MRI相關定量參數與退行性肩袖撕裂之間的相關性研究

王騰輝， 杜元良， 肖天潔， 郝佳穎， 秦 瑋， 吳 迪

(承德醫學院附屬醫院， 河北 承德 067000)

肩袖又稱旋轉袖，是由覆蓋肱骨頭的岡上肌、岡下肌、小圓肌和肩胛下肌的肌腱形成的形似袖口狀的結構，對維持肩部的活動度和穩定性有著重要作用。肩袖撕裂(rotator cuff tear,RCT)是臨床中老年人肩部疼痛及關節功能障礙的主要原因之一。肩袖撕裂的發病機制尚不完全清楚，在諸多影響因素中，肩峰下撞擊綜合征被認為是最重要的發病原因之一。肩峰下撞擊綜合征(subacromial impingement syndrome,SIS)自1972年由Neer首次提出以來，就被認為與肩峰自身的形態學特征密切相關。在此基礎上，Bigliani將肩峰形態分為三型，I型為扁平型，II型為弧型，III型為鉤型，其中鉤型肩峰被普遍公認為更易導致肩袖撕裂[1]。隨后，各種相關研究陸續提出如肩峰指數(acromion index,AI)、肩胛盂傾斜度(glenoid inclination,GI)、臨界肩角(critical shoulder angle,CSA)等參數來反映肩峰形態學特征，用于評估其與肩袖撕裂的關系[2,3]。最近有學者認為之前的肩峰形態學參數是孤立的，與肱骨大結節無關，所以它們只能預測肩袖撕裂或肩峰下撞擊綜合征的風險，但不能反映盂肱關節的運動學特征或肩峰下撞擊的嚴重程度，因此提出了肩峰-大結節撞擊指數(acromion-greater tuberosity impingement index,ATI)的概念[4]。ATI的計算方法是將肱骨頭旋轉中心到肱骨大結節的距離除以肱骨頭旋轉中心到肩峰下表面的距離。通過研究發現，核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)上的ATI可用于描述肩峰和肱骨大結節之間的潛在動態相關性，是預測退行性肩袖撕裂或肩峰下撞擊綜合征的良好參數。目前國內暫無ATI的進一步相關研究，本研究采用MRI測量包含ATI在內的3個以上參數，并分析其在退行性肩袖撕裂患者與正常人之間的差異。其目的在于分析國人中ATI等參數間的內在聯系及與退行性肩袖撕裂間的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料:本研究為回顧性研究，選取2021年5月至2021年7月就診于承德醫學院附屬醫院關節外科的肩袖撕裂患者共40例作為病例組。納入標準：①入院前肩關節疼痛持續時間>3個月，且伴有肩關節活動受限；②經術前磁共振或肩關節鏡檢查證實存在肩袖撕裂；③接受檢查的均為中國人，全般狀況良好，術前或治療前肩關節磁共振資料完整。排除標準：①既往患側肩關節有外傷史；②既往有肩關節骨折、脫位、結核、腫瘤、手術史；③存在肩關節軟組織開放傷；④入院前接受過相關治療。病例組中，男18例，女22例，年齡33～78歲，平均55.78±9.91歲。另選取同期在本院行檢查的40名健康志愿者作為對照組，其中男21例，女19例，年齡27～69歲，平均54.58±10.27歲。收集兩組研究對象的年齡、性別、患病側別、撕裂類型等一般資料。本研究方案已取得本院倫理委員會批準，受檢者均簽署知情同意書。

1.2參數測量方法:病例組和對照組均接受MRI檢查，取仰臥位，上肢緊貼于身體兩側，掌心朝內，分別行橫斷位掃描、斜冠狀位掃描及斜矢狀位掃描。由2名專門從事肩關節研究的醫師，在不了解相關病史的情況下，使用PACS系統共同閱片并測量相應的距離和角度。長度測量以毫米(mm)為單位，精度到兩位小數，角度測量以度(度)為單位，精度到兩位小數。①ATI測量方法：ATI的測量與Liu等[4]描述的方法一致。通過測量肱骨頭旋轉中心到肱骨大結節的距離CT，然后除以肱骨頭旋轉中心到肩峰下表面的距離CA而得出，即ATI=CT/CA(見圖1)。②AI測量方法：AI的測量與Nyffeler等[2]描述的方法一致。通過測量肩胛盂平面到肩峰最外側緣的距離GA，然后除以肩胛盂平面到肱骨頭外側的距離GH而得出，即AI=GA/GH(見圖2)。③GI測量方法：GI的測量與Maurer等[3]描述的方法一致。在斜冠狀位圖像中沿岡上窩底部畫直線CD，并使其與肩胛盂上下緣切線AB相交。GI定義為90度減去其外下象限夾角β，即GI=90度-β(見圖3)。若GI為正值表示肩胛盂上傾，為負值則表示肩胛盂下傾。

圖1 肩峰-大結節撞擊指數的測量方法

圖2 肩峰指數的測量方法

圖3 肩胛盂傾斜度的測量方法

2 結 果

2.1兩組研究對象的一般資料:兩組研究對象的年齡和性別相比，差異無統計學意義(P>0.05)；病例組中，患側為左側的有19例(47.50%)，患側為右側的有21例(52.50%)；出現全層撕裂的有7例(17.50%)，部分撕裂的有33例(82.50%)。數據詳見表1。

表1 兩組研究對象的一般資料

2.2兩組研究對象MRI參數的比較:兩組間MRI參數比較結果顯示，病例組ATI值(0.87±0.04)大于對照組(0.84±0.05)，AI值(0.70±0.10)大于對照組(0.65±0.07)，GI角度(13.11度±5.62度)大于對照組(10.43度±4.92度)。差異均有統計學意義(P<0.05)，數據詳見表2。

表2 兩組研究對象的MRI參數

2.3各MRI參數間的相關性分析:Pearson相關分析結果顯示，ATI與AI呈低度正相關關系(r=0.283，P<0.05)，與GI呈低度正相關關系(r=0.254，P<0.05)，AI和GI呈中度正相關關系(r=0.452，P<0.05)。

3 討 論

肩袖撕裂作為肩關節臨床最常見的疾病之一，病因可能是多因素的，包括年齡、創傷、吸煙、高膽固醇血癥、遺傳等[5]。本次研究的研究對象為退行性肩袖撕裂患者，病例組中部分撕裂多于全層撕裂(33∶7)，其原因可能是退行性撕裂源于長期摩擦變性，從而大多導致部分撕裂。本研究還比較了兩組研究對象的年齡和性別因素，發現并無明顯差異(P>0.05)。但據相關報道顯示，不同年齡段的患者造成肩袖撕裂的機制可能也大不相同[6]。對于肩袖疾病的研究，影像學是非常重要的，其中核磁共振(MRI)因其操作方便，可多方位、多角度檢查，且具有優秀的軟組織對比度和較大的視野而被廣泛認為是肩部無創性評估的金標準[7,8]。

本研究發現，與對照組的健康志愿者相比，病例組的肩峰-大結節撞擊指數(ATI)、肩峰指數(AI)和肩胛盂傾斜度(GI)都顯著增高(P<0.05)。且經Pearson相關分析得出，ATI與AI和GI均呈低度正相關關系，而AI和GI呈中度正相關關系(P<0.05)。研究結果提示退行性肩袖撕裂患者肩關節功能明顯降低，而ATI、AI和GI與退行性肩袖撕裂的發生密切相關，可作為預測退行性肩袖撕裂的良好MRI參數。這與Liu[4]等有關ATI的研究結論基本相符，他們認為MRI上的ATI是可靠的，與個體差異及肩關節內收角無關，手術中通過將ATI降到一個臨界值以下，可以準確指導肩峰手術的實施，從而降低肩袖撕裂的復發和肩峰下撞擊的發生。在Karahan[9]等的一項關于肩關節前向不穩和肩袖撕裂的研究中發現，肩袖撕裂組的AI為0.71±0.04，顯著高于對照組，GI為9.1度±5度，AI和GI呈中度正相關關系(r=0.42，P=0.014)，最后作者得出的結論是肩袖撕裂與較高的AI和GI相關，這與本研究有關AI和GI的研究結果相符。此外，Chalmers[10]等的研究表明，MRI可以準確地測量GI，且肩袖撕裂患者的GI在統計學上要比同齡的無肩袖撕裂或骨關節炎的患者大，但作者認為這種差異可能低于臨床意義，因此GI在肩袖撕裂的病因中可能只起到有限的作用。Bjornsson[11]等的研究也指出，未發現AI與退行性肩袖撕裂的發生發展相關。這可能與較小的樣本量或種族差異等有關，但不可否認的是，肩峰形態學參數與肩袖撕裂之間的相關性仍然存在一定的爭議，仍需更進一步的分析研究加以證實。

本研究存在以下不足之處，首先作為一項回顧性研究，樣本量偏小可能會使結果產生一定的偏差，需要進行更大樣本量的研究。其次ATI等參數的測量取決于MRI圖像的質量，這可能造成測量偏差。最后不能排除無癥狀的肩袖撕裂患者，因為我們只納入了有癥狀的患者，可能會出現選擇偏差。

綜上所述，退行性肩袖撕裂患者有較大的ATI、AI和GI，MRI上測得的ATI、AI和GI均可作為預測退行性肩袖撕裂的良好參數，對臨床診療工作具有重要價值。但本研究仍有不足之處，有待更大樣本量、更深入的研究進一步分析。