CT三維重建評估自體肩胛岡骨塊移植修復(fù)肩盂缺損的價值

安明揚，鹿 鳴，李春寶，齊 瑋，張 佳，吳毅東，于康康，肇 剛，劉玉杰 解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 0085； 解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心 骨科醫(yī)學(xué)部，北京 0085； 解放軍駐北京市老干部服務(wù)管理局第四綜合服務(wù)保障中心，北京 009

骨性Bankart損傷常見于反復(fù)性肩關(guān)節(jié)脫位，可造成關(guān)節(jié)盂前方骨性缺損，是引起創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)不穩(wěn)的主要原因[1]。2014年Kim等[2]將骨性Bankart損傷分為三型，Ⅰ型為肩盂骨質(zhì)缺損小于12.5%，Ⅱ型為肩盂骨質(zhì)缺損12.5% ～ 25%，Ⅲ型為骨質(zhì)缺損大于25%。其中Ⅲ型又稱重度骨性Bankart損傷，常需要進行肩盂植骨手術(shù)來恢復(fù)肩關(guān)節(jié)盂的面積，維持肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。治療重度的骨性Bankart手術(shù)，目前臨床上常用關(guān)節(jié)鏡下或開放Latarjet手術(shù)，取髂骨塊移植和脛骨下端帶關(guān)節(jié)面的同種異體骨塊移植[3-5]。Latarjet手術(shù)需要取喙突骨塊進行轉(zhuǎn)位。喙突有多個肌腱、韌帶的附著，是維持肩關(guān)節(jié)前上方穩(wěn)定的重要部分，截取喙突進行轉(zhuǎn)位破壞了喙肩弓等在喙突的正常解剖結(jié)構(gòu)，影響肩關(guān)節(jié)前上方穩(wěn)定性[6]。據(jù)報道Latarjet手術(shù)的術(shù)后并發(fā)癥的總體發(fā)生率為6.1% ～ 30%，包括神經(jīng)損傷、喙突骨折、骨性關(guān)節(jié)炎等[7-8]。髂骨取骨移植雖然技術(shù)較成熟，但該方式有兩個手術(shù)部位，其周圍神經(jīng)損傷的發(fā)生率為5.8%，供區(qū)術(shù)后疼痛的發(fā)生率為6.9%[9]。脛骨下端同種異體骨移植的優(yōu)點是具有一定的弧度和軟骨面，可較好地恢復(fù)肩關(guān)節(jié)盂的外形與功能[10-11]，但脛骨下端同種異體骨的保存和運輸條件要求嚴(yán)格，免疫排斥和潛在疾病傳播等問題有待深入研究。因此，治療重度骨性Bankart損傷，優(yōu)良的植骨材料來源成為探討的重要課題。而自體肩胛岡取骨(scapular spinal autograft，SSA)位置表淺，遠(yuǎn)離神經(jīng)血管分布區(qū)，保留了喙突的正常解剖結(jié)構(gòu)，對肩關(guān)節(jié)的功能和穩(wěn)定性無明顯影響。然而取自體肩胛岡作為植骨材料，目前文獻報道較少。本研究通過CT三維重建測量肩胛岡與喙突的長、寬、高參數(shù)，為自體肩胛岡作為骨塊供區(qū)提供參考。

資料與方法

1 資料 隨機選取2019年1月- 2020年1月于解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心進行胸部CT檢查的成年患者60例，男性23例，女性37例，年齡(41.48±12.97)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：1)肩胛骨無異常者；2)年齡18 ～ 69歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)雙側(cè)肩關(guān)節(jié)重建后肩胛骨顯示不完整；2)肩胛骨形態(tài)異常；3)肩胛骨 有骨折。

2 方法 使用Mimics 15.0導(dǎo)入患者的CT數(shù)據(jù)，分別選取兩側(cè)肩胛骨，將雙側(cè)肩胛骨(120個肩胛骨)進行三維重建。計算出肩胛骨三維模型(圖1)，將肩胛岡內(nèi)側(cè)4 ～ 8 cm作為取骨區(qū)域。將肩胛岡內(nèi)側(cè)4 cm作為取骨的內(nèi)側(cè)，肩胛岡內(nèi)側(cè)8 cm作為取骨的外側(cè)。以肩盂橫徑的25%作為重度骨性Bankart損傷的盂唇缺損寬度。并運用3-matic軟件分別測量：1)喙突的長度、寬度、高度，其中長度為喙突長軸最長徑，寬度為喙突俯視圖中垂直于長軸的距離。2)肩胛岡內(nèi)側(cè)4 cm、8 cm處的長度、寬度、高度，其中長度為4 cm，寬度為肩胛岡俯視圖中肩胛岡內(nèi)側(cè)4 cm和8 cm處垂直于長軸的距離，高度為肩胛岡側(cè)視圖中肩胛岡內(nèi)側(cè)4 cm和8 cm處垂直于長軸的距離(圖2)。3)肩盂縱 徑和肩盂橫徑的25%。

圖1 Mimcs 15.0重建的肩胛骨三維圖像F ig.1 3D reconstruction image of scapula with Mimcs 15.0

圖2 喙突與肩胛岡測量方法A：測量喙突的長和寬；B：測量喙突的高度；C：測量肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)和外側(cè)的寬度；D：測量肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度Fig.2 Measurement method of coracoid process and scapular spineA: The width and length of the coracoid process; B: The height of the coracoid process; C: The width of the lateral and medial sides of bone from scapular spine; D: The height of the lateral and medial sides of bone from scapular spine

3 統(tǒng)計學(xué)處理 使用Prism 7.0進行統(tǒng)計及作圖，觀測資料為計量數(shù)據(jù)，以 xˉ±s表示，組間比較采用單因素方差分析，多重比較采用Turkey檢驗，P ＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 肩胛岡測量指標(biāo)結(jié)果 測量120例肩胛岡的長度為(124.47±9.11) mm，肩胛岡基底部長度(80.68±6.50) mm，提示肩胛岡區(qū)域的骨量充足。喙突的長

2 肩胛岡取骨的長度與喙突長度對比 肩胛岡取骨長度與喙突長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，且肩胛岡取骨長度(40.04±0.45) mm大于肩盂縱徑(34.12±3.79) mm (P＜0.001，圖3)。提示肩胛岡取骨 的長度滿足骨性Bankart損傷的植骨需求。

圖3 比較肩關(guān)節(jié)盂縱徑、喙突長度和肩胛岡取骨長度(aP＜0.001)A：肩盂；B：喙突；C：肩胛岡截取的骨塊Fig.3 Comparison of the length of longitudinal diameter of the glenoid, the length of the coracoid process and the length of bone from scapular spine (aP＜0.001)A: glenoid; B: coracoid process; C: bone from scapular spine

3 肩胛岡取骨的寬度與喙突的寬度對比 肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)的寬度(9.76±1.94) mm小于喙突的寬度(13.29±2.01) mm (P＜0.001)。肩胛岡取骨外側(cè)的寬度與喙突的寬度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。肩胛岡取骨的寬度與肩盂缺損的寬度比較：肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)的寬度(9.76±1.94) mm大于肩盂橫徑的25%，即肩盂缺損的寬度(6.44±0.82) mm (P＜0.001)。肩胛岡取骨外側(cè)的寬度(12.69±2.84) mm大于肩盂橫徑的25%，即肩盂缺損的寬度(6.44±0.82) mm (P＜0.001，圖4)。提示肩胛岡取骨的寬度滿足骨性B ankart損傷的植骨需求。

圖4 比較肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)和外側(cè)的寬度、喙突的寬度和肩盂橫徑的25% (aP＜0.001)A：肩胛岡取骨外側(cè)；B：喙突；C：肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)；D：肩盂橫徑的25%Fig.4 Comparison of the width of the lateral and medial sides of bone from scapular spine with the width of coracoid process and 25% of transverse diameter of the shoulder glenoid (aP＜0.001)A: lateral side of bone from scapular spine; B: coracoid process; C: medial side of bone from scapular spine; D: 25% of transverse diameter of shoulder glenoid

4 肩胛岡取骨的高度與喙突的高度對比 肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)的高度(17.67±3.18) mm大于喙突的高度(9.40±1.54) mm (P＜0.001)。肩胛岡取骨外側(cè)的高度(25.39±8.86) mm大于喙突的高度(9.40±1.54) mm(P＜0.001，圖5)。提示肩胛岡取骨的高度滿足骨性Bankart損傷的植骨需求。

圖5 比較肩胛岡取骨內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度與喙突的高度(aP＜0.001)A：肩胛岡取骨的外側(cè)；B：肩胛岡取骨的內(nèi)側(cè)；C：喙突Fig.5 Comparison of the height of the lateral and medial sides of bone from scapular spine with coracoid process (aP＜0.001)A: lateral side of bone from scapular spine; B: medial side of bone from scapular spine; C: coracoid process

討 論

肩關(guān)節(jié)是人體最靈活的關(guān)節(jié)，同時也是穩(wěn)定性較差的關(guān)節(jié)，肩關(guān)節(jié)脫位占全部關(guān)節(jié)脫位的40%[12-13]。肩關(guān)節(jié)前下方關(guān)節(jié)囊松弛，缺少肌肉和骨骼的阻擋作用，因此肩關(guān)節(jié)前方脫位最常見。年輕患者肩關(guān)節(jié)前脫位的常見原因是Bankart損傷[14]。多次發(fā)生肩關(guān)節(jié)前脫位進一步造成了關(guān)節(jié)囊的破壞和盂唇骨質(zhì)的缺損，而形成骨性Bankart損傷[15]。骨質(zhì)缺損較大的關(guān)節(jié)盂可呈“倒梨形”[16]?；诩珀P(guān)節(jié)CT通過肩盂最適圓模擬骨質(zhì)缺損25%的大小，即寬度為肩關(guān)節(jié)盂橫徑的25%[17-18]。肩胛岡形狀呈梭形，肩胛岡起始部形狀細(xì)長，至岡中隆凸(肩胛岡內(nèi)側(cè)約4 cm處的較寬的突起)開始變寬[19]。而從岡中隆凸處至肩胛岡內(nèi)側(cè)8 cm處肩胛岡逐漸變寬[20]。肩胛岡位置表淺，取骨過程較方便。肩胛岡外側(cè)及基底部有肩胛上神經(jīng)和肩胛上動脈分布，而肩胛岡內(nèi)側(cè)4 ～ 8 cm區(qū)域位于肩胛岡中段，離神經(jīng)血管分布區(qū)域較遠(yuǎn)，可避免取骨過程中損傷神經(jīng)和血管。自體肩胛岡移植最早由Arciero和Mazzocca[21]于2006年提出并描述了使用自體肩胛岡移植治療肩盂后方不穩(wěn)，Nacca等[22]使用尸體標(biāo)本通過生物力學(xué)驗證自體肩胛岡移植治療肩盂后方缺損重建肩盂后方的穩(wěn)定性。但關(guān)于肩胛岡是否具有充足的骨量來滿足重度骨性Bankart損傷植骨的需求，相關(guān)文獻報道較少。筆者團隊最早提出使用自體肩胛岡移植治療肩關(guān)節(jié)骨性Bankart損傷的理念，對5例骨性Bankart損傷患者進行了自體肩胛岡取骨植骨，并采用自主研發(fā)的同種異體皮質(zhì)骨橫穿釘固定治療骨性Bankart損傷，取得了滿意的療效，植骨塊與肩盂愈合重塑良好。同種異體皮質(zhì)骨橫穿釘組織相容性較好，其彈性模量也接近骨骼組織，最終可實現(xiàn)爬行替代[6]。本研究通過CT三維重建，測量了120個肩胛骨，為自體肩胛岡取骨植骨提供了可靠數(shù)據(jù)。通過實驗數(shù)據(jù)測量發(fā)現(xiàn)肩胛岡平均長度在12 cm左右，取骨區(qū)域在肩胛岡內(nèi)側(cè)4 ～ 8 cm處，處于肩胛岡的中段。肩胛岡從內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸變寬。研究中發(fā)現(xiàn)男性肩胛岡總體長于女性肩胛岡，且骨量更為充足。與臨床上常用的喙突轉(zhuǎn)位進行比較發(fā)現(xiàn)肩胛岡在取骨的長度及高度方面均有充足的骨量。雖然肩胛岡在內(nèi)側(cè)4 cm處的寬度小于喙突，但明顯大于關(guān)節(jié)盂骨質(zhì)缺損的程度，已滿足重度骨性Bankart損傷的植骨需求。

本研究雖然將取骨的長度設(shè)定為4 cm，但臨床中根據(jù)骨質(zhì)實質(zhì)缺損的程度長度取2 ～ 3 cm，高度取1 cm左右即可。該取骨方式需要剝離肩胛岡肌肉的部分附著點及骨膜。取骨后需要對肩胛岡取骨部位進行修整，并將肌肉縫合。因截取的骨塊較小，而肩胛岡肌肉附著區(qū)域較為廣泛，因此對肌肉功能影響不大。術(shù)區(qū)體表定位可沿肩胛岡做標(biāo)記，將肩胛岡三等分。從標(biāo)記的肩胛岡中段做3 cm左右手術(shù)切口。在植骨前在用刮勺將肩盂缺損部位新鮮化，再將骨塊按照肩盂形狀進行修整并且將骨塊與肩盂貼合部位的皮質(zhì)骨進行修整，根據(jù)修整后的骨質(zhì)和缺損的形狀調(diào)整置入的方向，使骨塊貼合肩關(guān)節(jié)盂缺損部位，將有利于損傷部位的愈合。雖然本研究證明了肩胛岡有充足的骨量，可用于骨性Bankart損傷的植骨來源，但部分肩胛岡的形態(tài)存在變異，在進行植骨術(shù)前需要對肩胛岡的骨質(zhì)進行評估，避免因個體差異(如骨質(zhì)薄、骨質(zhì)疏松或骨量不足)引起不良事件。

本研究主要是基于CT三維重建，通過軟件測量數(shù)據(jù)，這是不足之處，若與尸體標(biāo)本相結(jié)合進行測量，將會進一步豐富該研究的內(nèi)容。今后將通過標(biāo)本測量數(shù)據(jù)結(jié)合生物力學(xué)完善相關(guān)研究。綜上所述，自體肩胛岡取骨在長度、寬度和高度上均滿足重度骨性Bankart損傷的植骨需求，可作為肩盂缺損的植骨來源，為臨床治療骨性Bankart損傷的植骨來源提供了新的選擇。