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基于MSCT的肩关节骨性结构与肩袖损伤的关系探讨

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  [摘要]目的基于MSCT技术探讨肩关节骨性结构与肩袖损伤的关系。方法选择2017年1月- 2018年5月在我院确诊为肩袖损伤的患者50例为观察组,另选择健康志愿者100例为对照组。采用64层螺旋CT进行肩关节扫描,观察指标包括肱骨头侧VA、IA、CROC、AROC、HTRA、THCD,肩胛盂侧VA、IA、CROC、AROC、CVCA、AVCA,头盂匹配指标:CCFI、ACFI、CSI、HGSO、HGMO和其他指标:HAD、TAD、ACD。结果两组头侧相关指标比较:观察组HTRA显著大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组盂侧各指标比较:观察组VA、IA、AVCA显著大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组其他指标比较:观察组HAD显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论肩袖损伤患者肩关节骨性结构头結节仰角偏大、肩胛盂侧倾斜角偏大,轴位曲度半径较短,冠状位嵌合指数偏大,头顶肩峰距偏小,提示这些骨性指标可能与肩袖损伤有关。
  [关键词] MSCT;肩关节骨性结构;肩袖损伤;肱骨头;肩胛盂
  [中图分类号] R686; R816.8
  [文献标识码]A
  [文章编号】2095-0616( 2019) 01-139-05
  肩袖由冈上肌、冈下肌、肩胛下肌以及小圆肌的肌腱在肱骨头前、上、后方形成的袖套样肌样结构,保持肱盂稳定,维持上臂各种姿势和完成各种运动功能。肩袖损伤将减弱甚至丧失这一功能,严重影响上肢外展功能。创伤、血供不足、肩袖断裂、肩部慢性撞击性损伤是常见的病因,其中有研究显示95%是长期肩部撞击磨损的结果,而循环障碍与创伤不是主要原因[1-2]。创伤是年轻人肩袖损伤的主要原因,当跌倒时手外展着地或手持重物,肩关节突然外展上举或扭伤而引起。血供不足是引起肩袖组织退行性变。当肱骨内旋或外旋中立位时,肩袖的这个危险区最易受到肱骨头的压迫、挤压血管而使该区相对缺血,使肌腱发生退行性变。临床上肩袖完全断裂大多发生在这一区域。而在慢性撞击磨损过程中,肩关节的骨性结构可能也促进了这个过程。我们对肩袖损伤的患者进行MSCT检查,分析肩关节骨性结构与肩袖损伤的关系。现报道如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  选择2017年1月- 2018年5月在我院确诊为肩袖损伤的患者50例为观察组,其中男23例,女27例,年龄23 - 61岁,平均(41.4±10.3)岁,左侧18例,右侧32例。纳入标准:经MRI确诊为肩袖损伤[3],既往无肩关节病史及创伤史,单纯冈上肌腱损伤,健侧肩关节无临床症状,CT检查结果双肩无骨骼畸形,对本次研究知情同意。排除标准:Ⅱ、Ⅲ型损伤,MRI结果显示有肩袖钙化,肩袖部分层厚损伤。另选择100例健康志愿者为对照组,年龄≥18岁,无全身性疾病、系统性疾病,肩关节无外伤,无其他肩关节损伤病史,双侧肩关节经MRI检查无发育异常及急性,双侧肩关节无任何不适。其中男26例,女24例,年龄18 - 60岁,平均(40.5±9.7)岁。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经过医院医学伦理委员会同意。
   1.2 研究方法
  观察组检查患侧肩关节骨性指标;对照组检查双侧肩关节骨性指标。比较两组上述肩关节骨性指标。
   1.3 检查指标
  仪器为Philips brilliance 64排螺旋CT。接受检查者仰卧位,头侧先进,双上肢位于身体两侧,贴近身体。扫描范围包括肩峰至肱骨滑车关节面。测量指标[4]:肱骨头侧:扭转角( version angle,VA),正值为向前扭转,0为无扭转,负值为向后扭转;倾斜角( inclination angle,IA);冠状位曲度半径( coronal view radius of curvature,CROC):冠状位圆心到关节面圆弧顶之间的距离;轴位曲度半径( azial view radius of curvature,AROC):轴位圆心到关节面圆弧顶指尖的距离;头结节仰角( headto tuberosity raise angle,HTRA);头结节圆心距( tuberosity to head center distance, THCD)。肩胛盂侧:扭转角( version angle,VA):正值为盂关节面向前方扭转,0为无扭转,负值为向后扭转。倾斜角( inclination angle,IA);冠状位曲度半径(coronalview radius of curvature,CROC);冠状位包容角度( coronal view containment angle.CVCA);轴位包容角度( axial view containment angle,AVCA)。 头盂匹配指标:冠状位嵌合指数( coronal view constraintindex,CCFI),轴位嵌合指数(axial view constraintindex,ACFI),包容指数(constraint index,CSI),头盂向上偏移距( head to glenoid superior offset,HGSO),头盂向内偏移距(head to glenoid medialoffset,HCMO)。其他指标:头顶肩峰距(head toacromion distance,HAD),结节肩峰距(tuberosity toacromion distance,TAD),肩峰喙突距(acromion tocoracoid distance, ACD).
   1.4 统计学方法
  采用SPSS22.0统计学软件对数据进行分析,计数资料采用X2检验,计量资料采用(n+s)表示,采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
   2 结果 2.1 两组头侧相关指标比较   两组头侧相关指标比较显示:观察组HTRA( 21.40±5.32)o显著大于对照组(23.81+ 6.90)o,差异有统计学意义(P<0.05)。余指标两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。2.2 两组盂侧各指标比较
  两组盂侧各指标比较:观察组VA(-2.06±4.06) °、IA( 95.1±4.5) °、AVCA( 25.3±8.8)°显著大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);余指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
  2.3 两组ACFI、CCFI、ACSI、CCSI、HGSO及HGMO比较
  两组匹配性指标比较:两组ACFI、CCFI、ACSI、CCSI、HGSO及HGMO比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。
  2.4 两组其他指标比较
  观察组HAD( 0.66±0.13) cm显著低于对照组( 0.59±0.11) cm,差异有统计学意义(P<0.05)。TAC与ACD两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。
  3 讨论
  肩袖是肱骨頭前、上、后方形成的袖套样肌样结构,保持关节的稳定,维持上臂姿势,完成各种运动。肩袖损伤中冈上肌损伤最常见,本研究中纳入的患者也主要是冈上肌损伤。冈上肌与上臂外展并固定肱骨头于肩盂上并防止肱骨头上移,肩胛下肌参与上臂下垂时内旋肩关节,冈下肌参与上臂下垂时是上臂外旋,小圆肌使上臂外旋。目前肩袖损伤的机制包括退变学说,血运学说,撞击学说,创伤学说。冈上肌止点附近血供来源于大结节骨膜滋养血管,肌腹血供来源于肩胛上动脉,而止点近端lcm处有明显的乏血管区[5-8]。撞击学说认为肩峰发育异常、肩锁关节增生肥大、高位肱骨大结节、肩峰下骨赘形成,导致肩峰下撞击综合征I9-10]。目前认为肩袖损伤的发病原因中共有外因与内因,外因包括撞击、其他因素,内因包括与年龄相关的变性、无血管区、炎症、缺血再灌注损伤及其他。Neer与Poppen最先提出撞击损伤学说,认为95%的肩袖撕裂与撞击有关,肩峰前1/3的撞击为主要原因。撞击为关键病因,肩峰下减压成为重要的治疗方法,减轻由肌腱病引起的疼痛[11]。撞击分期I期为水肿与出血,Ⅱ期为纤维化和肌腱炎,Ⅲ期为刺骨与肩袖撕裂。一个稳定的肩关节必须符合生物力学标准,当盂肱关节活动时在冠状面和横断面力的结合必须是平衡的,必须有一个稳定的力学支撑点,必须有一个完整的悬浮桥结构,即肩袖,必须有一个稳定的附着缘。肩袖的重要作用就是加强关节囊,预防过度的前后运动,肌肉活动的生物力学和肌电研究证明冈上肌在预防肩向上和分下的不稳定中起重要的作用。既往认为撞击作用在肩袖损伤的发生中发挥了重要的作用,现在也有学者认为肩袖撕裂是肩袖退变和损伤两种内在和外在因素共同作用的结果,而肩峰下撞击是导致肩袖损伤的一种形式[12-13]。也有学者认为除了撞击理论,肩关节其他骨性结构也参与了肩袖损伤的过程[4]。肩袖的病理生理变化涉及病理变化与继发改变。肩袖的退变可无症状,随着年龄的增长,冈上肌乏血管区逐渐退变,肌纤维组织出现坏死断裂,无恢复机会,局部坏死组织缺血,钙化,进一步影响纤维愈合,遇到外伤,容易导致完全断裂[14]。
  肩关节的骨性结构涉及肱骨头和肩胛盂关节面匹配性研究。肱骨头侧扭转角(VA)是指肱骨头周围关节面圆弧中轴线向远端垂直投影线与通过肱骨内上髁和外上髁突起的尖部连线所夹锐角。在本次研究中,对照组(-21.4±6.3)°,为向后扭转,观察组患侧(-21.8±7.1)°,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。头侧倾斜角(IA)是指肱骨头冠状位关节面圆弧的中轴线与肱骨近侧1/3骨干中轴线所夹钝角。在本次研究中,对照组( 135.1±3.9)°,观察组(134.9±4.4)°,差异无统计学意义(P>0.05)。头侧冠状位曲度半径( CROC)是指肱骨近端冠状位图像上,对肱骨头关节面所作的拟合圆的半径,相当于冠状位圆心到关节面圆弧顶指尖的距离。在本次研究中对照组( 2.30±0.21) cm,观察组(2.28±0.24) cm,差异无统计学意义(P>0.05)。头侧轴位曲度半径(AROC)是指肱骨头轴位图像上对肱骨头关节面所作拟合圆半径,相当于轴位圆心到关节面圆弧顶指尖的距离,对照组为( 2.05±0.19) cm,观察组( 2.03±0.20) cm,差异无统计学意义(P>0.05)。头结节仰角( HTRA)是指肱骨近端冠状位图像上,经大结节顶部与头外上方关节面部做切线,此切线与肱骨近端骨干中轴线的垂线所夹的锐角,观察组为( 23.81+ 6.90)°,显著高于对照组的( 21.40±5.32)°,差异有统计学意义(P<0.05)。头结节圆心距( THCD)是指肱骨近端冠状位图像上肱骨大结节最外侧缘到肱骨头拟合圆圆心的垂直距离,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。肩胛盂侧扭转角(VA)是指盂前后的水平切面上通过前后缘径线所做的垂直平分线与肩胛骨体轴线所夹的锐角,该角度代表了盂关节面的前后朝向,实际测量中取肩胛盂前后缘的连线与肩胛骨体轴线的前外象限夹角,该角减去900即得到盂扭转角,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。肩胛盂侧倾斜角(IA)是指肩胛盂关节面在肩胛骨冠状面即盂图像前面观或后面观向上或向下的倾斜状态,在本次研究中,观察组为( 97.7+4.2)°,显著高于对照组的( 95.1±4.5)°,观察组显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);肩胛盂侧扭转角( VA)是指盂前后的水平切面上通过前后缘径线所作的垂直平分线与肩胛骨体轴线所夹的锐角,该角度代表了盂关节面的前后朝向,本次研究中观察组为(-3.32±4.01)°,显著高于对照组的(-2.06±4.06)°,提示倾斜角及扭转角更大更容易导致肩袖损伤。冠状位曲度半径( CROC)是指肩胛盂的冠状位即上下方向MPR图像中选取通过盂上下缘最突出点连线的图像,拟合盂上下缘及盂关节面弧底所作圆的半径,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。冠状位包容角度( CVCA)是指肩胛盂冠状位MPR图像中盂上下缘最突出点分别与拟合盂上下缘及盂关节面弧底所做圆的圆心连线的夹角,表示肩胛盂在冠状位方向的包绕弧度,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。轴位包容角度( AVCA)是指肩胛盂轴位即前后方向中盂前后缘最突出点分别与拟合盂前后缘及盂关节面弧底所做圆的圆心连线的夹角,表示肩胛盂轴位方向的包绕弧度,对照组为( 25.3±8.8)°,观察组为( 33.0±10.6)°,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),提示该包绕弧度越大越容易发生肩袖损伤。嵌合指数( CFI)是指肱骨头曲度半径与肩胛盂曲度半径的比值,分为冠状位(A)和轴位(C),两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。包容指数( CSI)是指肩胛盂包容角度与3600的比值,即盂窝包绕弧度占整个圆周的比率,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。头盂向上偏移距( HGSO)是指在冠状位VRT图像中肱骨头拟合圆圆心相对于盂拟合圆圆心在上下方向上的偏离距离,达标肱骨头相对于肩胛盂上下方向的移动程度,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。头盂向内偏移位距(HGMO)是指在冠状位VRT图像中肱骨头拟合圆圆心相对于盂拟合圆圆心在内外方向上的偏离距离,代表肱骨头相对于肩胛盂内外方向的移动程度,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。头顶肩峰距( HAD)是指冠状位图像中肱骨头顶与肩峰前外下角之间的垂直距离,代表肩峰下间隙的大小,对照组( 0.66±0.13 )cm,观察组( 0.59±0.11) cm,观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),提示肩峰下间隙越小越容易发生肩袖损伤。结节肩峰距( TAD)是指冠状位图像中肱骨大结节外侧缘与肩峰最外侧缘之间的距离,肩峰喙突距(ACD)是指肩峰前外下角与喙突尖之间的距离,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。   综上所述,肩袖损伤患者肩关节骨性结构头结节仰角偏大、肩胛盂侧倾斜角偏大,轴位曲度半径较短,冠状位嵌合指数偏大,头顶肩峰距偏小,提示这些骨性指标可能与肩袖损伤有关。
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