禹銘楊,谷貴山

(吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院骨關(guān)節(jié)外科,吉林 長(zhǎng)春 130021)

1 基本概念

肩峰指數(shù)(Acromion Index,AI)這一概念首先是由 Nyffeler等提出[1],他直接反映了肩峰橫向的延展度。也可以理解為肩峰對(duì)其下方組織的包容程度。測(cè)量肩峰指數(shù)首先需要一張患者的肩關(guān)節(jié)正前位 X線片,所謂正前位是指拍攝一側(cè)的上臂自然下垂,患者肩部放松,處于中立位。來(lái)自于尸體標(biāo)本的研究表明:第一,肩峰指數(shù)受到肱骨頭和肩胛骨的相對(duì)位置影響。當(dāng)肩胛骨處于自然位置時(shí),肱骨頭由中立位轉(zhuǎn)向外旋位后,肩峰指數(shù)會(huì)增加 0.03～ 0.07;當(dāng)肱骨頭內(nèi)旋時(shí),肩峰指數(shù)幾乎不會(huì)發(fā)生改變。第二,當(dāng)上臂自然下垂而在冠狀面旋轉(zhuǎn)肩胛骨時(shí),同樣會(huì)影響肩峰指數(shù)。以右肩關(guān)節(jié)為例:當(dāng)面對(duì) X線攝影機(jī)時(shí),逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)肩胛骨標(biāo)本,增加肩峰指數(shù)0.07(最大可以增加 0.16);而順時(shí)針旋轉(zhuǎn)尸體肩胛骨時(shí),會(huì)使肩峰指數(shù)縮小 0.05(最小可以縮小 0.17),這也是為什么要強(qiáng)調(diào)放松狀態(tài)下正前位片的重要性。不主張使用 CT或M RI來(lái)測(cè)量肩峰指數(shù),第一是由于這兩種方法造價(jià)昂貴,首診無(wú)特殊指證的患者一般不常使用,另外 X線測(cè)量結(jié)果也不可以與上述兩種方法進(jìn)行類比研究。這是因?yàn)榕臄z CT及M RI時(shí)采用的是平臥位,解除了上肢因重力作用而產(chǎn)生的向下牽拉,從而縮小了肩峰與肱骨上端之間的距離。然而,有學(xué)者研究表明[1],當(dāng)肱骨頭上移時(shí)會(huì)引發(fā)肱骨頭輕度的向內(nèi)側(cè)平行移位,這不但影響到了肱盂關(guān)節(jié)的生物力學(xué)關(guān)系,還使得肱盂關(guān)節(jié)面與肱骨左外側(cè)之間的距離較近。而此時(shí)關(guān)節(jié)盂平面與肩峰外側(cè)切線的距離不變化,所以使得肩峰指數(shù)相對(duì)增大。而且,當(dāng)平臥時(shí)身體對(duì)于肩胛骨的壓迫也會(huì)改變肩胛骨與肱骨之間的距離,影響測(cè)量結(jié)果。測(cè)量的具體方法是基于三條特殊的平行線(見圖 1),數(shù)值來(lái)源于他們之間的距離測(cè)定。第一條線連接肩胛盂的上皮質(zhì)緣和下皮質(zhì)緣的最邊緣,此線的測(cè)量最為關(guān)鍵,他決定了另外兩條線的方向和距離,標(biāo)志此線的關(guān)鍵是一定要看清皮質(zhì)最邊緣,也就是骨皮質(zhì)和關(guān)節(jié)盂唇軟骨交接的部位,而不是軟骨的模糊影。上下的焦點(diǎn)代表了肩胛盂的直徑。第二條線平行于第一條線,與肩峰的最邊緣相切;第三條線與此二線平行,與肱骨頭的最邊緣相切。第一和第二條線之間的距離我們用英文 GA(The glenoid plane to the acromion)表示 ,第一和第三條線之間的距離,我們用英文 GH(The glenoid plane to the lateral aspect of the humeral head)表示,肩峰指數(shù)用 AI(The acromion index)表示,那么就有如下公式:AI=GA/GH,此得出的結(jié)果就稱之為肩峰指數(shù)。較高的肩峰指數(shù)反應(yīng)肩峰的橫向延展度較大。這種采用比率的方法有利于避免很多問(wèn)題,比如由于不同設(shè)備及不同技術(shù)人員導(dǎo)致的片子比例大小所產(chǎn)生的錯(cuò)覺,同時(shí)可以避開性別不同而帶來(lái)的問(wèn)題,有學(xué)者研究表明男女肩峰形態(tài)存在明顯差異[2]。而采用比例進(jìn)行描述則可以避免這些問(wèn)題,特別有利于臨床工作者方便、準(zhǔn)確地掌握患者信息。

圖1 肩峰指數(shù)測(cè)量方法示意圖

圖1是張標(biāo)準(zhǔn)的肩關(guān)節(jié)中立位 X線片。肩峰指數(shù)(AI)是由兩個(gè)數(shù)值即 GH和 GA計(jì)算得來(lái),表示肩峰向側(cè)方的延展度,也可以理解為對(duì)其下組織的包容程度。

2 臨床意義

2.1 肩袖損傷 肩袖又稱肌腱袖或稱旋轉(zhuǎn)袖,是附著于肱骨大結(jié)節(jié)的岡上肌、岡下肌、小圓肌和附著在肱骨小結(jié)節(jié)上的肩胛下肌構(gòu)成的袖口狀組織。上述 4塊肌的肌腱經(jīng)過(guò)肩關(guān)節(jié)囊的上(岡上肌)、后(岡下肌、小圓肌 )和前方 (肩胛下肌 )時(shí)與肩關(guān)節(jié)囊愈著,并互相連接形成一近似環(huán)形的腱板圍繞肩關(guān)節(jié)包裹于肱骨上。肩袖的上方為喙肩弓(由肩峰、肩鎖關(guān)節(jié)、喙肩韌帶組成),兩者之間為肩峰下滑囊[3]。盂肱關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性主要靠肩袖承擔(dān)。在組成肩袖的各組肌肉的病理檢查中,岡上肌腱病變最為常見,其發(fā)病率和年齡的相關(guān)性十分明顯[4]。肩袖撕裂可分為慢性損傷和急性創(chuàng)傷兩大類原因[5]。在普通的人群中,各種程度肩袖損傷有著十分高的發(fā)病率,其發(fā)病率在 8%～ 30%[6]。但并不是說(shuō)所有的患者都會(huì)出現(xiàn)癥狀,很多人都是在做檢查時(shí)通過(guò)影像學(xué)診斷為肩袖損傷。日本最近做了一項(xiàng)調(diào)查[7],他們對(duì) 1366名患者進(jìn)行了肩關(guān)節(jié)超聲檢查,通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn) 20.7%的患者有不同程度的肩袖損傷,但是通過(guò)臨床檢查發(fā)現(xiàn),這些檢查結(jié)果陽(yáng)性的患者中只有 36%有體征。但是無(wú)癥狀的肩袖損傷并不是靜止的,同樣有著其重要的臨床意義,往往提示損傷處于初級(jí)階段,而隨著肩袖的不斷退化,癥狀就會(huì)相繼出現(xiàn)。多數(shù)的癥狀為疼痛[8]。諸多的因素會(huì)影響到肩袖的發(fā)病,比如:年齡、性別、吸煙、上肢的工作強(qiáng)度等[9]。而肩峰指數(shù)的大小,也是一個(gè)重要因素。有學(xué)者做過(guò)臨床調(diào)查[1],發(fā)現(xiàn)肩袖撕裂的程度與肩峰指數(shù)程正相關(guān):肩袖全層撕裂患者的指數(shù)為(0.73±0.06),而健康對(duì)照組指數(shù)為(0.64± 0.06)。過(guò)高的肩峰指數(shù)是肩袖損傷的一個(gè)高危險(xiǎn)因素,其臨床意義在于:通過(guò)首診肩部疼痛并伴有 X線發(fā)現(xiàn)較大肩峰指數(shù)的患者,提示肩袖損傷的危險(xiǎn)比較大,應(yīng)該進(jìn)一步檢查。當(dāng)然,肩峰指數(shù)不是一個(gè)孤立的預(yù)測(cè)疾病發(fā)生的指標(biāo),任何疾病的發(fā)生都是多因素作用的結(jié)果。對(duì)于已發(fā)生肩袖損傷并進(jìn)行治療的患者,肩峰指數(shù)與其預(yù)后也有很大關(guān)系。Matthias等對(duì) 23名大范圍肩袖損傷術(shù)后的患者進(jìn)行了 9.9年的長(zhǎng)期隨訪[10]。通過(guò)影像學(xué)手段結(jié)合臨床檢查的辦法來(lái)評(píng)估肩袖修補(bǔ)術(shù)后的患者預(yù)后與肩峰指數(shù)的關(guān)系。23例在術(shù)后 9.9年均接受了標(biāo)準(zhǔn)中立位平片與核磁的檢測(cè),同時(shí),用問(wèn)卷的方式對(duì)患者進(jìn)行了滿意度的評(píng)估。其結(jié)果如下:在這些患者的受傷初期,肩袖的損傷有些是兩條肌腱的復(fù)合傷 (平均指數(shù) 0.68,范圍 0.54～0.86),有的是三條肌腱的復(fù)合傷 (平均指數(shù) 0.75,范圍 0.66～0.88),對(duì)比這兩種不同損傷程度的患者,肩峰指數(shù)的差別并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但是隨訪發(fā)現(xiàn)部分患者出現(xiàn)了肩袖再撕裂。而對(duì)比完全康復(fù) (平均指數(shù) 0.65)和再撕裂(平均指數(shù) 0.75)的患者,肩峰指數(shù)卻有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 盂肱關(guān)節(jié)炎 在很多的臨床調(diào)查中發(fā)現(xiàn),肩峰指數(shù)和盂肱關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生密切相關(guān),具體表現(xiàn)為較小的肩峰指數(shù)患者罹患肱盂關(guān)節(jié)炎的概率較高。這一點(diǎn)不僅從流行病學(xué)當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn),而且也符合相關(guān)的生物力學(xué)原理。三角肌對(duì)于維系肩關(guān)節(jié)的正常功能有著重要的意義,它不僅是外展肩關(guān)節(jié)的主要?jiǎng)恿?同時(shí)也是維系盂肱關(guān)節(jié)正常解剖關(guān)系的重要肌肉。三角肌起于鎖骨遠(yuǎn)端、肩峰前外側(cè)、肩峰的外側(cè)部以及肩胛骨的后外側(cè)部,起點(diǎn)的改變即便很輕微對(duì)盂肱關(guān)節(jié)的相關(guān)生物力學(xué)也會(huì)有很大影響 ,并帶來(lái)嚴(yán)重后果[11]。三角肌中部的肌肉纖維包繞著肱骨頭,此結(jié)構(gòu)在外展肩關(guān)節(jié)時(shí)給予肱骨頭向上的提拉力 ,并且給予盂肱關(guān)節(jié)一個(gè)壓力[12]。有學(xué)者指出:即便是很小的改變盂肱關(guān)節(jié)的力學(xué)關(guān)系,也會(huì)很大程度上地影響盂肱關(guān)節(jié)的功能[13]。雖然目前肩關(guān)節(jié)的很多疾病理論上都可以通過(guò)假體置換和肩關(guān)節(jié)重建術(shù)得以徹底解決,但是盂肱關(guān)節(jié)的生物力學(xué)問(wèn)題始終都是研究的熱門。三角肌的起、止點(diǎn)都可以影響到肱盂關(guān)節(jié)的相關(guān)生物力學(xué),三角肌的生物力學(xué)發(fā)生改變后,將會(huì)導(dǎo)致盂肱關(guān)節(jié)的退行性改變。Scapinelli[12]認(rèn)為,三角肌在肩袖損傷和盂肱關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理中都具有重要地位,同時(shí)他們采用三角肌在肱骨附著點(diǎn)松解并向肱骨頭移動(dòng) 1.5～ 2.0 cm的辦法,對(duì) 22例肩袖損傷伴有肱盂關(guān)節(jié)病變的患者進(jìn)行治療。松解后肩關(guān)節(jié)疼痛明顯緩解,肩關(guān)節(jié)活動(dòng)更加自如。其基本原理就是改變了三角肌的矢量關(guān)系,使得肱骨頭與肩峰之間的間隙增寬,其間壓力降低,這一點(diǎn)通過(guò)一個(gè)影像學(xué)對(duì)比可以得到確認(rèn)。Nyffeler等對(duì)其力學(xué)關(guān)系作出了詳細(xì)描述[1],當(dāng)肩峰指數(shù)較小時(shí)水平方向的分力矩 Fc較大,此分力矩垂直于肩胛盂平面(見圖 2);同理 ,當(dāng)一個(gè)肩峰指數(shù)較大時(shí)三角肌收縮會(huì)向上方產(chǎn)生一個(gè)較大的分力矩 Fa,此分力矩方向平行于肩胛盂平面(見圖 3)。那么由以上理論得出一個(gè)推論:肩峰指數(shù)較大的人相對(duì)不易發(fā)生肩關(guān)節(jié)炎,而肩峰指數(shù)過(guò)小,則是肩關(guān)節(jié)盂肱關(guān)節(jié)炎的高發(fā)因素。這一推論正好于肩袖損傷的發(fā)病率相反。

但有一點(diǎn)必須說(shuō)明,當(dāng)盂肱關(guān)節(jié)未發(fā)病時(shí),可以用肩峰指數(shù)的大小來(lái)評(píng)估盂肱關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險(xiǎn)大小,而一旦盂肱關(guān)節(jié)發(fā)生炎癥改變,盂肱關(guān)節(jié)間隙也發(fā)生改變,測(cè)量就沒(méi)有意義。這是由于盂肱關(guān)節(jié)炎的發(fā)生,使得盂肱關(guān)節(jié)間隙變小,那么肩胛盂平面與肱骨最外側(cè)的切線距離縮小,會(huì)影響到肩峰指數(shù),無(wú)法反映其真實(shí)值的大小。雙肩關(guān)節(jié) (正常側(cè)與患側(cè)的對(duì)照)可能反映出一些問(wèn)題,然而由于正常人雙肩的使用習(xí)慣不同,會(huì)影響具體數(shù)值,使其喪失統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,更無(wú)臨床必要。但是肩峰指數(shù)的大小仍然可以用來(lái)對(duì)盂肱關(guān)節(jié)炎的預(yù)后判斷起到一定的作用。

圖2 小肩峰指數(shù)力矩分析圖

圖3 大肩峰指數(shù)力矩分析圖

2.3 肩峰傾斜角 肩峰傾斜角目前仍然被引用,并作為一項(xiàng)預(yù)測(cè)肩袖損傷的指標(biāo)來(lái)應(yīng)用[14]。肩峰指數(shù)和肩峰側(cè)傾角的測(cè)量方法有一個(gè)共同點(diǎn),就是肩胛盂的直徑都是用上下皮質(zhì)最邊緣的連線來(lái)代表。另外一條代表肩峰下表面,兩者之間的夾角即為肩峰的傾斜度。有學(xué)者認(rèn)為傾斜角度小,易于引發(fā)肩袖損傷。而筆者提出一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)角度相同或近似相同的三個(gè)肩峰 A、B、C(見圖 4),其肩峰指數(shù)不同,那么這三種肩峰類型對(duì)肩袖損傷的的發(fā)病影響相同么?很顯然,如果肩峰指數(shù)對(duì)肩袖損傷影響的結(jié)論成立的話,結(jié)論是否定的。故筆者認(rèn)為,單純使用肩峰傾斜度是不科學(xué)的,不考慮肩峰指數(shù)而只用傾斜角度來(lái)作為獨(dú)立的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有資料不同質(zhì)的問(wèn)題,其結(jié)論沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。至少如果從臨床最常用的 X線正位片對(duì)病情進(jìn)行評(píng)估,必須兼顧肩峰指數(shù)。

圖4 肩峰傾斜度與肩峰指數(shù)關(guān)系分析

2.4 肩峰類型及肩峰下撞擊綜合征 Banas[15]和 Neer等[16]注意到了肩峰的解剖結(jié)構(gòu),但他們沒(méi)有對(duì)其形態(tài)變化進(jìn)行深入研究。Bigliani等在研究尸體標(biāo)本時(shí)注意到了肩峰骨的形態(tài)特點(diǎn)和其退變的特征,在他們的研究中他們把肩峰分為三種形態(tài)類型,即Ⅰ平滑型(17%),Ⅱ弧型(43%)和Ⅲ鉤狀型(40%),此分類方法目前仍然被廣泛使用[17](見圖5)。大量的學(xué)者通過(guò)調(diào)查指出Ⅲ型肩峰與肩袖損傷有重要的因果聯(lián)系,可以引發(fā)肩峰下撞擊綜合征[18]。肩峰下撞擊綜合征常表現(xiàn)為復(fù)雜多變的肩部疼痛和肩關(guān)節(jié)功能障礙,在人群中的發(fā)病率較高[19]。肩峰下表面與肱骨頭上表面之間的空隙內(nèi),有岡上肌腱、肩峰下滑囊、肱二頭肌長(zhǎng)頭和部分肩關(guān)節(jié)囊在此通過(guò)[20]。 Neer認(rèn)為此病發(fā)生的主要原因在于肩峰對(duì)其以下軟組織的物理撞擊所造成的損害,他將此病分為三個(gè)病理過(guò)程:肌腱水腫及充血階段,肌腱退化和黏連階段 ,肌腱完全斷裂階段[21]。那么,結(jié)合肩峰下撞擊綜合征的發(fā)病原理以及肩峰下形態(tài)的變異,Neer在 1972年首先提出了肩峰成型術(shù),自此以后此手術(shù)方法作為肩峰下撞擊綜合征或肩袖撕裂的治療方法被廣泛應(yīng)用[22]。其基本原理就是基于對(duì)肩峰下表面增生的骨質(zhì)進(jìn)行打磨,同時(shí)切除一部分增生肥厚的岡上肌腱和肩峰下滑囊。但是這種手術(shù)不改變肩峰的長(zhǎng)度,也就是不改變肩峰指數(shù)。筆者認(rèn)為在改變肩峰形態(tài)的同時(shí),應(yīng)該通過(guò)手術(shù)從肩峰的中央部位切除一部分肩峰骨質(zhì),從而縮小患者的肩峰指數(shù)。肩峰外側(cè)緣為三角肌的起點(diǎn),故不可以切除,而是應(yīng)該切除中間部分,將有肌肉附著部分的肩峰和內(nèi)側(cè)部分保留,之后將兩者固定,從而縮小肩峰指數(shù)。同時(shí),為了緩解三角肌為盂肱關(guān)節(jié)所帶來(lái)的壓力,可以配合三角肌止點(diǎn)松解術(shù)。

圖5 肩峰側(cè)面 X線片

總之,在肩關(guān)節(jié)疾病的臨床診療過(guò)程中,醫(yī)生應(yīng)該有意識(shí)地通過(guò) X線攝片獲取肩峰形狀、肩峰傾斜度、肩峰指數(shù)三方面信息,并加以綜合分析,以便判斷肩袖損傷的可能性。肩峰指數(shù)對(duì)患者肩袖損傷與否及其程度的預(yù)測(cè)都有很重要的意義,同時(shí),對(duì)于肩袖手術(shù)的預(yù)后評(píng)估也有重要的臨床意義。肩峰指數(shù)正在不斷被人們所認(rèn)識(shí),并應(yīng)用于臨床工作中,此概念的引入有助于疾病診斷和肩峰成形術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]Nyffeler RW,Werner CM,Sukthankar A,et al.Association of a large lateral extension of the acromion with rotator cuff tears[J].J Bone Joint Surg(Am),2006,88(8):800-805.

[2]Sangiampong A,Chompoopong S,Sangvichien S,et al.The acromial morphology of Thais in relation to gender and age:study in scapular dried bone[J].J Med Assoc Thai,2007,90(3):502-507.

[3]Escamilla RF,Andrews JR.Shoulder muscle recruitment patterns and related biomechanics during upper extremity sports[J].Sports Med,2009,39(7):569-590.

[4]Blonna D,Cecchetti S,Tellini A,et al.Contribution of the supraspinatus to the external rotatorlag sign:Kinematic and electromyographic pattern in an in vivo model[J].J Shoulder Elbow Surg,2010,19(4),392-398.

[5]McRae S,Leiter J,Walmsley C,et al.Relationship between self-reported shoulder function/quality of life,body mass index,and other contributing factors in patients a waiting rotator cuff repair surgery[J].J Shoulder Elbow Surg,2011,20(1):57-61.

[6]Moosmayer S,Smith HJ,Tariq R,et al.Prevalence and characteristics of a symptomatic tears of the rotator cuff[J].J Bone Joint Surg(Br),2009,91(2):196-200.

[7]Yamamoto A,Takagishi K,Osawa T,et al.Prevalence and risk factors of a rotator cuff tear in the general population[J].J Shoulder Elbow Surg,2009,19(2):116-120.

[8]Keener JD,Steger-May K,Stobbs G,et al.A symptomatic rotator cuff tears:Patient demographics and baseline shoulder function[J].J Shoulder Elbow Surg,2010,19(11),1191-1198.

[9]Fehringer E,Sun J,VanOeveren L,et al.Full-thickness rotator cuff tear prevalence and correlation with function and comorbiditiesin patients six ty-five years and older[J].J Shoulder Elbow Surg,2008,17(9):881-885.

[10]Zumstein MA,Jost B,Hempel J,et al.The clinical and structural long term results of open repair of massive tears of the rotator cuff[J].J Bone Joint Surg(Am),2008,90(24):2423-2431.

[11]Rispoli DM,Athwal GS,SperlingJW,et al.The anatomy of the deltoid insertion[J].J Shoulder Elbow Surg,2009,18(4):386-390.

[12]Scapinelli R.Outcomes of distal deltoid release for symptomatic cuff-tear arthropathy[J].J Shoulder Elbow Surg,2010,19(10):1098-1104.

[13]Escamilla RF,Yamashiro K,Paulos L,et al.Shoulder muscle activity and function in common shoulder rehabilitation exercises[J].Sports Med,2009,39(8):663-685.

[14]Oh JH,Kim JY,Lee HK,Choi JA,et al.Classification and clinical significance of acromial spur in rotator cuff tear:heel-type spur and rotator cuff tear[J].Clin Orthop Relat Res,2010(468):1542-1550.

[15]Banas M P,Miller RJ,Totterman S.Relationship between the lateral acromion angle and rotator cuff disease[J].J Shoulder Elbow Surg,1995,4(6):454-461.

[16]Neer CS.Anterior acromioplasty for the chronic impingement syndrome in the shoulder:a preliminary report[J].J Bone Joint Surg(Am),1972,54(1):41-50.

[17]Stehle J,Moore SM,Alaseirlis DA,et al.Acromial morphology:Effects of suboptimal radiographs[J].J Shoulder Elbow Surg,2007,16(2):135-142.

[18]Kesmezacar H,Akgun I,Ogut T,et al.The coracoacromial ligament:The morphology and relation to rotator cuff pathology[J].J Shoulder Elbow Surg,2008,17(2):182-188.

[19]Saggini R,Cavezza T,Di Pancrazio L,et al.Treatment of lesions of the rotator cuff[J].J Biol Regul Homeost Agents,2010,24(4):453-459.

[20]Bey M J,Brock SK,Beierwaltes WN,et al.In vivo measurementof subacromial space width during shoulder elevation:technique and preliminary results in patients following unilateral rotator cuff repair[J].Clinical Biomechanics,2007,22(7):767-773.

[21]Cheng-Ju H,Mei-Hwa Jan,Yeong-Fwu Lin,et al.Scapularkinematics and impairmentfeatures for classifyingpatients with subacromial impingement syndrome[J].Manual Therapy,2010,15(6):547-551.

[22]Chin PY,Sperling JW,Cofield RH,et al.Anterior acromioplasty for the shoulder impingement syndrome:Long-term outcome[J].J Shoulder Elbow Surg,2007,16(6):697-700.