董大維 郭靖 管海生 王洪光 李廷
肩痛最常見的病因是肩袖損傷,中年人群更為常見[1],65歲以上肩痛患者中肩袖損傷超過30%,與肩峰下撞擊綜合征(Shoulder impingement syndrome,SIS)直接相關(guān),SIS的形成與肩峰、喙突以及關(guān)節(jié)盂解剖形態(tài)的改變高度相關(guān)[2~4]。大多數(shù)解剖學(xué)的研究關(guān)注肩峰形態(tài)學(xué)不同分類,如平直、曲面狀、鉤狀或凸面狀[2~5]。然而,形態(tài)學(xué)分型并不能反映肩峰骨質(zhì)肥大的變化,如骨贅和骨刺的不斷改變,肩峰形狀不是一成不變的規(guī)則形,肩峰表面的軸線、徑線也無法確定[6]。因此,為了評估肩峰骨質(zhì)肥大的變化,提出一項(xiàng)新的形態(tài)學(xué)參數(shù)—肩峰截面 積(Acromion process cross-sectional area,APA),測量肩峰最大截面積與傳統(tǒng)的肩峰形態(tài)學(xué)分型不同,APA可反映骨質(zhì)肥大的變化。MRI已成為評估肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)異常的常用診斷工具,大量的文獻(xiàn)報(bào)道MRI診斷肩袖損傷的準(zhǔn)確性較高(>90%)[7],之前國內(nèi)沒有關(guān)于SIS與肩峰最大截面積并作為MRI形態(tài)學(xué)參數(shù)的報(bào)道,本研究回顧性分析SIS患者最佳的APA值,以便評估APA對診斷SIS的價(jià)值,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料 回顧性分析我院2019年3月~2021年6月診斷為SIS的238例患者,所有患者經(jīng)兩位經(jīng)驗(yàn)豐富、經(jīng)過認(rèn)證的骨骼肌肉方面的放射科醫(yī)師評估后確定入組(SIS組),其中男113例,女125例。納入標(biāo)準(zhǔn):①SIS陽性體征(Hawkins-Kennedy實(shí)驗(yàn)或Neer's實(shí)驗(yàn)陽性);②手臂上舉抬高時(shí)肩關(guān)節(jié)疼痛;③首診后肩部MRI檢查于12個(gè)月內(nèi)可查詢到;④存在疼痛反射??;⑤上臂內(nèi)旋、外旋、外展乏力或疼痛。排除標(biāo)準(zhǔn):①肩關(guān)節(jié)外傷或骨折史;②主動或被動頸椎運(yùn)動引起肩部疼痛者;③肩關(guān)節(jié)手術(shù)史;④冰凍肩或肩周炎病史;⑤全層肩袖撕裂。
對于有或無SIS的患者進(jìn)行APA測量和比較,并招募沒有上臂疼痛或肩關(guān)節(jié)疼痛的志愿者為對照組并進(jìn)行肩關(guān)節(jié)MRI檢查。對照組共101人(男47人,女54人),男性年齡19~68歲,平均(37.28±12.08)歲;女性年齡17~60歲,平均(37.08±12.09)歲。
1.2 核磁設(shè)備及參數(shù) 掃描設(shè)備:德國西門子ESENZA 1.5T MRI以及中國聯(lián)影UMR780 3.0T MRI,標(biāo)準(zhǔn)12通道肩關(guān)節(jié)線圈,脈沖序列參數(shù):斜冠狀面FSE脂肪抑制序列(TR 3000ms,TE 90ms,ETL 15,矩陣,448×270,層厚4mm,F(xiàn)OV 16cm);其他參數(shù):0.4mm層間隙,TR/TE 2700ms/95ms,F(xiàn)OV 300cm×300cm,358×512矩陣,ETL 15。
1.3 圖像分析 從PACS上對質(zhì)子密度加權(quán)圖像(PDWI)斜冠狀位測量APA,描繪肩峰輪廓,從多個(gè)斜冠狀位圖像中選擇最大APA(圖1),測量后進(jìn)行分析。
圖1 PDWI斜冠狀位測量APA值
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 本研究共收集339例樣本數(shù)據(jù),對照組101例,SIS組238例,但兩組在年齡上存在顯著差異,故采用PSM傾向性匹配后,獲得對照組71例,SIS組60例,達(dá)到兩組年齡、性別上差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有較好的可比性。計(jì)量資料用±s表示,采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn);對于男性和女性分別采用ROC曲線進(jìn)行分析各自的APA對SIS的診斷價(jià)值,包括AUC、截?cái)嘀?、敏感度、特異性,SIS組患者岡上肌肌腱的損傷程度與APA的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件,繪圖軟件為Graphpad 7.0,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
匹配前,兩組的年齡存在顯著差異,經(jīng)過PSM傾向性匹配后,兩組年齡具有可比性。性別在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。SIS組中男性與女性的APA均顯著高于對照組。兩組中,男性APA均顯著高于女性,見表2。
表1 兩組匹配前后一般資料比較
表2 不同性別下兩組肩峰最大截面積比較(mm2)
SIS組中,男性與女性的APA均對SIS具有顯著的診斷價(jià)值,見表3,圖2、3。
圖2 男性APA診斷SIS的ROC曲線
表3 APA對SIS的診斷價(jià)值
在SIS組中,經(jīng)Spearman相關(guān)性分析,APA與岡上肌肌腱損傷程度存在顯著的正相關(guān),r=0.552,P<0.001,見圖4。
圖4 APA與岡上肌肌腱損傷程度相關(guān)性
圖3 女性APA診斷SIS的ROC曲線
肩峰是喙肩弓重要的解剖結(jié)構(gòu),肩峰和肩鎖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)的改變可減少岡上肌出口的容積,并增加相鄰軟組織的機(jī)械性損傷和撕裂。SIS發(fā)生在肩袖和肩峰之間,并包括肩鎖關(guān)節(jié)和喙肩韌帶,喙肩韌帶和肩峰在SIS和肩袖損傷的形成中起很大作用,其中研究更多的是針對喙肩韌帶肩峰的插入部以及肩峰下表面的前1/3,而整個(gè)肩峰下表面對SIS的形成都有其意義[8]。美國肩關(guān)節(jié)專家Bigliani在1986年提出了肩峰的解剖形態(tài)可分為3種:Ⅰ型扁平型,Ⅱ型彎曲型,Ⅲ型鉤型[9]。而后Gagey等學(xué)者補(bǔ)充并描述了第Ⅳ型凸面型[10];Bigliani等報(bào)道與SIS相關(guān)性最高、最常見的是Ⅲ型肩峰[9];與此相反,日本的肩袖損傷患者中Ⅰ型肩峰最常見,而美國和英國的肩袖損傷患者中,最常見的是Ⅲ型肩峰[3]。最近研究顯示Ⅲ型肩峰在無創(chuàng)傷性肩袖損傷患者中占比更大[4,11]。有學(xué)者使用改進(jìn)的Epstein分類法,提出了一個(gè)新類型的肩峰形態(tài)分類法,其相比Bigliani和肩峰角分類具有更好的觀察者信度[12]。肩袖撕裂患者肩峰下表面前、中、后部的損傷程度與撕裂大小有關(guān)[8]。
有研究對肩峰形態(tài)與SIS和肩袖損傷相關(guān)性提出質(zhì)疑[13]。肩峰形態(tài)與SIS之間相關(guān)性的觀察者間可信度較低[14]。SIS以及肩袖損傷的機(jī)制主要分兩類:內(nèi)在和外在因素,而對于哪種機(jī)制是主要的或者次要的仍存在爭論,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是相互作用所致[15]。SIS典型病變是導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)運(yùn)動障礙和疼痛,肩峰的骨贅、骨質(zhì)肥大和骨刺被認(rèn)為是SIS的主要原因,而有研究顯示肩峰下疼痛綜合征(SAPS)患者,肩肱距離(AHD)與疼痛或功能障礙之間無相關(guān)性,隨著時(shí)間改變,肩峰下間隙的增加與疼痛或功能障礙的改善亦無相關(guān)性。有研究對單純機(jī)械性病因引起SIS提出了質(zhì)疑,肩峰下空間的潛在減小與SIS疼痛相關(guān)性存在爭議,有可能與其他生物、社會因素有關(guān)[16]。SIS是老年人和中年人常見疾病,岡上肌撕裂與患者的年齡以及老年女性具有相關(guān)性,而與肩峰形態(tài)無關(guān);對于肩袖損傷,年齡是最效的預(yù)測因素[1]。
肩峰形態(tài)學(xué)的改變和其與喙突、關(guān)節(jié)盂之間的關(guān)系是決定喙肩弓下間隙最重要的因素[1]。之前研究把關(guān)注點(diǎn)放在了肩峰形態(tài)和SIS之間的因果關(guān)系上,大量的研究參數(shù)和指標(biāo)[15,17],如:肩峰(長度、寬度、軸向傾斜度以及肩峰達(dá)關(guān)節(jié)盂面距離等)、臨界肩角、肩峰的傾斜度、外側(cè)肩峰角、肩峰指數(shù)等,沒有反映出肩峰退變、骨質(zhì)增生肥大的變化情況;上述繁多的參數(shù),涵蓋面很寬、很廣,測量較為復(fù)雜,對于非骨關(guān)節(jié)專業(yè)者較為困難,不易上手操作。而對于肩峰骨質(zhì)增生肥大的變化情況尚無確切的形態(tài)學(xué)參數(shù)描述,我們相信APA可作為一個(gè)指標(biāo),精確、清晰地測量參數(shù)用于評估肩峰骨質(zhì)增生肥大的改變。本研究顯示APA和SIS有相關(guān)性;SIS患者比對照組有更大的APA,而且APA越大,岡上肌肌腱損傷程度越重,可能是肩峰骨質(zhì)增生與持續(xù)性壓迫有關(guān),進(jìn)而增加了APA。肩峰骨質(zhì)增生肥大開始于肩關(guān)節(jié)運(yùn)動過程中的機(jī)械性壓力,其導(dǎo)致了肩峰受壓及大量磨損,這一病因會改變肩峰的形態(tài),肩峰進(jìn)行性的退變、骨質(zhì)增生肥大會導(dǎo)致肩袖的全層撕裂。本研究ROC分析顯示APA對診斷SIS有很高的準(zhǔn)確性(AUC:男性0.953,女性0.893),因此認(rèn)為APA可作為SIS的形態(tài)學(xué)預(yù)測指標(biāo)。
本研究的局限性:①在MRI上測量APA的數(shù)值存在一些誤差,嘗試測量APA的最大值—肩鎖關(guān)節(jié)水平;而由于評測者可信度或個(gè)體解剖變異等問題的影響,在多個(gè)MRI圖像上找出最大APA會產(chǎn)生一些誤差;在進(jìn)一步的研究中還需要通過測量可靠性來建立可重復(fù)性,以防止評估者內(nèi)部或評估者之間的錯(cuò)誤;②SIS是由多種病因引起的疾患,包括喙肩韌帶、肩峰下間隙和岡上肌腱增厚等[18]。我們僅關(guān)注了肩峰的變化,進(jìn)一步研究應(yīng)該評估岡上肌腱外部直接的機(jī)械力因素和內(nèi)部改變之間的關(guān)系;③SIS存在不同階段,但是本研究中沒有對完整的肩袖和損傷的肩袖進(jìn)行對比;④本研究的設(shè)計(jì)僅為評估APA與SIS的相關(guān)性,未納入與APA相關(guān)的疾病嚴(yán)重程度或疼痛強(qiáng)度,進(jìn)一步前瞻性研究我們認(rèn)為對臨床治療會有很大幫助,希望這一項(xiàng)新的測量技術(shù)對SIS的確診有所幫助。