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,SIS的形成與肩峰、喙突以及關節(jié)盂解剖形態(tài)的改變高度相關[2~4]。大多數(shù)解剖學的研究關注肩峰形態(tài)學不同分類,如平直、曲面狀、鉤狀或凸面狀[2~5]。然而,形態(tài)學分型并不能反映肩峰骨質肥大的變化,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,為了評估肩峰骨質肥大的變化,提出一項新的形態(tài)學參數(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)學分型不同,APA可反映骨質肥大的變化。MRI已成為評估肩關節(jié)結構異常的常用診斷工具,大量的文獻報道MRI診斷肩袖損傷的準確性較高(>90%)[7],之前國內沒有關于SIS與肩峰最大截面積并作為MRI形態(tài)學參數(shù)的報道,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的價值,現(xiàn)報道如下。
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)驗豐富、經(jīng)過認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。納入標準:①SIS陽性體征(Hawkins-Kennedy實驗或Neer's實驗陽性);②手臂上舉抬高時肩關節(jié)疼痛;③首診后肩部MRI檢查于12個月內可查詢到;④存在疼痛反射??;⑤上臂內旋、外旋、外展乏力或疼痛。排除標準:①肩關節(jié)外傷或骨折史;②主動或被動頸椎運動引起肩部疼痛者;③肩關節(jié)手術史;④冰凍肩或肩周炎病史;⑤全層肩袖撕裂。
對于有或無SIS的患者進行APA測量和比較,并招募沒有上臂疼痛或肩關節(jié)疼痛的志愿者為對照組并進行肩關節(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 核磁設備及參數(shù) 掃描設備:德國西門子ESENZA 1.5T MRI以及中國聯(lián)影UMR780 3.0T MRI,標準12通道肩關節(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上對質子密度加權圖像(PDWI)斜冠狀位測量APA,描繪肩峰輪廓,從多個斜冠狀位圖像中選擇最大APA(圖1),測量后進行分析。
圖1 PDWI斜冠狀位測量APA值
1.4 統(tǒng)計學分析 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,達到兩組年齡、性別上差異均無統(tǒng)計學意義,具有較好的可比性。計量資料用±s表示,采用獨立樣本t檢驗,計數(shù)資料采用卡方檢驗;對于男性和女性分別采用ROC曲線進行分析各自的APA對SIS的診斷價值,包括AUC、截斷值、敏感度、特異性,SIS組患者岡上肌肌腱的損傷程度與APA的相關性采用Spearman相關性分析。使用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件,繪圖軟件為Graphpad 7.0,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
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)計學意義,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的診斷價值
在SIS組中,經(jīng)Spearman相關性分析,APA與岡上肌肌腱損傷程度存在顯著的正相關,r=0.552,P<0.001,見圖4。
圖4 APA與岡上肌肌腱損傷程度相關性
圖3 女性APA診斷SIS的ROC曲線
肩峰是喙肩弓重要的解剖結構,肩峰和肩鎖關節(jié)解剖結構的改變可減少岡上肌出口的容積,并增加相鄰軟組織的機械性損傷和撕裂。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,而整個肩峰下表面對SIS的形成都有其意義[8]。美國肩關節(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等學者補充并描述了第Ⅳ型凸面型[10];Bigliani等報道與SIS相關性最高、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]。有學者使用改進的Epstein分類法,提出了一個新類型的肩峰形態(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[8]。
有研究對肩峰形態(tài)與SIS和肩袖損傷相關性提出質疑[13]。肩峰形態(tài)與SIS之間相關性的觀察者間可信度較低[14]。SIS以及肩袖損傷的機制主要分兩類:內在和外在因素,而對于哪種機制是主要的或者次要的仍存在爭論,大多數(shù)學者認為是相互作用所致[15]。SIS典型病變是導致肩關節(jié)運動障礙和疼痛,肩峰的骨贅、骨質肥大和骨刺被認為是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性,隨著時間改變,肩峰下間隙的增加與疼痛或功能障礙的改善亦無相關性。有研究對單純機械性病因引起SIS提出了質疑,肩峰下空間的潛在減小與SIS疼痛相關性存在爭議,有可能與其他生物、社會因素有關[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性,而與肩峰形態(tài)無關;對于肩袖損傷,年齡是最效的預測因素[1]。
肩峰形態(tài)學的改變和其與喙突、關節(jié)盂之間的關系是決定喙肩弓下間隙最重要的因素[1]。之前研究把關注點放在了肩峰形態(tài)和SIS之間的因果關系上,大量的研究參數(shù)和指標[15,17],如:肩峰(長度、寬度、軸向傾斜度以及肩峰達關節(jié)盂面距離等)、臨界肩角、肩峰的傾斜度、外側肩峰角、肩峰指數(shù)等,沒有反映出肩峰退變、骨質增生肥大的變化情況;上述繁多的參數(shù),涵蓋面很寬、很廣,測量較為復雜,對于非骨關節(jié)專業(yè)者較為困難,不易上手操作。而對于肩峰骨質增生肥大的變化情況尚無確切的形態(tài)學參數(shù)描述,我們相信APA可作為一個指標,精確、清晰地測量參數(shù)用于評估肩峰骨質增生肥大的改變。本研究顯示APA和SIS有相關性;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,可能是肩峰骨質增生與持續(xù)性壓迫有關,進而增加了APA。肩峰骨質增生肥大開始于肩關節(jié)運動過程中的機械性壓力,其導致了肩峰受壓及大量磨損,這一病因會改變肩峰的形態(tài),肩峰進行性的退變、骨質增生肥大會導致肩袖的全層撕裂。本研究ROC分析顯示APA對診斷SIS有很高的準確性(AUC:男性0.953,女性0.893),因此認為APA可作為SIS的形態(tài)學預測指標。
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—肩鎖關節(jié)水平;而由于評測者可信度或個體解剖變異等問題的影響,在多個MRI圖像上找出最大APA會產(chǎn)生一些誤差;在進一步的研究中還需要通過測量可靠性來建立可重復性,以防止評估者內部或評估者之間的錯誤;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]。我們僅關注了肩峰的變化,進一步研究應該評估岡上肌腱外部直接的機械力因素和內部改變之間的關系;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行對比;④本研究的設計僅為評估APA與SIS的相關性,未納入與APA相關的疾病嚴重程度或疼痛強度,進一步前瞻性研究我們認為對臨床治療會有很大幫助,希望這一項新的測量技術對SIS的確診有所幫助。