磁共振成像影像指標(biāo)與肩峰下撞擊綜合征的相關(guān)性研究

倪亞博 田兆榮 楊建平 蔡志偉 田博 孫杰 王志軍

1 寧夏醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院（銀川750001）

2 寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院放射科（銀川750001）

3 空軍醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院唐都醫(yī)院放射科（西安710000）

肩峰下撞擊綜合征（subacromial impingement syndrome，SAIS）是指患者肩關(guān)節(jié)進(jìn)行過頂運(yùn)動(dòng)或者外展運(yùn)動(dòng)時(shí)，喙肩弓受到肩袖和肩峰下滑囊撞擊、摩擦等導(dǎo)致肌腱炎、肌肉撕裂、肩峰下滑囊炎癥、肩袖組織退變等，極大地影響了患者日常工作及生活[1]。SAIS是造成肩部疼痛最常見的原因之一，占肩痛患者的50% ~70%［2］。因此，肩峰下撞擊征的早期精準(zhǔn)診斷對于臨床制定個(gè)體化治療方案及改善患者肩關(guān)節(jié)功能預(yù)后至關(guān)重要。目前肩峰下撞擊綜合征的影像學(xué)檢查方法主要包括X 線、CT 及磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等，X線、CT對骨性結(jié)構(gòu)及肌腱鈣化等顯示較好，但因其軟組織分辨率低在臨床應(yīng)用中價(jià)值有限。MRI 不僅可顯示骨性結(jié)構(gòu)的形態(tài)異常和骨髓水腫等，更有助于發(fā)現(xiàn)撞擊造成的肩袖、滑囊等軟組織結(jié)構(gòu)的損傷，另外還可明確肩峰形態(tài)、測量肩肱間距等影像指標(biāo)[3]，但目前國內(nèi)關(guān)于MRI 中測量的影像指標(biāo)與SAIS的系統(tǒng)性研究尚較少。因此，本研究通過測量MRI 的多種影像學(xué)指標(biāo)以探討其與肩峰下撞擊綜合征發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性，為肩峰下撞擊綜合征的早期診斷提供量化指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2020 年9 月～2021 年9 月寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院經(jīng)臨床檢查及肩關(guān)節(jié)鏡綜合診斷為肩峰下撞擊綜合征的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①由于肩峰下壓痛、肩關(guān)節(jié)疼痛等臨床癥狀入院就診；②臨床Neer 試驗(yàn)、Hawkins試驗(yàn)、撞擊試驗(yàn)陽性[4]，關(guān)節(jié)鏡下表現(xiàn)符合Neer[5]對SAIS的診斷；③病程3～18個(gè)月；④對本研究知情，且簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、韌帶斷裂等骨關(guān)節(jié)疾病史；②＞3 mm 的部分撕裂及肩袖全層撕裂；③合并有嚴(yán)重的高血壓、糖尿病等慢性?。虎苡跋駥W(xué)資料不完整。最終納入57 例患者（SAIS 組），男32 例，女25 例，年齡37 ± 6.44（26～72）歲。另選42 例健康志愿者（對照組），男22 例，女20例，年齡35 ± 5.98（22～65）歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

采用1.5T 磁共振掃描儀（美國飛利浦公司Ingenia），16 通道相控陣肩關(guān)節(jié)線圈，患者取仰臥位，肩關(guān)節(jié)中立位，上臂伸直與主磁場方向平行，手掌朝上，用沙袋固定肩關(guān)節(jié)，行肩關(guān)節(jié)常規(guī)MR 序列橫斷位、斜冠狀位、斜矢狀位掃描。橫斷位掃描層面與關(guān)節(jié)盂垂直，掃描范圍從肩峰至肱骨頸下方。冠狀面掃描層面與岡上肌腱平行。矢狀面掃描層面與岡上肌腱垂直，掃描范圍包括肱骨頭和整個(gè)關(guān)節(jié)盂。具體掃描參數(shù)：斜冠狀位T2WI 序列：TR 3600 ms，TE 80 ms，層厚4 mm，層間距0.4 mm，視野16 cm×16 cm；掃描時(shí)間1 min 32 sec；橫軸面T2WI 序列：TR 3600 ms，TE 90 ms，層厚4 mm，層間距0.4 mm，視野20 cm×20 cm，掃描時(shí)間2 min 4 sec；斜矢狀面PDW 序列：TR 3600 ms，TE 40 ms 層厚4 mm，層間距0.4 mm，視野18 cm×18 cm，掃描時(shí)間1 min 40 sec。

1.3 觀察指標(biāo)

由兩名具有10 年骨肌系統(tǒng)診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師采用盲法于MRI 圖像測量并記錄最短肩肱間距、肩峰指數(shù)、肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)、肩峰向下傾斜角、峰盂角及肩峰類型，測量結(jié)果取平均值，對肩峰類型判斷意見有分歧時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。①肩峰類型：在斜矢狀位上按Bigliani 分型［6］評價(jià)肩峰形態(tài)，I型肩峰為扁平型；Ⅱ型肩峰為彎曲型；Ⅲ型肩峰為鉤狀肩峰。②最短肩肱間距（acromion humeral distance，AHD）：以軸位定位肩峰最外側(cè)點(diǎn)，在斜冠狀位、斜矢位上測量其下緣到肱骨頭軟骨下皮質(zhì)的最短距離，取平均值。③肩峰指數(shù)（acromion index，AI）：斜冠狀位肩胛盂-肩峰最外側(cè)緣連線與肩胛盂-肱骨頭外側(cè)緣連線的比值。④肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)（acromion-greater tuberosity impingement index，ATI）：斜冠狀位肱骨頭旋轉(zhuǎn)中心-肱骨大結(jié)節(jié)的距離與肱骨頭旋轉(zhuǎn)中心-肩峰下表面距離的比值。⑤峰盂角（critical shoulder angle，CSA）：斜冠狀位肩胛盂上下緣的連線和肩胛盂最下緣-肩峰最外側(cè)下緣之間連線的夾角。⑥肩峰向下傾斜角（lateral acromion angle，LAA）：斜冠狀位肩峰下緣水平線-關(guān)節(jié)盂上下緣連線的夾角。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

研究數(shù)據(jù)錄入SPSS 26.0軟件處理，計(jì)量資料應(yīng)用Kolmogorov-Smirnov 正態(tài)性檢驗(yàn)，確認(rèn)近似服從正態(tài)分布，以（±s）表示，組間比較應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，組間比較應(yīng)用χ2檢驗(yàn)。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）評估觀察者間測量各個(gè)指標(biāo)的可重復(fù)性，以ICC＞0.75 表明一致性良好。診斷效能分析應(yīng)用受試者工作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線，獲得曲線下面積（area under the curve，AUC）、置信區(qū)間（confidence interval，CI）、cut-off 值、特異度、靈敏度；聯(lián)合診斷采取Logistic 二元回歸擬合，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料結(jié)果比較

SAIS 組平均年齡37 ± 6.44 歲，對照組平均年齡35 ± 5.98 歲。SAIS 組與對照組體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）分別為20.84 ± 1.57 kg/m2、21.09 ±1.64 kg/m2。兩組研究對象的年齡、性別比例、體質(zhì)指數(shù)相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 病例組與對照組一般資料結(jié)果比較

2.2 測量指標(biāo)的一致性評估

經(jīng)一致性檢驗(yàn)，峰盂角、肩峰向下傾斜角、肩峰大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)、最短肩肱間距及肩峰指數(shù)的ICC 值分別為0.911， 0.909， 0.907， 0.895 及0.837（均P＜0.001），均大于0.75，一致性較好；肩峰類型的ICC 值為0.879（P＜0.001）。

2.3 SAIS組與對照組肩峰類型及影像指標(biāo)比較

SAIS組Ⅰ型肩峰8例，Ⅱ型肩峰31例，Ⅲ型肩峰18例。對照組Ⅰ型肩峰13例，Ⅱ型肩峰19例，Ⅲ型肩峰10例。兩組的肩峰類型無明顯差別（P＞0.05），SAIS組及對照組均以Ⅱ型肩峰居多。SAIS 組AHD 平均值7.45 ±1.63 mm 低于對照組AHD 平均值8.29 ± 1.65 mm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。SAIS組肩峰向下傾斜角、峰盂角及肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)均高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。SAIS組肩峰指數(shù)稍高于對照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.82，P=0.41）。見表2。

表2 病例組與對照組MRI影像指標(biāo)結(jié)果比較

2.4 MRI影像指標(biāo)對SAIS的診斷效能

最短肩肱間距、峰盂角、肩峰向下傾斜角及肩峰大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)ROC 曲線下面積分別為0.630、0.699、0.857、0.683，曲線下面積均大于0.6。上述四種指標(biāo)聯(lián)合診斷SAIS 的AUC 為0.927，均高于單一指標(biāo)，見表3。單一指標(biāo)中肩峰向下傾斜角對SAIS 的診斷效能最高，AUC 為0.857，特異度為92.22%，靈敏度為77.19%，見圖1。

表3 MRI影像指標(biāo)對肩峰下撞擊綜合征的診斷效能

圖1 MRI影像指標(biāo)對肩峰下撞擊綜合征的單一及聯(lián)合診斷ROC曲線

3 討論

肩部撞擊綜合征是肩袖、肱二頭肌長頭腱等結(jié)構(gòu)在病理狀態(tài)下受到摩擦、擠壓、撞擊引起炎癥、損傷等的一種病理改變，以慢性肩關(guān)節(jié)疼痛和活動(dòng)障礙為主要臨床表現(xiàn)[7]。目前，對肩峰下撞擊綜合征的診斷依賴于多種不同的影像學(xué)檢查方法，其中X線片能對肩關(guān)節(jié)肌腱鈣化、骨損傷等情況進(jìn)行有效評估，但X 線片對軟組織損傷的評估效果欠佳，且受手臂旋轉(zhuǎn)不良、患者體位及X 線片質(zhì)量和技術(shù)等影響，對肩峰下撞擊綜合征的診斷價(jià)值有限[8-9]。CT 對肌腱、骨性結(jié)構(gòu)的評估有一定價(jià)值，檢查簡便、患者容易配合，但由于軟組織的分辨率低導(dǎo)致肩峰下撞擊綜合征的漏診、誤診發(fā)生率較高，在對肩袖損傷及肩峰下撞擊的診斷中已為MR替代[10]。MRI具有軟組織分辨率高、多參數(shù)、多方位、多序列的優(yōu)勢，可以清晰顯示患者肩袖肩峰解剖結(jié)構(gòu)、肌腱病理改變和病變部位及程度，獲得肩峰下通道內(nèi)的情況[11]。因此，本研究通過測量MRI 中的多種影像指標(biāo)探討其對SAIS 的診斷效能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多種影像學(xué)指標(biāo)聯(lián)合對SAIS鑒別診斷具有一定價(jià)值。

肩峰下撞擊常見的部位在肩峰前1/3處，肩袖肌腱長期的擠壓和撞擊，導(dǎo)致肌腱的水腫充血和炎性改變，引起患者肩部疼痛。肩周解剖空間的狹小和過度使用造成的刺激性壓力還可引起喙肩韌帶的病理改變，并可進(jìn)一步造成肩下空間的撞擊[12]。高峰盂角是已知的出口撞擊的危險(xiǎn)因素，且預(yù)測肩袖損傷的準(zhǔn)確性較高[13-14]。峰盂角值大于35°可能與肩袖撕裂有關(guān)，低于30°可能與盂肱關(guān)節(jié)炎有關(guān)[15]。本研究中MRI 斜冠狀位的峰盂角＞37.23°時(shí)診斷SAIS 的準(zhǔn)確性較高，且一致性較好。峰盂角可從總體上綜合反映冠狀面上肩胛盂的傾斜程度和肩峰向外側(cè)的延伸程度[16]，在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)中，特別是外展運(yùn)動(dòng)的起始階段，岡上肌肌腱的過度收縮和擠壓常導(dǎo)致肩峰向外側(cè)延伸程度增大、肩峰下滑囊的炎性積液增多[17]，造成肩下間隙的狹窄及肩峰與肩胛盂的距離變遠(yuǎn)，而峰盂角可通過反映肩峰與肩胛盂的相對位置關(guān)系提示撞擊的發(fā)生程度，因此，峰盂角增大可提示肩峰下撞擊的發(fā)生。與峰盂角相似，肩峰向下傾斜角是反映肩胛盂傾斜的重要指標(biāo)[18]，本研究中肩峰向下傾斜角單獨(dú)診斷肩峰下撞擊綜合征的效能顯著高于峰盂角，靈敏度及特異度均較高。這一結(jié)果提示肩胛盂傾斜較肩峰外側(cè)移位在肩峰下撞擊的發(fā)病機(jī)制中可能發(fā)揮更重要的作用。在上肢抬高過程中，最短肩肱間距可通過肩峰與肱骨頭的距離反映肩峰撞擊對肩峰下間隙的影響，肩峰下間隙及其動(dòng)態(tài)控制在SAIS病因中起重要作用，隨著肩峰撞擊的加劇，導(dǎo)致肩峰表面骨贅形成、肩袖撕裂及肱骨頭上移等病理變化，進(jìn)而造成肩峰下間隙的狹窄。最短肩肱間距的寬度存在個(gè)體差異，正常人肩肱間距為6～14 mm[19-20]，本研究中SAIS 組最短肩肱間距明顯低于對照組，由于對照組與SAIS 組部分重疊較多，其靈敏性及特異性均不高，不建議單獨(dú)使用這一指標(biāo)診斷肩峰下撞擊綜合征。而肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)以肱骨頭旋轉(zhuǎn)中心作為相對參考反映在肩峰下撞擊過程中肩峰與肱骨頭的位置及形態(tài)關(guān)系，較肩肱間距更好反映肩峰與肱骨頭的動(dòng)態(tài)相關(guān)性，具有更高的靈敏度與特異度。因此，肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)更能準(zhǔn)確反映肩峰下撞擊過程中肩峰下間隙的狹窄程度，是預(yù)測肩峰下撞擊綜合征的有效指標(biāo)。Liu等[21]也通過研究發(fā)現(xiàn)，MRI上測量的肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)是指導(dǎo)肩峰手術(shù)的準(zhǔn)確參數(shù)，可以反映術(shù)后肩峰形態(tài)的變化。

肩峰指數(shù)能反映冠狀位肩峰和肱骨頭的位置關(guān)系，從生物力學(xué)角度分析，肩峰指數(shù)增大可能為引起SAIS 及肩袖撕裂的重要原因［22］，由于撞擊過程中肩峰受力大小與方式變化，可造成肩峰指數(shù)的增大。但本研究發(fā)現(xiàn)，肩峰下撞擊綜合征患者的肩峰指數(shù)稍高于對照組，兩組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與納入病例中患者肩峰下撞擊程度差異較大以及患者體位存在部分差異等因素相關(guān)，但由此反映出肩峰指數(shù)在MRI 測量的準(zhǔn)確性及肩峰指數(shù)與肩峰下撞擊綜合征發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性需要進(jìn)一步探討。Khoschnau 等[23]的前瞻性研究表明，肩峰指數(shù)與肩袖撕裂沒有明確的相關(guān)性，董康康等[24]通過分析國內(nèi)外對肩峰指數(shù)與肩袖損傷的相關(guān)研究指出，肩峰形態(tài)學(xué)參數(shù)是否是導(dǎo)致肩袖病變的真正危險(xiǎn)因素，或者說這些特征是否是肩袖撕裂的真正原因，目前仍然存在廣泛的爭論。

本研究存在一定局限性：①本研究納入的病例數(shù)相對較少，且一般資料內(nèi)容較局限；②本研究納入病例掃描體位及掃描技師的水平差異導(dǎo)致圖像質(zhì)量控制欠佳，可能會(huì)造成測量參數(shù)的偏倚；③部分測量參數(shù)未與X 線結(jié)果進(jìn)行對照，且未將測量參數(shù)與肩關(guān)節(jié)功能相聯(lián)系，在未來的研究中需進(jìn)一步完善。

綜上所述，峰盂角、肩峰向下傾斜角及肩峰-大結(jié)節(jié)撞擊指數(shù)及最短肩肱間距是肩峰下撞擊綜合征的良好MRI 診斷指標(biāo)，對于指導(dǎo)臨床早期診斷肩峰下撞擊綜合征具有重要價(jià)值。