特殊体位的肩胛骨关节盂的X 线参数与肩胛骨功能的相关性研究

余蓓蓓，丁正美，黄 宾，朱小建，刘二涛，秦晓东，郭张建（通信作者）

（1 南通市第四人民医院放射科 江苏 南通 226000）

（2 南通市第四人民医院康复科 江苏 南通 226000）

（3 南通市第四人民医院骨科 江苏 南通 226000）

肩关节是人体中活动幅度最大、最复杂的关节，其强大的运动能力与肩胛骨的结构特点相关。肩关节功能主要由盂肱关节和肩胸关节决定。肩胛骨由附着的随意肌相互拮抗而维持动态稳定，也可紧贴胸壁立体运动，其在休息位或运动时的位置异常可提示肩胛骨功能障碍[1]。评估肩胛骨功能的方法众多，但这些方法均不能直接、量化、全面地反映肩胛骨功能变化[2]。肩胛骨关节盂具有特殊的立体形态，当肩胛骨运动姿态异常时，关节盂的空间投影可能会发生异常变化，也许能直接反映肩胛骨功能障碍。因此，本文以不累及盂肱关节功能的单侧锁骨中段骨折患者作为研究模型，通过康复训练获得不同功能状态的肩胛骨，在特殊体位利用X 线检查获得关节盂的投影数据，探讨肩胛骨关节盂的X 线参数与肩胛骨功能有无相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2019 年1 月—2021 年6 月南通市第四人民医院收治的单侧锁骨中段骨折患者30 例，其中男性23 例，女性7 例；骨折位置位于左侧15 例，右侧15 例；年龄27～61 岁，平均（44.435.91）岁。本研究经江苏省南通市第四人民医院伦理委员会批准（2020K004），患者均签署相关知情同意书。

纳入标准：①新鲜的单侧锁骨中段骨折的成年患者；②所有患者伤前均为健康、正常的劳动者；③有手术治疗要求者。排除标准：①胸锁关节、肩锁关节、肩胸关节、盂肱关节存在合并损伤者；②累及臂丛及其他神经损伤者；③合并肩袖损伤，以及肩关节存在陈旧性损伤者；④既往有颈椎病、脊柱畸形、肩周炎、各种关节炎病史者；⑤不能配合康复训练的患者及失访者。

1.2 方法

1.2.1 手术方法及术后康复

骨折手术均由同一组医师完成。患者在全麻下行骨折开放复位、锁定螺钉钢板内固定手术。采用锁骨上横切口为手术入路，内固定放置在骨折的张力侧，在骨折断端两侧各3 枚双层皮质锁定螺钉固定。术后6 周内患肢常规悬吊固定，指导康复训练，定期复查X 线了解骨折愈合情况。

由同一康复师统一指导所有患者术后的康复训练。康复训练处方：按锁骨骨折术后的肩关节常规康复措施[3]，如第1 周训练肘关节以远的肌肉收缩，第2 周开始肘以远关节的主被动活动，以及盂肱关节的钟摆运动，第3周增加盂肱关节的主动旋转训练，第5 周时开始前方侧方辅助上举训练，第6 周去除颈腕吊带，逐步抗重力训练，并增加主动运动幅度，直至恢复日常生活。

1.2.2 影像仪器与摄片方法

X 线检查：仪器采用加拿大锐珂医疗DRX-Evolution X-ray System，主要摄片参数：电压74 kV、电流16 mA、曝光时间128 ms。术后3、6 个月时分别在最大主动前屈、外展、后伸体位对健、患侧肩关节行站立位的X 线检查，摄片体位由同一康复师监督。放射源对准躯体中线、第6 胸椎水平，到平板探测器（靶板）的距离固定为180 cm，前屈、外展体位胸背部紧贴靶板，后伸体位前胸壁紧贴靶板。影像处理软件为e world RIS 系统（浙江明天医网科技公司）。摄片和数据测量由同一影像医师完成，每项数据测量均重复3 次，结果取平均值。

1.3 观察指标

（1）肩关节功能：采用关节活动度（ROM）评定肩关节功能。在术后3、6 个月时，分别测量健、患侧肩关节最大主动前屈、外展、后伸ROM，所有的测量、记录由同一康复师完成。测量仪器：南京碧旺科技公司生产的BWP-JDC 型角度尺（精确度为1°）。

（2）肩胛骨关节盂的投影指标：①关节盂投射面积。肩胛骨关节盂的形态类似凹面镜，国人的上下径35 mm左右、前后径26 mm 左右[4]。肩关节在休息位时，肩胛骨稍前倾。不同体位的关节盂经X 线投射形成不同形状的投影，沿关节盂唇投影圈定的面积称为关节盂投射面积。投影面积的数值可在影像系统上直接圈画测定。肩关节在不同体位时，关节盂的空间状态也不相同，其对应的投影形状、面积可能也不相同。②关节盂投射角。在关节盂的X 线投影上，经肩胛骨外角作上下唇连线，类似上下径的连线，该连线近似于面积平分线，其与脊柱纵轴的夹角称为关节盂投射角。如果脊柱纵轴在上下径连线内侧、先与上唇成角，则该角度为正值，提示肩胛骨外旋。如果脊柱纵轴在上下径连线内侧、先与下唇成角，则该角度为负值，提示肩胛骨内旋。

关节盂投射面积与投射角在影像系统上的测量方法见下方示意图（图1，以健侧为例）。

图1 关节盂投射面积与投射角在影像系统上的测量方法

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0 统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，组间比较采用χ2检验；关节活动度与关节盂投射面积和角度之间进行Pearson 相关性分析，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 肩关节功能比较结果

患侧肩关节同体位ROM 纵向比较，术后6 个月时前屈、外展、后伸的数值均大于术后3 个月时，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 术后3 个月（3M）、6 个月（6M）时健、患侧肩关节最大活动度ROM 比较 单位：s

2.2 肩胛骨关节盂的影像学参数比较结果

2.2.1 关节盂的投射面积比较

同体位患侧纵向比较，术后6M 时前屈、外展体位的投射面积均小于术后3M 时，但术后6M 时后伸体位的投射面积大于术后3M 时；三个体位的患侧关节盂投射面积纵向比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 术后不同体位、时间点关节盂投射面积的比较（，cm2）

表2 术后不同体位、时间点关节盂投射面积的比较（，cm2）

2.2.2 关节盂的投射角度比较

在同体位患侧比较，术后6M 时前屈、外展体位的投射角度均大于术后3M 时，但术后6M 时后伸体位的投射角度小于术后3M 时；3 个体位的患侧关节盂投射角度纵向比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 术后不同体位时、时间点关节盂投射角的比较（，°）

表3 术后不同体位时、时间点关节盂投射角的比较（，°）

2.3 肩胛骨关节盂的影像学参数与肩关节活动度相关性分析

3M 时，患侧肩关节在最大主动前屈、后伸、外展体位，关节盂投射面积、角度的Pearson 相关系数均＞0.7，检验结果显著（P＜0.05）。这说明在康复早期肩关节活动度不确定时，关节盂投射面积与投射角度间存在强的负相关。6M时，患侧在肩关节后伸、外展体位，关节盂投射面积、角度的Pearson 相关系数仍大于0.7，检验结果显著（P＜0.05），说明康复后期关节盂投射面积与角度仍有强的负相关。但在6M 前屈体位时，Pearson 相关值为-0.365，关节盂投射面积和角度的相关性并不显著。见表4。

表4 患侧关节盂投射面积、角度与关节活动度相关性分析（）

表4 患侧关节盂投射面积、角度与关节活动度相关性分析（）

表4 （续）

表4 患侧关节盂投射面积、角度与关节活动度相关性分析（）

3 讨论

3.1 肩胛骨功能的评估及运动特点

既往研究认为肩胛骨功能与骨骼、软组织、肌肉和神经等多种因素密切相关[5]。肩关节功能主要由盂肱关节、肩胸关节功能叠加体现，有学者认为两者之间存在2:1的关系[6]。临床上，肩关节功能和盂肱关节功能均可以利用ROM直接评定，而肩胸关节结构与运动模式均特殊，ROM 无法直接评估肩胛骨功能。如果盂肱关节功能在康复前后保持不变，那么康复治疗后的肩关节ROM 变化则主要体现肩胛骨功能的改变。陈康等[2]认为临床上难以将肩胛骨功能精确量化。

肩关节的运动主要依靠盂肱关节和肩胸关节[7]，在解剖层面两者以关节盂相连接，关节盂正是盂肱关节运动的动态支点。肩胛骨与锁骨远端以喙锁韧带、肩锁韧带连接，可以凭借强大的拮抗肌群维系动静态稳定。在肩部随意肌的拮抗作用下，肩胛骨既能维持动态稳定，也能随盂肱关节活动而紧贴弧形胸壁做立体运动。只是这种立体运动极其复杂，既可随锁骨远端及胸廓上下移动，也可紧贴胸壁表面发生上下旋、内外旋、前后倾等[8-9]。关节盂作为肩胛骨的特殊结构，其必然在不同的体位拥有不同的空间姿态。

3.2 关节盂投射面积和投射角度的意义

通过本研究的影像资料发现，当盂肱关节在最大主动后伸、外展状态时，肩胛骨的运动似乎存在节律性变化。比如：最大主动后伸时，肩胛骨需要前倾、内旋调整关节盂的朝向，方便肱骨远端向后运动；最大主动外展时，肩胛骨需要后倾、外旋调整关节盂的朝向，方便肱骨远端向外上方运动。关节盂的姿态变化，经X 线投射形成二维影像后可以面积化、角度化。康复前后这些数值的变化，也许能直接反映肩胛骨功能变化。

从本文表1、表2 来看，在患侧肩关节最大主动外展体位时，关节盂投射面积均随着肩胛骨功能的改善而逐步缩小。当盂肱关节外展超过30°，肩胛骨需要增加后倾，调整关节盂面后倾、外展，这样盂肱关节更易外展，肩关节才能获得最大的外展角度[5]。图C 中最大主动外展位影像可见肩胛骨充分后倾，关节盂与射线投射方向几乎垂直，投射面积几乎为0。因此，肩胛骨的后倾、外展功能越好，肩胛骨的外展功能越好。在最大主动后伸体位时，关节盂投射面积随着肩胛骨功能的好转而逐步增大。结合图1b 影像分析，此状态下肩胛骨极度前倾，关节盂面几乎正对放射源，健侧关节盂投射面积几乎达到最大数值。可以推断，肩胛骨的前倾功能越好，肩关节的后伸功能越好。关节盂的投射面积大小能反映肩胛骨的前后倾状态。

从本文表1、表3 来看，患侧肩关节在最大主动外展体位时，关节盂投射角度均随着肩胛骨功能的改善而逐步增大。在最大主动后伸体位时，关节盂投射角度随着肩胛骨功能的好转而稍有缩小。联合影像分析，术后6M 时患侧肩胛骨功能最好，当肩关节最大外展时肩胛骨外旋、上移，上角内旋，关节盂面充分外展，投射角度的数值达到最大。所以，关节盂的投射角度和肩胛骨的外旋有关，角度越大、外旋越好。最大外展位的关节盂投射角度能反映肩胛骨外旋功能。

从本文表4 来看，在两个时间节点的最大主动外展、后伸位影像上，关节盂投射面积和角度的变化存在强的负相关性。当肩关节处于外展位时，活动度越大，关节盂投射面积越小，关节盂投射角度越大，肩胛骨功能越好；当肩关节处于后伸体位时，活动度越大，关节盂投射面积越大，关节盂投射角度越小，肩胛骨功能越好。故在康复训练前后，可以通过最大主动外展位、后伸位的关节盂投射面积变化来判断肩胛骨的前后倾功能变化情况；也可以通过投射角度变化来评估肩胛骨内外旋功能的改善效果。

3.3 结论与不足

综上所述，当盂肱关节功能保持一致，在最大主动后伸、外展体位时，关节盂投射面积和角度的变化与肩胛骨功能之间存在特殊规律，患侧关节盂的投射面积和角度变化存在强的负相关性；关节盂的投影可以面积化、角度化，能直接反映肩胛骨功能。从本研究的结果来看，患侧的肩胛骨功能在康复治疗后均得到了提升，但数值上和健侧比较仍有一定差距，这也符合临床实际差异。

本研究选择单侧锁骨中段骨折作为模型有以下原因：其一，最主要是为了最大限度保证盂肱关节功能的稳定、一致，这样肩关节ROM 与盂肱关节ROM 的差值能间接反映肩胛骨功能的变化；其二，尽量降低锁胸关节、肩锁关节等邻近关节异常带来的影响；其三，锁骨中段骨折采用双皮质锁定的钢板螺钉内固定，稳定性更好，可早期功能锻炼，在术后3 个月时基本能达到临床愈合，有利于体位摆放及数据测量。

当然，体型差别、锁胸关节和肩锁关节功能障碍、骨骼发育异常[10]、人为测量误差等可能会影响投射面积和角度的测量结果，但关节盂作为连接肱骨与肩胛骨的特殊结构必定有其特殊意义。本文对于肩胛骨关节盂的投射面积和角度的意义仅是初步探讨，期待同道们更深层次的研究。