肩撞擊綜合征的解剖與生物力學(xué)特性研究進(jìn)展

丁丹陽，王艷，宮雙，金潔，范星月

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院康復(fù)中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

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肩撞擊綜合征的解剖與生物力學(xué)特性研究進(jìn)展

丁丹陽1，王艷2*，宮雙1，金潔1，范星月1

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院康復(fù)中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

肩撞擊綜合征(shoulder impingement syndrome，SIS)又稱疼痛弧綜合征、游泳肩等，是指肩峰下間隙因解剖結(jié)構(gòu)或生物力學(xué)等發(fā)生改變，在肩關(guān)節(jié)上舉外展活動(dòng)中，肩峰下組織與骨性結(jié)構(gòu)發(fā)生撞擊導(dǎo)致慢性損傷的臨床癥候群。SIS由Neer[1]在1972年首先提出，是導(dǎo)致慢性肩部疼痛和功能障礙的最主要的原因之一。肩關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生率為7%～36%，其中肩痛更是骨骼肌肉疾病常見就診原因，統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示因SIS導(dǎo)致的肩痛患者約占總肩痛患者的44%～65%[2]。SIS最常見的主訴是肩周疼痛及活動(dòng)受限，與肩周炎、肩手綜合征的臨床癥狀極為相似，臨床誤診率高，治療效果欠佳。以往臨床上認(rèn)為SIS是中老年人的代名詞，現(xiàn)今隨著全民健身興起，越來越多的年輕患者及運(yùn)動(dòng)員被診斷為SIS。種種跡象表明尋求更加簡(jiǎn)單有效的治療SIS方法刻不容緩。因此筆者將在原有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從解剖、生物力學(xué)角度進(jìn)行具體的論述，為臨床更加有效地治療SIS提供更多的理論依據(jù)。

1 正常的肩關(guān)節(jié)解剖學(xué)特性

肩關(guān)節(jié)由肱骨、鎖骨及肩胛骨共同構(gòu)成。由肌肉、韌帶等軟組織包繞形成了盂肱關(guān)節(jié)、肩鎖關(guān)節(jié)、肩胛胸壁關(guān)節(jié)、肩峰下關(guān)節(jié)等。廣義的肩關(guān)節(jié)在肩周肌肉、韌帶的協(xié)同作用下完成肩關(guān)節(jié)各方向的功能活動(dòng)并維持肩部穩(wěn)定性。其中肩撞擊的發(fā)生與肩峰下關(guān)節(jié)和肩胛胸壁關(guān)節(jié)最為密切。

1.1 肩峰下關(guān)節(jié) 肩峰下關(guān)節(jié)又名肩峰下間隙或滑膜囊關(guān)節(jié)，向上由下部肩峰、喙肩韌帶和喙突組成喙肩弓，下緣包括肱骨大結(jié)節(jié)和肱骨頭上部。其間有一空間較大的關(guān)節(jié)腔由肩峰下-三角肌關(guān)節(jié)囊構(gòu)成，稱肩峰下間隙，內(nèi)含旋轉(zhuǎn)袖肌群肌腱、肱二頭肌長(zhǎng)頭腱。此間隙的大小用肩峰同肱骨頭在空間上的骨性距離表示。雖然肩峰下關(guān)節(jié)不具有關(guān)節(jié)布局，但是在肩關(guān)節(jié)功能上起到了很大作用[3]。

1.2肩胛胸壁關(guān)節(jié) 肩胛胸壁關(guān)節(jié)是肩胛骨與胸廓后壁相交構(gòu)成的關(guān)節(jié)，即便沒有關(guān)節(jié)的具體結(jié)構(gòu)，但功能上也被視為肩關(guān)節(jié)的一部分。肌肉的相互協(xié)同及拮抗作用形成了肩胛骨的運(yùn)動(dòng)。目前臨床上所說的肩胛運(yùn)動(dòng)，多指肩胛胸壁關(guān)節(jié)圍繞三個(gè)平面的運(yùn)動(dòng)。肩胛運(yùn)動(dòng)為組合式運(yùn)動(dòng)，單獨(dú)的肌肉收縮無法形成某一方向的運(yùn)動(dòng)[4]。此外肩部上舉外展運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)有肩胛骨-肱骨節(jié)律性改變，稱之為肩肱節(jié)律。Walker等[5]早在1977年就已對(duì)肩胛骨在肩關(guān)節(jié)外展過程中的生物力學(xué)問題進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展至30°或前屈至60°以前，肩胛骨是不活動(dòng)的，稱為靜止期。此后肩胛骨參與活動(dòng)，并呈現(xiàn)出一定的節(jié)律性。

2 異常的肩關(guān)節(jié)解剖學(xué)特性

2.1 肩峰形態(tài)異常 Bigliani等[6]把肩峰歸為三類：Ⅰ類是扁平狀，Ⅱ類是彎曲狀，Ⅲ類鉤樣狀，并指出Ⅱ、Ⅲ類比Ⅰ類肩峰出現(xiàn)肩撞擊的概率高。Neer[1]也在1972年提出撞擊學(xué)說后指出肩峰形狀的異常是SIS發(fā)生的重要因素，尤其是Ⅲ型肩峰的發(fā)病率最高占73%，Ⅲ型肩峰最易導(dǎo)致肩峰下間隙變窄，致使擠壓肩峰及喙肩弓形成SIS。王濤、潘昭勛等[7-8]學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)研究得出的結(jié)果恰好驗(yàn)證了Neer和Bigliani的觀點(diǎn)，他們都認(rèn)為SIS的發(fā)生與肩峰結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，且肩峰彎曲程度越大越不規(guī)整者患SIS概率越高。此外Maurice等[9]研究也證實(shí)了肩峰形態(tài)與肩撞擊綜合征緊密相關(guān)，鉤狀肩峰更易誘發(fā)此病。

2.2 肩峰下間隙異常 肩峰下間隙反映這個(gè)領(lǐng)域的邊界和內(nèi)容，研究發(fā)現(xiàn)在上舉外展肩關(guān)節(jié)時(shí)大結(jié)節(jié)向肩峰方向挪動(dòng)并靠近，使其空間變窄，容易使組織發(fā)生病理改變導(dǎo)致SIS。Goutallier等[10]觀察發(fā)現(xiàn)肩峰下間隙變窄是撞擊征發(fā)生的直接原因，通過測(cè)量間距評(píng)估狹窄的程度，證實(shí)狹窄程度與撞擊或肩袖損傷呈正相關(guān)。梁治平等[11]通過研究92例疑似SIS的患者的肩峰形態(tài)及肩峰下間隙發(fā)現(xiàn)，肩峰下間隙變窄可以作為SIS診斷標(biāo)準(zhǔn)。Keramat等[12]研究也發(fā)現(xiàn)肩峰下間隙減少會(huì)影響肩袖形成功能障礙，致使肩后囊緊張，從而誘發(fā)肩部撞擊。

2.3 肩峰指數(shù)異常 肩峰指數(shù)這一概念首先由Nyffeler等[13]提出，他直接反應(yīng)的是肩峰橫向的延展度，受到肱骨頭和肩胛骨的相對(duì)位置影響。肩峰指數(shù)在一定程度上能反映出肩袖損傷以及肩撞擊的程度。瞿玉興等[14]通過研究31位肩撞擊綜合征患者的Grashey位片發(fā)現(xiàn)：肩峰指數(shù)可以顯示肩峰同肱骨頭的空間位置關(guān)系，肩峰指數(shù)越大肩外展時(shí)三角肌在肱骨頭處向上方向分力越大，間隙內(nèi)受到更大的擠壓力導(dǎo)致撞擊綜合征。

3 肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性分析

肩關(guān)節(jié)具備靈活性高及穩(wěn)定性差兩大特點(diǎn)，其中95%約為肩前方不穩(wěn)[15]，為加強(qiáng)其穩(wěn)定性，肩周靜、動(dòng)力性穩(wěn)定裝置及本體感受器等發(fā)揮著不可替代的作用。一旦穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中的任何地方出現(xiàn)問題均會(huì)導(dǎo)致肩撞擊綜合征。

3.1 靜力性穩(wěn)定裝置 肩部靜力性穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包含盂肱骨性結(jié)構(gòu)、軟組織結(jié)構(gòu)、特殊穩(wěn)定機(jī)制，其中特殊穩(wěn)定機(jī)制又涵蓋關(guān)節(jié)腔內(nèi)負(fù)壓、凹面壓縮機(jī)制等。

3.1.1 盂肱骨性結(jié)構(gòu) 諸多研究顯示盂肱骨適配性及骨性缺損會(huì)對(duì)肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性造成影響。早在1997年Mcpherson等[16]就根據(jù)頭-窩凸凹兩面曲率半徑比值將盂肱關(guān)節(jié)分成三型：比值小于1屬于A型，約占93%，接觸面積可達(dá)30%左右；比值等于1屬于B型，B型是最理想的形態(tài)，兩者的曲率半徑相同，完全緊密結(jié)合，相互嵌合，保持了肩關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)中心與肱骨頭的面中心相重合，接觸面積100%，力量均勻分布；比值大于1屬于C型，盂窩過于圓潤(rùn)不夠平坦，肱骨頭接觸盂窩周圍組織，為環(huán)形接觸，并不是中心接觸。并得出結(jié)論：骨適配性越高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性越好。Waterman等[17]也證實(shí)Mcpherson結(jié)論，認(rèn)為肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性與盂肱關(guān)節(jié)的頭-盂匹配度密切相關(guān)。頭-窩關(guān)節(jié)面的匹配度越接近1，接觸面越大，平衡靜態(tài)穩(wěn)定性就越好。

3.1.2 軟組織結(jié)構(gòu) 肩關(guān)節(jié)囊復(fù)雜且相對(duì)較薄，而且每個(gè)人的松弛程度不盡相同，如果過于松弛的話易發(fā)生肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)，此時(shí)就需要發(fā)揮肩部韌帶的協(xié)同作用對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)固，其中較為重要的為盂肱韌帶和喙肩韌帶。

國(guó)內(nèi)外已有諸多的研究表明盂肱韌帶是維持肩關(guān)節(jié)靜力性穩(wěn)定不可或缺的重要組成部分。它包括上中下三部分，是關(guān)節(jié)囊在肩前上方的加厚組織。國(guó)外學(xué)者Antosh[18]細(xì)致的提出盂肱韌帶并非在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)部分均能夠起到作用，而是同肩關(guān)節(jié)所處的體位有關(guān)系。伴隨位置改變，關(guān)節(jié)囊韌帶依次呈現(xiàn)松弛與緊張狀態(tài)。Smeets等[19]也提出盂肱韌帶是維持肩靜力性穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)。其中盂肱上韌帶在肩外展過程中沒有明顯的作用，隨著外展角度增加，盂肱中下韌帶參與穩(wěn)定肩關(guān)節(jié)前下方，其中盂肱下韌帶的作用更為明顯，尤其是當(dāng)肩關(guān)節(jié)外展最大角度時(shí)，盂肱下韌帶的前束對(duì)維持肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定尤為明顯。方晶華等[20]均通過研究證實(shí)，盂肱韌帶對(duì)維持肩關(guān)節(jié)的前方穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用?？傮w來說越來越多的學(xué)者認(rèn)識(shí)到盂肱韌帶的重要作用，這將為解決臨床上的許多難題提供幫助。

除此之外，肩鎖外圍的喙肩韌帶的作用是緩和肩峰與肩袖之間的撞擊，因此喙肩韌帶受損，韌帶纖維逐步萎縮，致使喪失緩和作用。有研究[21]發(fā)現(xiàn)喙肩韌帶是阻礙肩關(guān)節(jié)前方移位的重要韌帶，它能夠幫助肩袖肌群進(jìn)一步穩(wěn)定肩關(guān)節(jié)，假使切斷喙肩韌帶則會(huì)出現(xiàn)盂肱關(guān)節(jié)不穩(wěn)。

3.1.3 特殊穩(wěn)定機(jī)制

3.1.3.1 關(guān)節(jié)腔內(nèi)負(fù)壓 正常情況下關(guān)節(jié)腔內(nèi)負(fù)壓會(huì)產(chǎn)生真空機(jī)制，壓力為-4 mm Hg，主要讓關(guān)節(jié)囊向關(guān)節(jié)內(nèi)壓迫肱骨頭，阻礙肱骨頭的活動(dòng)，起到穩(wěn)定作用。尤其是肩關(guān)節(jié)處于旋內(nèi)及中立位時(shí)限制肱骨頭向下移位的作用最為明顯。另外兩個(gè)關(guān)節(jié)面緊密接觸時(shí)，腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生粘液，具有很強(qiáng)的黏附力，更好地增加了穩(wěn)定性[22]。研究也證實(shí)了保持關(guān)節(jié)穩(wěn)定與關(guān)節(jié)腔內(nèi)負(fù)壓有一定的聯(lián)系，且關(guān)節(jié)囊完好與否及囊的順應(yīng)性與其有關(guān)。臨床上關(guān)節(jié)囊松的患者容易出現(xiàn)關(guān)節(jié)不穩(wěn)，甚至是多方向的關(guān)節(jié)不穩(wěn)，同時(shí)若關(guān)節(jié)腔負(fù)壓完全消失的話肱骨頭將面臨大幅度的移位[23]。

3.1.3.2 凹面壓縮機(jī)制 盂唇為肩胛盂周圍環(huán)形纖維組織，使盂窩的凹度增加了50%，或者更多凹度，它增加了兩者的接觸面積，但曲率半徑不發(fā)生變化。由于它對(duì)肱骨頭具有吸盤樣的作用，雖只能產(chǎn)生約為20 N的吸力，但外加肌肉收縮會(huì)產(chǎn)生一部分壓力，肱骨頭被緊緊地吸入以及壓向臼窩內(nèi)，這種凹?jí)簷C(jī)制對(duì)維持肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定有關(guān)鍵作用[24]。

3.2 動(dòng)力性穩(wěn)定裝置 肩部動(dòng)力性穩(wěn)定結(jié)構(gòu)主要包括肩袖肌群、肱二頭肌長(zhǎng)頭腱以及本體感覺等，這些肩周肌肉在運(yùn)動(dòng)中收縮并在本體感覺的參與下產(chǎn)生動(dòng)態(tài)穩(wěn)定作用。

3.2.1 肩袖組織 肩袖由肩胛下肌、岡上肌、岡下肌、小圓肌的肌腱共同組成的袖套樣結(jié)構(gòu)。肩關(guān)節(jié)具有骨性結(jié)構(gòu)缺損、關(guān)節(jié)囊松弛、關(guān)節(jié)內(nèi)韌帶薄弱等特征，所以肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性依靠肩袖維護(hù)為主。肩袖的腱性結(jié)構(gòu)在止點(diǎn)部交織成一鞘狀結(jié)構(gòu)，它們同時(shí)作用阻止肱骨頭某些方向的運(yùn)動(dòng)，肌群主動(dòng)收縮加強(qiáng)肱骨頭與盂窩的覆蓋面積，對(duì)肩關(guān)節(jié)起到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定作用[25]。

肩袖中岡上肌對(duì)肱骨頭上方發(fā)揮穩(wěn)定作用，是肩外展運(yùn)動(dòng)較為重要的啟動(dòng)肌。此外，岡下肌及小圓肌起著穩(wěn)固肩關(guān)節(jié)后方的作用，讓肱骨內(nèi)收并旋外。而肩胛下肌是最為重要的肩前方穩(wěn)定肌，使肱骨內(nèi)旋，防止肱骨頭發(fā)生向前的脫位。而Wilk[26]指出旋轉(zhuǎn)袖各肌肉發(fā)揮穩(wěn)定作用于肩關(guān)節(jié)活動(dòng)方向有關(guān)，其中肩胛下肌和岡下肌在肩前屈達(dá)到穩(wěn)固效果，岡上肌和肩胛下肌則完全相反，在肩后伸時(shí)起穩(wěn)固作用。

3.2.2 肱二頭肌長(zhǎng)頭腱 肱二頭肌長(zhǎng)頭腱開始于盂唇上方，通過第二肩關(guān)節(jié)間隙前方進(jìn)入結(jié)節(jié)間溝后往下移行，在肱骨中下處與短頭腱匯合成一整塊肌腹，止于橈骨粗隆，是將肱骨頭下壓的重要結(jié)構(gòu)。Elser等[27]對(duì)肱二頭肌長(zhǎng)頭進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)頭較短頭對(duì)盂肱關(guān)節(jié)的穩(wěn)定作用更為明顯，其中在肩外旋時(shí)長(zhǎng)頭腱穩(wěn)定肩關(guān)節(jié)最為突出，內(nèi)旋位最不明顯。更有學(xué)者[28]得出結(jié)果，肱二頭肌長(zhǎng)頭病變導(dǎo)致的肩關(guān)節(jié)前方不穩(wěn)約占總數(shù)的61.5%，由此可見二頭肌對(duì)肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定起著重要的作用。

3.2.3 本體感覺反饋 本體感覺是人體對(duì)肌、腱、韌帶及關(guān)節(jié)等運(yùn)動(dòng)感受器所處的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、空間位置而產(chǎn)生的特殊感覺形式。分布在關(guān)節(jié)囊、肌腱的結(jié)合部，可感知關(guān)節(jié)的位置及運(yùn)動(dòng)信息，通過神經(jīng)-肌肉反饋?zhàn)饔眯拚∪膺\(yùn)動(dòng)，從而維持穩(wěn)定。若本體感覺器遭到破壞會(huì)對(duì)關(guān)節(jié)穩(wěn)定性造成一定影響，特別指出這種調(diào)節(jié)反饋在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度突然變化或受到較大外力作用或活動(dòng)范圍最大時(shí)最為突出[29]。有研究[30]發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)本體感覺和肌肉的穩(wěn)定功能是維持盂肱關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要因素。本體感覺傳入后轉(zhuǎn)化成肩周組織的神經(jīng)肌肉反饋機(jī)制，從而對(duì)關(guān)節(jié)起到動(dòng)力性穩(wěn)定的作用，直接導(dǎo)致關(guān)節(jié)囊周圍張力增加，肌縮反應(yīng)速度加快，旋轉(zhuǎn)袖肌力加強(qiáng)，因而關(guān)節(jié)穩(wěn)定性加強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)能力增加。另有研究[31]證明肩袖損傷后肩關(guān)節(jié)盂唇、關(guān)節(jié)囊韌帶和肌肉等本體感覺存在相關(guān)性缺失，亦支持了上述觀點(diǎn)。

4 總 結(jié)

從上述的論述中可以得知肩撞擊綜合征的發(fā)生是綜合各種因素的結(jié)果，明確其發(fā)病機(jī)制依舊是我們繼續(xù)努力的目標(biāo)。至今為止針對(duì)肩撞擊綜合征的研究還在持續(xù)進(jìn)行中，仍有許多需要解決的問題等著廣大學(xué)者去探索。深入研究肩撞擊綜合征的發(fā)生機(jī)制將為臨床上述治療肩撞擊綜合征提供更加簡(jiǎn)單、方便、有效的干預(yù)治療手段。

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1008-5572(2017)06-0530-04

2014年黑龍江省康復(fù)醫(yī)學(xué)與理療學(xué)學(xué)科后備帶頭人科研基金(20140508)；*本文通訊作者：王艷

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2017-03-12

丁丹陽(1993- )，女，研究生在讀，黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，150040。

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