肩胛盂的骨性解剖結(jié)構(gòu)

黃東寧 黃強(qiáng) 蔣協(xié)遠(yuǎn)

肩關(guān)節(jié)的活動(dòng)主要由盂肱關(guān)節(jié)完成，為典型的球窩關(guān)節(jié)(杵臼關(guān)節(jié))，由肱骨頭和肩胛盂構(gòu)成。既往對(duì)肩關(guān)節(jié)的研究的重點(diǎn)集中在肩袖、關(guān)節(jié)囊韌帶以及盂唇等結(jié)構(gòu)，對(duì)肩關(guān)節(jié)的功能、穩(wěn)定具有重要意義。隨著中國(guó)社會(huì)老齡化的發(fā)展，肩胛盂骨性結(jié)構(gòu)改變所帶來(lái)的問(wèn)題日趨嚴(yán)重，包括關(guān)節(jié)盂的缺損、退變。因此，了解肩胛盂的正常解剖結(jié)構(gòu)，有助于對(duì)肩關(guān)節(jié)復(fù)雜損傷、疾病的治療。肩胛盂的解剖結(jié)構(gòu)包括肩胛盂關(guān)節(jié)面以及肩胛盂體部。肩胛盂體部(glenoid vault)是指肩胛骨包括肩胛盂表面及向內(nèi)至肩胛岡外緣、喙突基底內(nèi)緣的部分(圖1)。這一區(qū)域骨量少，位置深，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。雖然傳統(tǒng)尸體解剖研究可用于測(cè)量肩胛骨表面解剖學(xué)參數(shù)，但難以精確描述和測(cè)量，尤其是肩胛盂體部。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和三維重建技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)肩胛盂骨性解剖結(jié)構(gòu)的測(cè)量有了新的方法。研究肩胛盂骨性解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，可為肩胛盂內(nèi)固定物和肩關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)依據(jù)。

一、肩胛盂前后徑和上下徑

肩胛骨位于胸廓上方兩側(cè)偏后，緊貼胸后壁，與其構(gòu)成類(lèi)似關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)之為肩胛胸壁關(guān)節(jié)。肩關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)，肩胛骨沿胸壁活動(dòng)，配合盂肱關(guān)節(jié)，完成肩關(guān)節(jié)上舉，是肩關(guān)節(jié)的重要組成，并通過(guò)盂肱關(guān)節(jié)和肩鎖關(guān)節(jié)將上肢連接于軀干上[1]。肩胛盂作為盂肱關(guān)節(jié)的組成部分，深度較淺，形態(tài)不規(guī)則，近似梨形;下半部分較上半部分大，比例約為1∶0.8±0.1[2-3]。眾多研究測(cè)量了肩胛盂表面解剖學(xué)參數(shù)，其中肩胛盂上下徑為肩胛盂最高點(diǎn)至最低的距離(圖2)；其均值男女分別為33.6～37.5 mm和29.4～33.8 mm。肩胛盂前后徑為位于與肩胛盂上下軸垂直平面的肩胛盂前后的最大距離；其均值分別為24.9～28.6 mm和21.3～23.7 mm[2,4-7]。肩胛盂上下徑、前后徑存在顯著的性別差異，男性肩胛盂較女性大10%左右[8]。肩胛盂形態(tài)在性別上也有不同，男性肩胛盂下部較圓，而女性為橢圓。Andrea等[2]依據(jù)肩胛盂前緣切跡的形態(tài)將肩胛盂的形狀分為4型(圖3)：0型(無(wú)切跡)、Ⅰ型(弧線型)、Ⅱ型(切跡型)、Ⅲ型(圓齒型)。男女均以Ⅰ型(弧線型)所占比例最高。肩胛盂前緣切跡在女性中出現(xiàn)的比例為80.4%；而男性中這一比例為57.6%。36.7%的女性切跡出現(xiàn)在頂部；而男性只有28.9%，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

肩胛盂近似梨形，下半部分較上半部分大。在反式肩關(guān)節(jié)置換術(shù)中，肩胛盂側(cè)假體安裝在肩胛盂下部，因而肩胛盂下半部分的大小決定了假體的大小。韓國(guó) Ji 等[9]測(cè)量了本國(guó)肩胛盂下部的解剖學(xué)參數(shù)，其中肩胛盂下部半徑男女分別為(17.1±2.1)mm和(15.4±1.6)mm，性別之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖4)。

對(duì)比左右側(cè)肩胛骨解剖學(xué)參數(shù)發(fā)現(xiàn)，正常個(gè)體肩胛盂前后徑、上下徑等解剖學(xué)參數(shù)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；并且肩胛骨形態(tài)左右側(cè)對(duì)稱(chēng)，一側(cè)完好的肩胛盂可作為對(duì)側(cè)骨缺損重建的模板。雖肩胛骨左右差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，肩胛盂上下徑、前后徑等參數(shù)右側(cè)較左側(cè)稍大[4,10]。國(guó)人以右利手為主，提示優(yōu)勢(shì)肢體側(cè)解剖學(xué)參數(shù)更大[4]。日本學(xué)者測(cè)量本國(guó)肩胛盂的解剖學(xué)參數(shù)和西方人種相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)較西方人群??；特別是日本女性，行肩關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)、肩關(guān)節(jié)手術(shù)需考慮人種差異[5]?，F(xiàn)行肩關(guān)節(jié)假體以白種人解剖學(xué)參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造，肩胛盂側(cè)假體過(guò)大易導(dǎo)致螺釘置入困難[9]，術(shù)后易出現(xiàn)假體松動(dòng)等并發(fā)癥。

以國(guó)人肩胛骨尸體標(biāo)本作為研究對(duì)象，測(cè)量結(jié)果顯示肩胛盂上下徑、前后徑分別為36～38.14 mm和25.38～27.97 mm，但未區(qū)分性別[1,10-11]。汪華清等[7]獲取90名健康志愿者雙側(cè)肩關(guān)節(jié)CT數(shù)據(jù)，應(yīng)用CT三維重建、容積再現(xiàn)技術(shù)及多平面重組測(cè)量肩胛盂骨性解剖結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)。結(jié)果顯示，肩胛盂前后徑為(25.1±3.2)mm；肩胛盂上下徑為(34.5±2.9)mm，和國(guó)外參數(shù)不盡相同。因此，需行大范圍、多中心的深入研究，客觀反映國(guó)人肩胛盂的總體解剖學(xué)特點(diǎn)，指導(dǎo)適用于國(guó)人的肩關(guān)節(jié)假體和內(nèi)固定物的設(shè)計(jì)，為肩部手術(shù)提供解剖理論基礎(chǔ)。

二、肩胛盂傾斜角

除肩胛盂上下徑、前后徑，肩胛盂在冠狀面上內(nèi)外側(cè)的傾斜(inclination)和水平面上前后方向上的傾斜(version),也是描述肩胛盂結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)[12-13]。肩胛盂假體植入前應(yīng)仔細(xì)評(píng)估肩胛盂在冠狀面和水平面上的傾斜[8]，用于指導(dǎo)假體植入時(shí)需修正的角度。

測(cè)量肩胛盂前后方向上的傾斜有多種方法。傳統(tǒng)二維測(cè)量方法是獲取患者的二維CT數(shù)據(jù)，做肩胛骨最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)至肩胛盂中心的連線(friedman線),同時(shí)做肩胛盂前緣和后緣的連線(中關(guān)節(jié)線)；中關(guān)節(jié)線和Friedman線垂線之間的夾角即為肩胛盂前后方向的傾斜角度(圖5)。根據(jù)成角的方向，又分為前傾(anteversion)和后傾(retroversion)[14-16]。這種測(cè)量方法被認(rèn)為是測(cè)量肩胛盂前后方向的傾斜的金標(biāo)準(zhǔn)。但它沒(méi)有設(shè)立坐標(biāo)系，不是三維立體測(cè)量；肩胛骨的方向、冠狀位或矢狀位的旋轉(zhuǎn)會(huì)影響測(cè)量的精度[17-18]。最新文獻(xiàn)建議應(yīng)使用三維CT測(cè)量肩胛盂前后方向的傾斜[18]。Kwon等[19]以肩胛體最低點(diǎn)、肩胛盂中心和肩胛骨最內(nèi)側(cè)三點(diǎn)建立坐標(biāo)系，并參考Friedman法測(cè)量肩胛盂前后傾(圖5)，發(fā)現(xiàn)三維CT能更精確評(píng)估測(cè)量肩胛盂前后方向的傾斜，具有更佳的可靠性。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道，正常人群三維CT測(cè)量肩胛盂前后方向的傾斜均值-4.5～2°[5-6,20-21]；男女對(duì)比并未發(fā)現(xiàn)性別差異[6,22]。汪華清等[7]選取肩胛盂前后緣中點(diǎn)至肩胛骨內(nèi)側(cè)緣中點(diǎn)的連線作為參考線，測(cè)量了國(guó)人肩胛盂在前后方向上的傾斜，所得結(jié)果為(-0.03±4.66)°；其中男性為(1.20±4.87)°，趨于前傾；女性為(-1.84±3.71)°，趨于后傾。與西方研究結(jié)果不同，男女性之間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

一般認(rèn)為，肩胛盂關(guān)節(jié)面有5～7°的向上傾斜；但由于肩胛骨的位置和解剖的不規(guī)則，很難準(zhǔn)確描述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。在肩胛骨骨折中，有人用盂極角(glenopolar angle，GPA)來(lái)描述肩胛盂傾斜的變化；但其為間接測(cè)量，應(yīng)用也局限。有人用肩胛盂最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的連線，與岡上窩底的夾角來(lái)評(píng)估肩胛盂向上的傾斜，也被稱(chēng)為β角[22-23]，代表了肩胛盂整體在冠狀面的傾斜程度[6,22,23]，在肩胛骨正位X線和三維CT測(cè)量中具有極佳的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性[22]。更進(jìn)一步，肩胛盂最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的連線與岡上窩底垂線的夾角被稱(chēng)為全肩關(guān)節(jié)成形角(total shoulder arthroplasty angle，TSA角)，與β角互為余角，同樣用于評(píng)估肩胛盂向上的傾斜(圖6)[22]。根據(jù)其傾斜的方向，又分為向上傾斜和向下傾斜，代表肩胛盂的傾斜程度，在肩關(guān)節(jié)成形術(shù)前規(guī)劃中較為重要。肩胛骨前后位X線、二維CT和三維CT均被用于測(cè)量肩胛盂在冠狀面上的傾斜，但以三維CT測(cè)量所得數(shù)據(jù)最為精確[24]。肩關(guān)節(jié)退變患者TSA角的測(cè)量均值為7.68～12°[25-26]；正常人群TSA角為2～5.3°[6]。在反肩關(guān)節(jié)成型術(shù)中，基座一般放置在肩胛盂下部，因而B(niǎo)oileau等[26]提出了反肩關(guān)節(jié)成型角(reverse shoulder arthroplasty angle，RSA角)(圖6)，即肩胛盂下部連線與岡上窩底垂線之間的夾角，能更加精確評(píng)估肩胛盂下部形態(tài)。他們測(cè)量肩關(guān)節(jié)退變患者RSA角的測(cè)量為20°，較TSA角大8°。骨性關(guān)節(jié)炎、肩胛盂磨損行肩關(guān)節(jié)成型術(shù)前需行三維CT重建用于測(cè)量肩胛盂磨損導(dǎo)致的肩胛盂傾斜的改變，精準(zhǔn)評(píng)估肩胛盂情況。

圖1 肩胛盂體部形態(tài)(深色部分)示意圖。包括肩胛盂表面及向內(nèi)至肩胛岡外緣、喙突基底內(nèi)緣的部分 圖2 肩胛盂上下徑、前后徑示意圖圖3 肩胛盂分型示意圖 A 0型(無(wú)切跡)B Ⅰ型(弧線型)C Ⅱ型(切跡型)D Ⅲ型(圓齒型)[2] 圖4 肩胛盂下半部分半徑(R)示意圖 圖5 二維及三維CT測(cè)量肩胛盂前后方向的傾斜角度示意圖。肩胛盂中心至肩胛骨內(nèi)側(cè)連線的垂線與肩胛盂前后緣之間的夾角；圖中三維CT測(cè)量關(guān)節(jié)盂前傾角為0° 圖6 肩胛骨正位X線用于測(cè)量肩胛盂向上傾斜的示意圖。全肩關(guān)節(jié)成形角為肩胛盂最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的連線與岡上窩底垂線的夾角；反肩關(guān)節(jié)成型角為肩胛盂下部連線與岡上窩底垂線之間的夾角

三、肩胛盂體部

除肩胛盂關(guān)節(jié)面外，肩胛盂體部解剖結(jié)構(gòu)也至至關(guān)重要。肩胛盂體部為肩胛骨包括肩胛盂表面及向內(nèi)至肩胛岡外緣、喙突基底內(nèi)緣的部分。這一區(qū)域骨量少，位置深在，形態(tài)不規(guī)則，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。了解這部分解剖結(jié)構(gòu)非常必要。

傳統(tǒng)尸體解剖研究可用于測(cè)量肩胛骨表面解剖學(xué)參數(shù)，但難以精確描述、測(cè)量肩胛盂體部。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和三維重建技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)肩胛盂體部結(jié)構(gòu)的研究有了新的方法。Kwon等[19]通過(guò)肩胛骨尸體骨及CT研究，證實(shí)CT三維重建能準(zhǔn)確、定量的測(cè)量肩胛骨解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，認(rèn)為CT重建能準(zhǔn)確的反應(yīng)肩胛骨的真實(shí)形態(tài)，對(duì)肩胛骨標(biāo)本的直接測(cè)量所得結(jié)果與其相對(duì)應(yīng)的三維CT測(cè)量結(jié)果具有很強(qiáng)的相關(guān)性。

Codsi等[27]將61個(gè)肩胛骨樣本進(jìn)行CT掃描并進(jìn)行三維重建，依據(jù)肩胛盂上下徑將其分為6組，獲取不同分組肩胛盂體部前后壁骨內(nèi)邊界，描繪出不同分組肩胛盂體部三維形態(tài)；依據(jù)肩胛盂上下徑將不同分組的肩胛盂體部三維結(jié)構(gòu)縮放為常規(guī)大小對(duì)三維形態(tài)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在所研究正常人群中，肩胛盂體部?jī)?nèi)部三維結(jié)構(gòu)一致。肩胛盂體部?jī)?nèi)部形態(tài)的統(tǒng)一性，可指導(dǎo)關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)、重建，幫助理解肩關(guān)節(jié)發(fā)育不良及關(guān)節(jié)退變性疾病的發(fā)生，但Codsi等[27]對(duì)肩胛盂穹隆的三維結(jié)構(gòu)并沒(méi)有定量研究，臨床應(yīng)用有一定的局限性。Bicknell等[28]對(duì)72個(gè)肩胛骨標(biāo)本行CT掃描，測(cè)量了肩胛盂中心前后徑、上下徑，認(rèn)為肩胛盂穹隆內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)一致，冠狀面為矩形、水平面為三角形的假體更符合肩胛盂體部的解剖學(xué)形態(tài)。肩胛盂體部男性解剖學(xué)參數(shù)較女性大，存在顯著的性別差異，但肩胛盂體部?jī)?nèi)部形態(tài)男女未見(jiàn)差異。除此之外，Bicknell等[28]還測(cè)量了肩胛盂中心的上下徑、前后徑等解剖學(xué)參數(shù)；但是肩胛盂體部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單以中心測(cè)量很難反映其總體解剖學(xué)形態(tài)。Keisuke等[29]應(yīng)用三維重建技術(shù)重建肩胛盂體部的三維解剖，進(jìn)行定量分析，測(cè)量了以肩胛盂中心22×12 mm范圍內(nèi)間隔2 mm的肩胛盂體部深度和肩胛盂中心上下4 mm肩胛盂體部的前后徑，使局部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可視化、定量化，并對(duì)反肩置換假體設(shè)計(jì)提供參考(圖7)。

國(guó)人肩胛盂骨性解剖結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果與西方人存在區(qū)別。目前人工肩關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)以西方人解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。在反式肩關(guān)節(jié)置換術(shù)中，肩胛盂側(cè)假體基座過(guò)大會(huì)導(dǎo)致螺釘置入困難[9]，中心柱過(guò)大可能會(huì)穿透肩胛盂體部骨皮質(zhì)[29]，增加肩胛骨骨折風(fēng)險(xiǎn)[30]。應(yīng)用CT掃描和3D重建技術(shù)，可視化研究國(guó)人肩胛盂骨性解剖結(jié)構(gòu)，進(jìn)行參數(shù)測(cè)量和分析，可協(xié)助設(shè)計(jì)符合國(guó)人解剖結(jié)構(gòu)的肩胛盂內(nèi)固定物、肩關(guān)節(jié)假體，對(duì)指導(dǎo)術(shù)前規(guī)劃，增加假體骨性支撐，降低術(shù)后假體松動(dòng)等均具有重要意義。

圖7 肩胛盂體部深度、前后徑的測(cè)量示意圖。應(yīng)用CT數(shù)據(jù)對(duì)肩胛骨進(jìn)行三維重建(移除了肩胛盂體部前上部分)，以肩胛盂上下極、前后緣的連線建立坐標(biāo)系，測(cè)量肩胛盂體部深度和肩胛盂體部前后部寬度。圖中線段AF、BH為肩胛盂中心和其上2 mm肩胛盂體部深度；線段BC為肩胛盂體部前部寬度；線段AE、BD為肩胛盂體部后部寬度。線段AE、BD之間的距離為2 mm，可對(duì)肩胛盂體部形態(tài)進(jìn)行定量化分析