肩峰下撞擊綜合征患者肩胛肌群肌力與肩峰下間隙變化的相關(guān)性研究

席蕊 周敬濱 何江華 高奉 錢驛 李國平

1 國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京 100061）

2 國家體育總局運動醫(yī)學(xué)研究所（北京 100029）

肩峰下撞擊綜合征（subacromial impingement syndrome，SIS）是運動醫(yī)學(xué)中常見的肩部疼痛紊亂之一，尤其是在過頂運動的運動員或業(yè)余體育愛好者中常見。上肢抬高時肩峰下間隙的減少被認(rèn)為是肩峰下撞擊綜合征病因的一種可能機制[1-3]。在肩外展過程中，肩胛骨必須向上和向外旋轉(zhuǎn)，并有充分的后傾運動，以促使肩峰抬高，從而防止肩峰下的區(qū)域受到撞擊。已有研究發(fā)現(xiàn)，SIS患者表現(xiàn)出肩胛骨上回旋和外旋的不足[4]。肩胛骨這些運動的減少可能會導(dǎo)致肩外展過程中肩峰抬高不足而導(dǎo)致肩峰下間隙的減少。而肩胛骨周圍肌肉，特別是斜方肌和前鋸肌，對于穩(wěn)定和控制肩胛骨在上肢運動過程中正確的位置和正常的運動非常重要，斜方肌上束和下束以及前鋸肌共同作用使肩胛骨上回旋并保持其穩(wěn)定性[5]，斜方肌中束的主要作用是內(nèi)收肩胛骨，并有助于抵消前鋸肌引起的肩胛骨側(cè)向平移，在肩胛骨向上旋轉(zhuǎn)期間提供穩(wěn)定性。而現(xiàn)有研究表明SIS 患者存在肩胛肌群的肌力降低或激活的不平衡[6-9]，雖然目前的研究顯示肩胛肌群康復(fù)訓(xùn)練對SIS有一定療效[10]，但文獻中有關(guān)SIS患者在肩外展過程中肩峰-肱骨距離（acromio-humeral distance，AHD ）變化的結(jié)果并不一致[11-12]，并且肩胛肌群肌力改變與肩峰下間隙變化之間的關(guān)系仍不明確。鑒于此，本研究比較SIS 患者和正常人群肩外展時AHD 的變化情況，探究SIS 患者肩胛肌群肌力與肩關(guān)節(jié)外展時AHD 變化的關(guān)系。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象與分組

本研究以SIS 患者與正常健康人為研究對象。按照下述診斷標(biāo)準(zhǔn)、納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)將SIS 患者50名納入SIS組，正常健康人25名納入正常組。

SIS患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)滿足以下五項標(biāo)準(zhǔn)中的三項，則可診斷為肩峰下撞擊綜合征[13]：（1）肩峰前外側(cè)緣壓痛；（2）Neer 撞擊試驗陽性；（3）Hawkins 撞擊試驗陽性；（4）Jobe 試驗陽性；（5）肩關(guān)節(jié)抗阻外旋疼痛或肌力減弱[14]。

SIS組納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）肩痛1個月以上，Neer 分期屬于Ⅰ期和Ⅱ期；（3）年齡18～40 歲，疼痛視覺模擬評分（visual analoguescore，VAS）大于3；（4）過頂運動項目愛好者，包括羽毛球、乒乓球、排球和籃球項目，且有半年以上（每周至少2 次）的運動習(xí)慣。

SIS組排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往肩關(guān)節(jié)手術(shù)、肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、脫位或半脫位以及其它創(chuàng)傷史；（2）頸部放射性疼痛，有病史；（3）肩袖肌腱完全斷裂，肱二頭肌長頭撕裂；（4）慢性風(fēng)濕性或炎性疾??；（5）肩周炎、鈣化性肌腱炎、上盂唇前后病變；（6）3型肩峰患者。

正常組納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）無任何疾病和損傷的健康青年志愿者；（2）年齡、身高和體重與SIS 組相匹配；上肢過頂運動愛好者。本實驗通過國家體育總局運動醫(yī)學(xué)研究所倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 測試指標(biāo)和方法

1.2.1 肩峰下間隙測量

通過超聲測量出的AHD 是反映肩峰下間隙的可靠指標(biāo)[15]。本研究使用MindrayM6T 超聲掃描系統(tǒng)檢測受試者上肢外展過程中的AHD，具體測量時要求每個受試者直立坐在凳子上，頭部保持中立位，分別在肩外展0°、30°和60°位處測量AHD，由于聲影的存在，因此很難測量外展超過60°的AHD[16]。在肩外展0°位時，要求患者上肢放松，前臂旋前位于身體側(cè)面。在上肢主動外展至30°和60°位時，受試者主動將上肢保持在所需外展角度，無肩關(guān)節(jié)屈曲，同時保持肘關(guān)節(jié)完全伸展，用量角器確定肩部外展角度。在進行超聲測量AHD 的具體操作時，將探頭沿肱骨縱軸放置在肩部的冠狀面上，置于肩峰前緣最前方，取肱骨最上面的高回聲標(biāo)志物和肩峰之間的最短切線距離為AHD（如下圖1），并取三次平均值作為最終的測量結(jié)果。在外展30°位和外展60°位下重復(fù)上述操作，并且每次測量之間使患者休息1 min，以免引起肌肉疲勞。有研究[2]表明，超聲測量AHD 的可靠性、均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差和最小可檢測變化分別為0.93～0.95，0.04 和0.11。

圖1 肩峰肱骨距離（AHD）

1.2.2 肩胛肌群肌力測量

采用Micro FET2 手持式測力計測試斜方肌上束（upper trapezius ，UT）、斜方肌中束（middle trapezius，MT）、斜方肌下束（lower trapezius，LT）以及前鋸?。╯erratus anterior，SA）的最大等長收縮肌力。測試UT時，患者坐位，測試人員將測力計放置在肩部上方，并沿肩胛骨下降方向直接向下施力。要求受試者進行最大程度的聳肩。在MT 和LT 的肌力測試中，受試者位于俯臥位，腹部下方放一個枕頭。當(dāng)進行MT的肌力測試時，肩關(guān)節(jié)外展到90°；當(dāng)進行LT 測量時，肩關(guān)節(jié)外展至145°，并且拇指均指向天花板方向，測力計放置在手腕部的橈骨遠端處施加壓力，受試者被要求進行水平外展。在進行SA 測量時，受試者仰臥位，肩關(guān)節(jié)屈曲90°，肘關(guān)節(jié)伸直，測力計被放置在受試者手掌上，施力方向沿著肱骨軸向下。每次進行肌肉力量測試時，囑患者盡最大力在上述位置保持5 秒。測試人員可以進行言語指導(dǎo)和鼓勵。在每一塊肌肉中記錄3個測量值并取其平均值。每次測量之間休息1 min，以免引起肌肉疲勞。然后根據(jù)患者的體重將測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化（N/kg）。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

應(yīng)用統(tǒng)計軟件SPSS 23進行統(tǒng)計分析。采用shapiro-Wilk檢驗方法對連續(xù)性變量進行正態(tài)性檢驗；采用獨立樣本t檢驗比較兩組的年齡、體重、身高、身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI ）以及兩組AHD、斜方肌和前鋸肌的肌力大小；采用卡方檢驗比較兩組性別組成差異；采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)確定各組肩胛肌群肌力與AHD的關(guān)系。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

SIS 組和正常組的基本情況見表1，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 SIS組和正常組的基本情況

2.2 兩組不同肩關(guān)節(jié)外展角度下AHD變化情況

在肩外展0°到60°過程，隨著肩關(guān)節(jié)外展角度的增加，兩組AHD均逐漸降低。在肩外展0°，肩外展30°和肩外展60°時，SIS組和正常組的AHD 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；在肩外展30°至60°過程中，SIS 組AHD的變化量（AHD30°-60°）顯著大于正常組（P＜0.05）；在肩外展0°至60°過程中，SIS組AHD 的變化量（AHD0°-60°）顯著大于正常組（P＜0.01），見表2。

表2 兩組AHD測量結(jié)果（mm）

2.3 兩組肩胛肌群肌力比較

SIS 組男性UT、MT、LT 和SA 的標(biāo)準(zhǔn)化最大等長肌力均顯著小于正常組男性（P＜0.05，P＜0.01，見表3）。SIS組女性UT、MT、LT 和SA的標(biāo)準(zhǔn)化最大等長肌力均顯著小于正常組女性（P＜0.05，P＜0.01，見表4）。SIS組UT、MT、LT和SA的標(biāo)準(zhǔn)化最大等長肌力均顯著小于正常組（P＜0.05，P＜0.01，見表5）。

表3 SIS組和正常組男性斜方肌和前鋸肌標(biāo)準(zhǔn)化最大等長收縮肌力（N/kg）

表4 SIS組和正常組女性斜方肌和前鋸肌標(biāo)準(zhǔn)化最大等長收縮肌力（N/kg）

表5 SIS組和正常組斜方肌和前鋸肌標(biāo)準(zhǔn)化最大等長收縮肌力（N/kg）

2.4 SIS組肩胛肌群肌力大小和AHD變化之間的關(guān)系

在肩外展30°到60°過程中，AHD 的變化量（AHD30°-60°）與MT（r=-0.459，P=0.001）和LT（r=-0.403，P=0.004）的標(biāo)準(zhǔn)化最大等長收縮肌力呈負(fù)相關(guān)，有統(tǒng)計學(xué)意義。在肩外展0°到60°過程中，AHD的變化量（AHD0°-60°）與MT（r=-0.320，P=0.023）和LT（r=-0.367，P=0.009）的標(biāo)準(zhǔn)化最大等長收縮肌力呈負(fù)相關(guān)，具體見表6。

表6 SIS組肩胛骨周圍肌肉力量與AHD變化的相關(guān)性（r值）

3 討論

本研究結(jié)果表明，在肩外展0°到60°過程中，隨著肩關(guān)節(jié)外展角度的增加，SIS 組和正常組的AHD 均逐漸降低，但SIS組患者在肩外展0°到60°過程中AHD減少得更多，這提示了SIS患者在肩外展早期過程中對肩峰下間隙的動態(tài)控制存在一定的缺陷。影響肩峰下間隙的因素分為不可逆性因素和可逆性因素。不可逆性因素包括肩峰解剖結(jié)構(gòu)如肩峰形態(tài)異常、肌腱本身的退行性變化等；可逆性因素主要包括生物力學(xué)和神經(jīng)肌肉功能方面，這兩方面因素都會對肩峰下間隙產(chǎn)生影響。在生物力學(xué)因素中，肩胛肌群力量減弱導(dǎo)致肩峰下間隙狹窄的可能機制有兩種，一種情況是肩胛肌群力量減弱可能導(dǎo)致肩袖肌群疲勞或損傷，從而引起肱骨頭向上過度移位[16-18]；另一種情況是肩胛肌群力量減弱導(dǎo)致肩胛骨運動異常，如肩胛骨的過度前傾和上回旋不足，這樣會使肩關(guān)節(jié)在外展過程中肩峰不能及時地抬離肱骨頭，從而導(dǎo)致肩峰下間隙狹窄。

肩胛肌群在上肢活動中特別是過頂運動中對肩胛骨的穩(wěn)定和正常的肩關(guān)節(jié)功能起著重要作用，之前有研究表明肩胛肌肉力量的減弱或肌肉激活模式的改變可能導(dǎo)致異常的肩胛骨運動，從而進一步引起肩峰下間隙的減少[19，20]。本研究發(fā)現(xiàn)，SIS 患者的肩胛肌群有力量缺陷，其UT、MT、LT和SA的肌力均明顯弱于正常組（P＜0.05），之前也有研究使用手持式測力計[21]、等速測力儀[22]或肌電圖[23-26]來評估肩峰下撞擊綜合征患者的肩胛肌群的肌力大小。Celik等[22]發(fā)現(xiàn)SIS患者的MT和SA 的肌力明顯弱于無癥狀的對側(cè)肩，并發(fā)現(xiàn)MT 和SA 的肌力減弱與肩關(guān)節(jié)疼痛有關(guān)。Struyf 等[27]總結(jié)了關(guān)于SIS患者肩胛肌群活動改變的研究后認(rèn)為SIS患者UT 活動是增高的，而LT 和SA 的活動相對減弱。Seitz等[8]也發(fā)現(xiàn)，過頂項目運動員的LT和SA的力量降低與肩胛骨的上回旋不足相關(guān)（r=0.41～0.57），LT 和SA 的活動減弱不僅會導(dǎo)致肩胛骨上回旋減少，還會使肩胛骨前傾和內(nèi)旋增加，而此時UT的過度激活是一種代償機制，即UT 通過增加肩胛骨上回旋，從而代償性地增加肩峰下間隙以減輕肩關(guān)節(jié)的疼痛癥狀[27]。本研究沒有發(fā)現(xiàn)SA的肌力大小與AHD變化之間的相關(guān)性，這可能與SA 的復(fù)雜功能有關(guān)，在肩外展時，SA 發(fā)揮的功能不僅只是促進肩胛骨的上回旋，它還能促使肩胛骨前伸（protraction），而肩胛骨前伸包含了肩胛骨前傾和內(nèi)旋兩部分運動，這兩個運動均會造成肩峰下間隙狹窄，因此，從理論上說肩胛骨前伸會導(dǎo)致肩峰下間隙減少，但還需進一步的研究證實。之前已有研究[28]發(fā)現(xiàn)肩胛骨回縮練習(xí)可以增加肩峰下間隙，肩胛骨回縮是肩胛骨前伸的相反運動，而肩胛骨回縮這一動作主要由MT和菱形肌完成，這也提示了斜方肌各個肌束對肩峰下間隙的維持發(fā)揮著重要作用。這種改變的結(jié)果可能會損害肩關(guān)節(jié)功能，因為當(dāng)肩胛骨的運動產(chǎn)生異常時，肩關(guān)節(jié)的功能效率會降低并且受傷風(fēng)險增加。

本研究發(fā)現(xiàn)SIS 患者在早期肩關(guān)節(jié)外展過程中肩胛肌群肌力大小與AHD 相關(guān)，即AHD 的減少與MT 和LT 力量大小呈負(fù)相關(guān)。有關(guān)肩胛肌群肌電的研究發(fā)現(xiàn)，在肩關(guān)節(jié)抬高過程中，LT在活動開始前就激活（-0.02 s）[29]，這表明LT在穩(wěn)定肩胛骨以及為肩關(guān)節(jié)運動提供初始的穩(wěn)定基礎(chǔ)方面起到了重要作用。另有研究[30]發(fā)現(xiàn)，存在肩胛骨動力障礙的精英網(wǎng)球運動員在肩外展0°到60°過程中，肩峰下間隙減少的更多，當(dāng)徒手增加肩胛骨的上回旋和后傾角度時肩峰下間隙增加[6]，在肩關(guān)節(jié)外展90°時，主動回縮肩胛骨也會增加肩峰下間隙[30]，而MT 在回縮肩胛骨的運動中發(fā)揮著重要作用，MT可能通過回縮肩胛骨來增加肩峰下間隙。另有研究發(fā)現(xiàn)對SA和LT進行電刺激也可以增加肩峰下間隙[31]。本研究和以往的研究均表明了MT、LT在維持肩峰下間隙方面的重要性，對于SA在維持肩峰下間隙方面的作用尚需進一步研究來確定。另外，在有關(guān)SIS的康復(fù)訓(xùn)練效果的研究中，大部分訓(xùn)練方案包括了肩胛肌群的力量強化訓(xùn)練以及肩胛肌群運動控制訓(xùn)練，但有關(guān)SIS 的最佳肩胛肌群訓(xùn)練方案并沒有達成共識。這可能是因為肩胛肌群在肩關(guān)節(jié)功能中的作用復(fù)雜，需要深入了解SIS 患者可能存在的具體的肩胛肌群功能障礙類型，以及這些肩胛肌群功能障礙與肩峰下間隙的關(guān)系及其對癥狀的影響，從而解釋肩胛肌群以及肩胛骨運動在SIS病因方面的參與機制，為制定出更加有效的運動康復(fù)方案提供理論指導(dǎo)和參考。

4 結(jié)論

與正常人群相比，在肩關(guān)節(jié)外展早期過程中，肩峰下撞擊綜合征患者的肩峰下間隙減少的更多；肩峰下撞擊綜合征患者的斜方肌和前鋸肌肌力減弱，并且在肩外展早期過程中，肩峰下間隙的減少與斜方肌中束、斜方肌下束肌力較弱有關(guān)。本研究結(jié)果表明斜方肌中束和斜方肌下束在肩峰下間隙動態(tài)控制中發(fā)揮重要作用，肩胛肌群強化訓(xùn)練在肩峰下撞擊綜合征預(yù)防和康復(fù)中的作用值得進一步研究。