异,无法准确判断国人CSA的临界数值,只能依据既往欧美的研究结果。
综上所述,CSA>38°会增加肩袖术后再撕裂率。后期还需进一步的大样本前瞻性研究得出国人CSA的正常临界值,并明确CSA 与肩袖修补术后愈合及功能的相关性。
(利益冲突:所有作者均申明不存在利益冲突。)