張興，包磊，崔雪娥，儲彩婷，彭海騰，汪登斌

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院放射科，上海 200092；

非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與肩峰和肩胛盂的形態(tài)異常密切相關(guān)[1]。肩峰傾斜度（lateral acromion angle，LAA）、肩峰指數(shù)（acromion index，AI）和肩胛盂傾斜度（glenoid inclination，GI）等影像學(xué)評估測量指標(biāo)僅能片面反映肩峰和肩胛盂異常問題，難以做出全面、準(zhǔn)確的評判[2]。Moor 等[3]提出的臨界肩角（critical shoulder angle，CSA）能從總體上綜合反映肩峰和肩胛盂的形態(tài)異常。

目前，CSA 的研究結(jié)果和測量數(shù)據(jù)主要基于X 線平片，而關(guān)于3D-CT 測量CSA 研究以及其測量結(jié)果與X 線平片的一致性研究鮮有報道。本研究擬通過回顧性收集82 例肩關(guān)節(jié)X 線平片和3D-CT 資料，并測量CSA 的對應(yīng)數(shù)值，探討肩關(guān)節(jié)X 線平片與3D-CT測量CSA 的重復(fù)性和一致性，為臨床對非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎的診治及預(yù)后評估提供更精確的數(shù)據(jù)支持。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2008年10月—2019年12月上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院收治患者的肩關(guān)節(jié)X 線平片和3D-CT 影像資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有肩關(guān)節(jié)骨折或手術(shù)史、感染性關(guān)節(jié)炎以及骨發(fā)育異常；②肩關(guān)節(jié)X 線平片不符合標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位。符合標(biāo)準(zhǔn)的362 例肩關(guān)節(jié)X 線平片中僅82 例（22.6%）符合研究納入體位要求。X 線平片和3D-CT 檢查間隔時間0～8 個月，平均（2.4±1.9）個月；男44 例，女38 例；右肩47 例，左肩35 例；年齡23～78 歲，平均（49±14）歲。

1.2 儀器與方法

1.2.1 X 線平片 采用Philips DR 攝片機(jī)，納入病例均接受標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位攝片檢查。攝片體位：患者直立于攝片架前，身體健側(cè)向前轉(zhuǎn)約35°，使患側(cè)肩胛骨與探測器平板平行并緊貼，被檢側(cè)手臂自然下垂，稍向內(nèi)旋。中心線：對準(zhǔn)肩關(guān)節(jié)中心，與探測器平板垂直。

1.2.2 3D-CT 檢查 采用Philips 64 排螺旋CT 掃描儀，患者取仰臥位，頭先進(jìn)，雙上肢自然放于身體兩側(cè)，取中立位，掃描范圍包含整個肩關(guān)節(jié)。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流120～200 mA，掃描層厚、層距5 mm，螺距1.0，重組間隔1.0 mm，采用骨算法和標(biāo)準(zhǔn)算法。采集數(shù)據(jù)傳至工作站，采用多平面重組（MPR）進(jìn)行后處理重組，獲得相應(yīng)的圖像。

1.3 圖像測量方法 X 線平片法：在肩關(guān)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的真正的前后位X 線平片上，指從肩胛盂上緣到下緣畫一條線穿過肩胛盂平面，再從肩胛盂下緣畫一條線到肩峰最遠(yuǎn)端，兩者所形成的夾角（圖1）。3D-CT 法：先利用容積數(shù)據(jù)進(jìn)行后期MPR，獲得由肩胛盂上、下緣和肩峰最外側(cè)端3個骨性解剖學(xué)標(biāo)志點所確定的斜冠狀面二維圖像，然后在MPR 圖像上測量肩胛盂上緣到下緣連線與肩胛盂下緣到肩峰最遠(yuǎn)端連線之間的夾角[4]（圖2）。

圖1 臨界肩角（CSA）標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位X 線平片測量方法

圖2 臨界肩角（CSA）3D-CT 測量方法。A.以肩關(guān)節(jié)間隙為中心，調(diào)節(jié)正交十字定位線，保證在冠狀面上肩胛盂上、下緣間距最大并同時顯示肩峰最遠(yuǎn)端，獲得斜冠狀面MPR重組圖像；B.測量肩胛盂上緣到下緣連線與肩胛盂下緣到肩峰最遠(yuǎn)端連線之間的夾角

1.4 圖像分析 將X 線平片與3D-CT 圖像傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡?。? 位具有5年以上工作經(jīng)驗的骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)專業(yè)影像科醫(yī)師，采用雙盲隨機(jī)方式，利用X 線平片與3D-CT 圖像進(jìn)行CSA 測量，多次測量取平均值，以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。2 周后，抽取其中1 名醫(yī)師采用同樣的方法進(jìn)行重復(fù)測量，并不參考前次的測量結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0 軟件，計量資料以表示，采用配對t檢驗分析；采用Pearson 相關(guān)分析進(jìn)行相關(guān)性檢驗，以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 X 線平片和3D-CT 測量重復(fù)性評估

2.1.1 觀察者間的一致性 2 位醫(yī)師分別利用X 線平片測量CSA 值，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；且2 位醫(yī)師測量結(jié)果具有相關(guān)性（r=0.996，P<0.01）。2 位醫(yī)師分別利用3D-CT 測量CSA 值，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；且2 位醫(yī)師測量結(jié)果具有相關(guān)性（r=0.994，P<0.01；表1）。

表1 2 位醫(yī)師分別采用X 線平片和3D-CT 測量CSA 結(jié)果比較（±s，°）

表1 2 位醫(yī)師分別采用X 線平片和3D-CT 測量CSA 結(jié)果比較（±s，°）

檢查方法甲醫(yī)師乙醫(yī)師r 值P 值t 值P 值X 線平片 33.31±4.85 33.22±4.86 0.996 <0.01 1.931 >0.05 3D-CT 33.29±4.67 33.40±4.73 0.994<0.01-1.849>0.05

2.1.2 觀察者內(nèi)的一致性 抽取1 名醫(yī)師2 周后再次分別利用X 線平片和3D-CT 測量CSA 值，與第1 次測量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；X 線平片和3D-CT 前后2 次測量結(jié)果具有相關(guān)性（r=0.998、0.997，P<0.01；表2）。

表2 甲醫(yī)師采用X 線平片和3D-CT 前后2 次測量CSA 結(jié)果比較（±s，°）

表2 甲醫(yī)師采用X 線平片和3D-CT 前后2 次測量CSA 結(jié)果比較（±s，°）

檢查方法第1 次第2 次r 值P 值t 值P 值X 線平片 33.31±4.85 33.26±4.87 0.998 <0.01 1.522 >0.05 3D-CT 33.29±4.67 33.31±4.70 0.997<0.01-0.397>0.05

2.2 X 線平片和3D-CT 測量結(jié)果對比 利用X 線平片和3D-CT 測量CSA 值分別為（33.26±4.84）°和（33.33±4.68）°，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=-0.955，P>0.05）；且2 種影像學(xué)測量結(jié)果具有相關(guān)性（r=0.971，P<0.01）。

3 討論

非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎的病因一直是運動醫(yī)學(xué)和肩關(guān)節(jié)外科關(guān)注的熱點。肩胛骨形態(tài)異常與非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生關(guān)系密切。因此，需要全面、準(zhǔn)確及重復(fù)性好的影像學(xué)測量方法及其測量指標(biāo)評估肩峰和肩胛盂形態(tài)異常，為臨床判斷和預(yù)測肩關(guān)節(jié)疾病、選擇合適的治療方式及評估治療預(yù)后提供指導(dǎo)。

在諸多評估肩峰和肩胛盂形態(tài)異常的影像學(xué)測量指標(biāo)中，CSA 整體綜合考慮冠狀面上肩峰向外側(cè)延伸程度和肩胛盂傾斜程度，是目前預(yù)測非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎更具判別性的影像學(xué)評估測量指標(biāo)[3,5-6]。生物力學(xué)研究證實，CSA 的大小對維持肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性至關(guān)重要[7]。當(dāng)CSA 角度過大[肩峰向外側(cè)延伸較長和（或）肩胛盂向上傾斜]時，三角肌分解作用于肱骨頭上的應(yīng)力以向上剪切力為主，肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)定性增加，尤其是在外展運動的起始階段。為了維持盂肱關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心穩(wěn)定，岡上肌通過代償性過度收縮平衡三角肌的剪切力。如果岡上肌肌腱長期處于過高張力負(fù)荷狀態(tài)，則容易發(fā)生早期退行性變甚至撕裂[2,8]。當(dāng)CSA 角度過小[肩峰向外側(cè)延伸較短和（或）肩胛盂向下傾斜]時，三角肌分解作用于肱骨頭上的水平方向應(yīng)力增加，肱骨頭對肩胛盂關(guān)節(jié)面軟骨的壓力負(fù)荷也相應(yīng)地增加，容易發(fā)生盂肱關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎[2,9]。此外，術(shù)后CSA 的大小與肩袖修復(fù)后患者預(yù)后及再撕裂發(fā)生密切相關(guān)，為手術(shù)的選擇、術(shù)后康復(fù)以及術(shù)后預(yù)期結(jié)果等提供幫助和指導(dǎo)[8,10]。

X 線平片是肩關(guān)節(jié)疾病比較方便、簡單、經(jīng)濟(jì)的檢查方式，是目前臨床常用的CSA 影像學(xué)測量方法，尤其是在未普及CT 與MRI 的基層醫(yī)院。既往研究結(jié)果表明，CSA 正常值為30°～35°，>35°是非外傷性、退行性肩袖損傷的危險因素，<30°與盂肱骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生有關(guān)[4-5,11]。本研究結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位X 線平片對CSA 的測量具有很好的可重復(fù)性，以及很好的觀察者間一致性與觀察者內(nèi)一致性。Tang 等[12]研究顯示，在非真正的肩關(guān)節(jié)前后位片，肩袖撕裂組和對照組的CSA 測量結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.536）；而在標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位片，肩袖撕裂組和對照組的CSA 測量結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。Suter 等[13]研究發(fā)現(xiàn)CSA 最易受肩關(guān)節(jié)前后方向傾斜的影響，在2°內(nèi)準(zhǔn)確評估真實CSA的幾率為89%。因此，X 線平片測量CSA 的有效性和準(zhǔn)確性依賴于標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位片，盡量保證肩胛盂前后邊緣重疊。但在臨床攝片工作中，確保X 光球管方向由前向后且完全與肩胛盂關(guān)節(jié)面平行有一定的難度。本研究中符合納入標(biāo)準(zhǔn)的病例僅22.6%的X 線平片符合標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位片，與既往研究基本相似[4,13]。

與X 線平片相比，3D-CT 測量CSA的優(yōu)勢包括：①螺旋容積掃描、密度分辨率高，能夠更為精準(zhǔn)地定位肩胛盂上、下緣和肩峰最外側(cè)端3 個骨性解剖學(xué)標(biāo)志；②具有強(qiáng)大的圖像后處理功能，利用容積數(shù)據(jù)進(jìn)行MPR，MPR 是二維圖像，可在MPR 圖像上進(jìn)行精確測量[14]；③避免體位因素對測量結(jié)果的影響，臨床實際操作性強(qiáng)。本研究中3D-CT 在不同時間多次測量肩關(guān)節(jié)CSA 結(jié)果表明，觀察者間一致性和觀察者內(nèi)一致性均高度一致，提示3D-CT 測量法具有很好的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及可重復(fù)性。此外，本研究對同一個體標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)X 線平片和3D-CT 定量測定CSA 的結(jié)果一致性研究發(fā)現(xiàn)，兩者測量結(jié)果呈高度相關(guān)性（r=0.971），證實2 種影像學(xué)檢查方法測量CSA 有很好的一致性。因此，以往基于標(biāo)準(zhǔn)的真正的肩關(guān)節(jié)前后位X 線平片的CSA 測量數(shù)據(jù)和研究結(jié)果也可以應(yīng)用到今后3D-CT 科學(xué)研究和臨床工作中。

本研究存在一定的局限性：①作為初步研究納入的研究對象數(shù)量有限，未對不同的年齡進(jìn)行分組討論，且為回顧性單中心研究，相關(guān)數(shù)據(jù)尚需要大樣本量研究進(jìn)一步驗證；②CT 常規(guī)掃描輻射劑量相對較高，不宜對X 射線敏感或備孕人群開展此類檢查，但隨著低劑量掃描技術(shù)的應(yīng)用，可在不影響圖像質(zhì)量和測量結(jié)果的情況下，進(jìn)一步大幅度減少對患者的輻射危害。

總之，CSA 可預(yù)測非外傷性、退行性肩袖損傷和盂肱骨性關(guān)節(jié)炎以及肩袖修復(fù)后患者預(yù)后及再撕裂的發(fā)生。在CSA 的影像學(xué)測量中，X 線平片與3DCT 測量結(jié)果具有高度一致性，模態(tài)間的差異可以忽略不計，而且兩者均具有很好的可靠性和可重復(fù)性。3D-CT 不同于X 線平片受體位嚴(yán)格限制，臨床操作測量方便。因此，將3D-CT 作為判斷和預(yù)測肩關(guān)節(jié)疾病的工具，尤其在今后低劑量掃描條件下，為臨床選擇合適的治療方式及判斷治療預(yù)后提供全面、準(zhǔn)確、可靠、有價值的信息。