肩峰截面積與肩峰下撞擊綜合征相關(guān)性的MRI分析

董大維 郭靖 管海生 王洪光 李廷

肩痛最常見的病因是肩袖損傷，中年人群更為常見[1]，65歲以上肩痛患者中肩袖損傷超過30%，與肩峰下撞擊綜合征（Shoulder impingement syndrome，SIS）直接相關(guān)，SIS的形成與肩峰、喙突以及關(guān)節(jié)盂解剖形態(tài)的改變高度相關(guān)[2～4]。大多數(shù)解剖學(xué)的研究關(guān)注肩峰形態(tài)學(xué)不同分類，如平直、曲面狀、鉤狀或凸面狀[2～5]。然而，形態(tài)學(xué)分型并不能反映肩峰骨質(zhì)肥大的變化，如骨贅和骨刺的不斷改變，肩峰形狀不是一成不變的規(guī)則形，肩峰表面的軸線、徑線也無法確定[6]。因此，為了評估肩峰骨質(zhì)肥大的變化，提出一項(xiàng)新的形態(tài)學(xué)參數(shù)—肩峰截面 積（Acromion process cross-sectional area，APA），測量肩峰最大截面積與傳統(tǒng)的肩峰形態(tài)學(xué)分型不同，APA可反映骨質(zhì)肥大的變化。MRI已成為評估肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)異常的常用診斷工具，大量的文獻(xiàn)報(bào)道MRI診斷肩袖損傷的準(zhǔn)確性較高（＞90%）[7]，之前國內(nèi)沒有關(guān)于SIS與肩峰最大截面積并作為MRI形態(tài)學(xué)參數(shù)的報(bào)道，本研究回顧性分析SIS患者最佳的APA值，以便評估APA對診斷SIS的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析我院2019年3月～2021年6月診斷為SIS的238例患者，所有患者經(jīng)兩位經(jīng)驗(yàn)豐富、經(jīng)過認(rèn)證的骨骼肌肉方面的放射科醫(yī)師評估后確定入組（SIS組），其中男113例，女125例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①SIS陽性體征（Hawkins-Kennedy實(shí)驗(yàn)或Neer's實(shí)驗(yàn)陽性）；②手臂上舉抬高時(shí)肩關(guān)節(jié)疼痛；③首診后肩部MRI檢查于12個(gè)月內(nèi)可查詢到；④存在疼痛反射??；⑤上臂內(nèi)旋、外旋、外展乏力或疼痛。排除標(biāo)準(zhǔn)：①肩關(guān)節(jié)外傷或骨折史；②主動(dòng)或被動(dòng)頸椎運(yùn)動(dòng)引起肩部疼痛者；③肩關(guān)節(jié)手術(shù)史；④冰凍肩或肩周炎病史；⑤全層肩袖撕裂。

對于有或無SIS的患者進(jìn)行APA測量和比較，并招募沒有上臂疼痛或肩關(guān)節(jié)疼痛的志愿者為對照組并進(jìn)行肩關(guān)節(jié)MRI檢查。對照組共101人（男47人，女54人），男性年齡19～68歲，平均（37.28±12.08）歲；女性年齡17～60歲，平均（37.08±12.09）歲。

1.2 核磁設(shè)備及參數(shù) 掃描設(shè)備：德國西門子ESENZA 1.5T MRI以及中國聯(lián)影UMR780 3.0T MRI，標(biāo)準(zhǔn)12通道肩關(guān)節(jié)線圈，脈沖序列參數(shù)：斜冠狀面FSE脂肪抑制序列（TR 3000ms，TE 90ms，ETL 15，矩陣，448×270，層厚4mm，F(xiàn)OV 16cm）；其他參數(shù)：0.4mm層間隙，TR/TE 2700ms/95ms，F(xiàn)OV 300cm×300cm，358×512矩陣，ETL 15。

1.3 圖像分析 從PACS上對質(zhì)子密度加權(quán)圖像（PDWI）斜冠狀位測量APA，描繪肩峰輪廓，從多個(gè)斜冠狀位圖像中選擇最大APA（圖1），測量后進(jìn)行分析。

圖1 PDWI斜冠狀位測量APA值

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 本研究共收集339例樣本數(shù)據(jù)，對照組101例，SIS組238例，但兩組在年齡上存在顯著差異，故采用PSM傾向性匹配后，獲得對照組71例，SIS組60例，達(dá)到兩組年齡、性別上差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有較好的可比性。計(jì)量資料用±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)；對于男性和女性分別采用ROC曲線進(jìn)行分析各自的APA對SIS的診斷價(jià)值，包括AUC、截?cái)嘀怠⒚舾卸?、特異性，SIS組患者岡上肌肌腱的損傷程度與APA的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件，繪圖軟件為Graphpad 7.0，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

匹配前，兩組的年齡存在顯著差異，經(jīng)過PSM傾向性匹配后，兩組年齡具有可比性。性別在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。SIS組中男性與女性的APA均顯著高于對照組。兩組中，男性APA均顯著高于女性，見表2。

表1 兩組匹配前后一般資料比較

表2 不同性別下兩組肩峰最大截面積比較（mm2）

SIS組中，男性與女性的APA均對SIS具有顯著的診斷價(jià)值，見表3，圖2、3。

圖2 男性APA診斷SIS的ROC曲線

表3 APA對SIS的診斷價(jià)值

在SIS組中，經(jīng)Spearman相關(guān)性分析，APA與岡上肌肌腱損傷程度存在顯著的正相關(guān)，r=0.552，P＜0.001，見圖4。

圖4 APA與岡上肌肌腱損傷程度相關(guān)性

圖3 女性APA診斷SIS的ROC曲線

3 討論

肩峰是喙肩弓重要的解剖結(jié)構(gòu)，肩峰和肩鎖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)的改變可減少岡上肌出口的容積，并增加相鄰軟組織的機(jī)械性損傷和撕裂。SIS發(fā)生在肩袖和肩峰之間，并包括肩鎖關(guān)節(jié)和喙肩韌帶，喙肩韌帶和肩峰在SIS和肩袖損傷的形成中起很大作用，其中研究更多的是針對喙肩韌帶肩峰的插入部以及肩峰下表面的前1/3，而整個(gè)肩峰下表面對SIS的形成都有其意義[8]。美國肩關(guān)節(jié)專家Bigliani在1986年提出了肩峰的解剖形態(tài)可分為3種：Ⅰ型扁平型，Ⅱ型彎曲型，Ⅲ型鉤型[9]。而后Gagey等學(xué)者補(bǔ)充并描述了第Ⅳ型凸面型[10]；Bigliani等報(bào)道與SIS相關(guān)性最高、最常見的是Ⅲ型肩峰[9]；與此相反，日本的肩袖損傷患者中Ⅰ型肩峰最常見，而美國和英國的肩袖損傷患者中，最常見的是Ⅲ型肩峰[3]。最近研究顯示Ⅲ型肩峰在無創(chuàng)傷性肩袖損傷患者中占比更大[4，11]。有學(xué)者使用改進(jìn)的Epstein分類法，提出了一個(gè)新類型的肩峰形態(tài)分類法，其相比Bigliani和肩峰角分類具有更好的觀察者信度[12]。肩袖撕裂患者肩峰下表面前、中、后部的損傷程度與撕裂大小有關(guān)[8]。

有研究對肩峰形態(tài)與SIS和肩袖損傷相關(guān)性提出質(zhì)疑[13]。肩峰形態(tài)與SIS之間相關(guān)性的觀察者間可信度較低[14]。SIS以及肩袖損傷的機(jī)制主要分兩類：內(nèi)在和外在因素，而對于哪種機(jī)制是主要的或者次要的仍存在爭論，大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是相互作用所致[15]。SIS典型病變是導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)障礙和疼痛，肩峰的骨贅、骨質(zhì)肥大和骨刺被認(rèn)為是SIS的主要原因，而有研究顯示肩峰下疼痛綜合征（SAPS）患者，肩肱距離（AHD）與疼痛或功能障礙之間無相關(guān)性，隨著時(shí)間改變，肩峰下間隙的增加與疼痛或功能障礙的改善亦無相關(guān)性。有研究對單純機(jī)械性病因引起SIS提出了質(zhì)疑，肩峰下空間的潛在減小與SIS疼痛相關(guān)性存在爭議，有可能與其他生物、社會(huì)因素有關(guān)[16]。SIS是老年人和中年人常見疾病，岡上肌撕裂與患者的年齡以及老年女性具有相關(guān)性，而與肩峰形態(tài)無關(guān)；對于肩袖損傷，年齡是最效的預(yù)測因素[1]。

肩峰形態(tài)學(xué)的改變和其與喙突、關(guān)節(jié)盂之間的關(guān)系是決定喙肩弓下間隙最重要的因素[1]。之前研究把關(guān)注點(diǎn)放在了肩峰形態(tài)和SIS之間的因果關(guān)系上，大量的研究參數(shù)和指標(biāo)[15，17]，如：肩峰（長度、寬度、軸向傾斜度以及肩峰達(dá)關(guān)節(jié)盂面距離等）、臨界肩角、肩峰的傾斜度、外側(cè)肩峰角、肩峰指數(shù)等，沒有反映出肩峰退變、骨質(zhì)增生肥大的變化情況；上述繁多的參數(shù)，涵蓋面很寬、很廣，測量較為復(fù)雜，對于非骨關(guān)節(jié)專業(yè)者較為困難，不易上手操作。而對于肩峰骨質(zhì)增生肥大的變化情況尚無確切的形態(tài)學(xué)參數(shù)描述，我們相信APA可作為一個(gè)指標(biāo)，精確、清晰地測量參數(shù)用于評估肩峰骨質(zhì)增生肥大的改變。本研究顯示APA和SIS有相關(guān)性；SIS患者比對照組有更大的APA，而且APA越大，岡上肌肌腱損傷程度越重，可能是肩峰骨質(zhì)增生與持續(xù)性壓迫有關(guān)，進(jìn)而增加了APA。肩峰骨質(zhì)增生肥大開始于肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械性壓力，其導(dǎo)致了肩峰受壓及大量磨損，這一病因會(huì)改變肩峰的形態(tài)，肩峰進(jìn)行性的退變、骨質(zhì)增生肥大會(huì)導(dǎo)致肩袖的全層撕裂。本研究ROC分析顯示APA對診斷SIS有很高的準(zhǔn)確性（AUC：男性0.953，女性0.893），因此認(rèn)為APA可作為SIS的形態(tài)學(xué)預(yù)測指標(biāo)。

本研究的局限性：①在MRI上測量APA的數(shù)值存在一些誤差，嘗試測量APA的最大值—肩鎖關(guān)節(jié)水平；而由于評測者可信度或個(gè)體解剖變異等問題的影響，在多個(gè)MRI圖像上找出最大APA會(huì)產(chǎn)生一些誤差；在進(jìn)一步的研究中還需要通過測量可靠性來建立可重復(fù)性，以防止評估者內(nèi)部或評估者之間的錯(cuò)誤；②SIS是由多種病因引起的疾患，包括喙肩韌帶、肩峰下間隙和岡上肌腱增厚等[18]。我們僅關(guān)注了肩峰的變化，進(jìn)一步研究應(yīng)該評估岡上肌腱外部直接的機(jī)械力因素和內(nèi)部改變之間的關(guān)系；③SIS存在不同階段，但是本研究中沒有對完整的肩袖和損傷的肩袖進(jìn)行對比；④本研究的設(shè)計(jì)僅為評估APA與SIS的相關(guān)性，未納入與APA相關(guān)的疾病嚴(yán)重程度或疼痛強(qiáng)度，進(jìn)一步前瞻性研究我們認(rèn)為對臨床治療會(huì)有很大幫助，希望這一項(xiàng)新的測量技術(shù)對SIS的確診有所幫助。