肱骨大结节上方的解剖分型及临床意义

张磊， 何雪， 周鑫， 熊鹿静， 张梦瑶

1.西南医科大学附属中医医院骨伤科，四川 泸州 646000； 2.西南医科大学临床医学院2017级临床医学本科，四川 泸州 646000

肱骨大结节为肱骨头外侧的骨性隆起，也是冈上肌、冈下肌、小圆肌肌腱的附着点，是肩关节外展和旋外运动的关键结构，若发生急性或慢性损伤，都将严重影响人们的生活质量。近年来，累及肱骨大结节的疾病发生率明显增高[1～4]，其中以肩袖损伤最为常见[5]。肩袖肌腱位于喙肩弓和肱骨大结节这两个结构之间，肩关节在外展和上举的过程中，肩袖易遭到骨性结构的碰撞和挤压从而发生充血、水肿变性[6]，导致损伤或撕裂。临床手术治疗肩袖撕裂伤后的并发症普遍存在，不同治疗方式产生的效果也表现出较大差异[7,8]。肱骨大结节的解剖学形态与肩袖损伤密切相关，将肱骨大结节上面观进行分型，可为肩袖撕裂伤的诊治提供相关解剖学依据，临床可根据分型考虑个体化治疗，以减少并发症而达到最佳治疗效果。目前国内外研究仅有根据肱骨大结节骨折的特点对肱骨骨折进行分类的报道，而未见针对正常肱骨大结节的解剖形态学分型的研究[9,10]。本研究基于大样本肩关节临床影像学资料，研究肱骨大结节上面观的解剖学形态特点并分型，完善其解剖学资料，为临床肩袖损伤的诊断和治疗提供解剖学基础。

1 材料和方法

1.1 一般资料

纳入标准：年龄18～70岁；肱骨发育正常；无肱骨骨折病史。排除标准：CT三维重建中发现肱骨存在畸形；既往有肱骨骨折病史及手术史。回顾分析2015～2019年在西南医科大学附属中医医院骨科接受肩关节检查的影像学资料，遵循上述纳入和排除标准，最终纳入296例（男性164例，女性132例）肱骨大结节正常的影像。所有影像资料由该院放射科提供。本研究通过西南医科大学附属中医医院伦理审查委员会批准（审批号：KY2018032）和患者本人知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 CT三维模型分型 采用德国西门子公司SOMATOM Emotion 16全身螺旋CT扫描机。扫描条件：130 kV，110 mA，扫描层厚1.0 mm，螺距为1，重建间距0.7 mm，三维重建阈值150 HU。将原始二维图像在工作站采用表面遮盖显示（SSD）及容积再现技术（VRT）行三维重建，为取得最佳观察效果，将图像X、Y、Z轴旋转，采用关节解体技术，去除软组织等无关结构，主要记录其前位像、后位像、背侧俯视位像和背侧仰视位像。调取296例患者单侧肩关节CT三维重建影像学资料，将其数据导入PACS系统，重建肱骨三维模型。分为右侧（156例）、左侧（140例），将重建后的三维模型进行对比，观察上面观的上缘形态学特点，可呈弧形、凸起状以及近似水平状，以此对肱骨大结节进行分型，并采集相关部位图像，见图1。

图1 肱骨大结节上面观分型图像 A：弧形B：平坦形C：丘形Fig.1 Various superior aspect types of the greater tuberosity A:Arc type;B:Flat type;C:Mound type

1.2.2 测量内容 重建后的肱骨三维模型，由2名从事放射科工作5年以上的专业医师指导，在PACS系统中使用其测量工具分别测量冈上肌、冈下肌及小圆肌肌腱在大结节上的止点长度，肩胛下肌肌腱在小结节上的止点长度。CT三维成像能清晰显示出大结节三个面上缘的轮廓，相邻面的上缘呈现明显边界，冈上肌、冈下肌、小圆肌肌腱止点长度测量以两相邻面的上缘发生明显转折处为起/止点。此外，还需测量大结节最高点至肱骨头最高点的距离，结节间沟的宽度（上面观图像中大、小结节间沟最外侧边界的距离），结节间沟的深度（上面观图像中结节间沟最外侧边界至结节间沟底部的垂直距离），见图2。测量精确至0.01 cm。

图2 肱骨CT三维重建及相关测量示意图2A、2B：肱骨三维模型后面观2C：肱骨大结节三维模型上面观2D：肩关节肩袖三维模型侧面观a.冈上肌肌腱止点长度b.冈下肌肌腱止点长度c.小圆肌肌腱止点长度d.肩胛下肌肌腱在小结节上的止点长度e.大结节最高点至肱骨头最高点的距离f.结节间沟的宽度g.结节间沟的深度1.冈上肌2.冈下肌3.小圆肌4.肩胛下肌Fig.2 The CTthree-dimensional reconstruction of scapulahumerusand correlation diagram 2A、2B:Posterior view of humerus 3D model;2C:Superior view of 3D model of greater tuberosity of the humerus;2D:Lateral view of 3D model of rotator cuff of should joint a,starting and ending point length of the supraspinatus;b,starting and ending point length of the infraspinatus;c,starting and ending point length of the teres minor;d,starting and ending point length of the subscapularis on the tubercule;e,the distance from the highest point of the greater tuberosity to the highest point of the humerus head;f,width of intertubercular groove;g,depth of intertubercular groove;1,Supraspinatus;2,Infraspinatus;3,Teres minor;4,Subscapularis

1.3 数据处理

使用SPSS 17.0软件进行统计学分析，所有数据采用（均值±标准差）表示。同一影像学检查中，对测量所得数据使用独立样本t检验进行统计；采用单因素方差分析其形态的统计学差异，检验水准α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

296例正常肱骨影像中，上面观大结节形态有3种类型，弧形45.60%（135例），平坦形44.26%（131例），丘形10.14%（30例）。具体测量数据见表1。各项测量指标左、右侧比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。将3种类型的肱骨大结节各项指标进行对比，发现弧形冈上肌肌腱的止点长度（1.23±0.13）cm短于平坦形和弧形，差异有统计学意义（P<0.05）；平坦形冈下肌肌腱的止点长度（1.68±0.38）cm和小圆肌肌腱止点长度（1.34±0.23）cm明显长于丘形，差异有统计学意义（P<0.05），丘形的肩胛下肌肌腱在小结节上的止点长度（1.48±0.29）cm、结节间沟的宽度（0.99±0.20）cm、深度（0.37±0.07）cm短于弧形和平坦形（P<0.05）；而丘形的大结节最高点至肱骨头最高点的距离（0.88±0.29）cm大于弧形和平坦形（P<0.05）；平坦形的大结节最高点到肱骨头最高点的距离（0.83±0.25）cm小于弧形（P<0.05）；其余肱骨大结节的解剖形态差异无显著性（P>0.05）。本研究中3种分型的肱骨大结节上面观性别和不同年龄阶段之间比较差异无统计学意义（P>0.05）。

表1 肱骨大结节上面观分型及相关解剖学测量%（例）（±s,cm）Tab.1 The measurement and classification types of the greater tuberosity of humerus %（cases）（Mean±SD,cm）

表1 肱骨大结节上面观分型及相关解剖学测量%（例）（±s,cm）Tab.1 The measurement and classification types of the greater tuberosity of humerus %（cases）（Mean±SD,cm）

注：a：冈上肌肌腱止点长度b：冈下肌肌腱止点长度c：小圆肌肌腱止点长度d：肩胛下肌肌腱在小结节上的止点长度e：大结节最高点至肱骨头最高点距离f：结节间沟宽度g：结节间沟深度 a,P<0.05，与弧形对比b,P<0.05，与平坦形对比Note:a:starting and ending point length of the supraspinatus;b:starting and ending point length of the infraspinatus;c:starting and ending point length of theteres minor;d:starting and ending point length of the subscapularison the tubercule;e:the distance from the highest point of the greater tuberosity to thehighest point of thehumerushead;f:width of intertubercular groove;g:depth of intertubercular grooveCompared with Arc type,a,P<0.05;Compared with Flat type,b,P<0.05

项目Items弧形Arc type平坦形Flat type丘形Mound type男女Male 46.95(77)48.17(79)5.49(8)Famale 43.94(58)39.39(52)16.67(22)右侧Right 42.31(66)44.87(70)12.82(20左侧Left 49.29(69)43.57(61)7.14(10)总数Total 45.60(135)44.26(131)10.14(30)a b c d e f g 1.23±0.13 1.28±0.17a 1.32±0.21a 1.70±0.33 1.68±0.38 1.53±0.37ab 1.32±0.24 1.34±0.23 1.23±0.30b 1.65±0.33 1.65±0.33 1.48±0.29ab 0.86±0.26 0.83±0.25a 0.88±0.29ab 1.04±0.20 1.04±0.19 0.99±0.20ab 0.39±0.09 0.39±0.09 0.37±0.07ab

3 讨论

肱骨大结节位于肱骨外侧，与肩部组织和肌腱连结紧密，同时也与肩部多种疾病相关[11,12]，是十分重要的结构。肱骨大结节上部、中部和下部分别有冈上肌、冈下肌、小圆肌的肌腱附着，这3块骨骼肌与肩胛下肌共同组成肩袖肌腱复合体。肩袖环绕于肱骨头上端，对维持肩关节稳定和肩关节活动起着极其重要的作用[13]。组成肩袖的肌肉分别参与肩关节外展、外旋以及内旋等活动[4]，肩袖的任一条肌腱发生断裂将对肩关节活动造成严重影响。肱骨大结节作为冈上肌、冈下肌和小圆肌的附着点，其形态学差异必定会对肌腱的连结状态造成不同程度影响。

肩袖损伤占肩关节损伤的20%，是临床常见的肩部疾病。Neer等[9]提出95%的肩袖撕裂与长期反复肩峰下撞击导致肩袖磨损有关，在手臂外旋的过程中，由于肩袖在肱骨大结节和喙突这两个骨性结构间反复加压摩擦，从而导致肩部损伤甚至撕裂，且多发生在冈上肌腱近大结节处的“缺血危险区”。肱骨大结节上面观解剖学形态存在变异性，影响着肩袖磨损程度，尤其是长期磨损。肩袖撕裂伤的分类细致，能较为准确地描述肩袖撕裂的面积以及位置[14]，但不同撕裂类型的治疗方法和疗效仍存在争议[15～17]。临床多采用MRI对肩袖撕裂分类进行评估[13]，治疗方案根据肌腱撕裂的范围即厚度或长度来进行选择。然而肱骨大结节解剖学形态存在个体差异，若仅根据肌腱撕裂程度选择治疗方案，在后期恢复过程中必会因本身解剖形态的影响而产生术后并发症[18]。单纯肱骨大结节骨折（isolated greater tuberosity fracture，IGTF）约占肱骨近端骨折的11%～19%，是一种肩袖止点骨折。关节镜技术由于创伤小、并发症少，已成为IGTF常用手术方式[12]。IGTF的内固定方式多样，曾浪清等人[19]在总结国人肱骨近端解剖形态特点的基础上，设计出一款较薄、上缘切迹较低呈斜形、与肱骨大结节上缘的形态相匹配，且兼有缝合孔的解剖钢板。肱骨大结节上面观的分型对于该设计是良好的补充，可以结合分型设计相应的肱骨大结节上缘形态，但是具体的临床效果还有待进一步研究，本研究对肱骨大结节上面观的分型及相关测量同时可为关节镜手术提供更详细的解剖学依据。因此，肱骨大结节的形态学分类对肩袖肌腱的愈合和肩袖的功能恢复较为重要，肱骨大结节的解剖学测量对于肩袖损伤和单纯肱骨大结节骨折的术式选择也有一定指导意义。

本研究观测肱骨大结节上面观形态，将肱骨大结节上面观依据解剖学特点分为弧形（45.60%，135/296）、平坦形（44.26%，131/296）和丘形（10.14%，30/296），探讨其形态对肩袖撕裂伤的影响。296例肱骨大结节影像学资料中左侧140例，右侧156例；男性164例，女性132例，左右侧、性别对肩胛冈分型无明显影响。张斌等人[20]采用成年尸体肩部冠状断层标本及相应CT、MR图像和健康人的CT、MR图像对肩袖肌腱等进行细致的解剖学研究，发现肱骨头上方的图像可清晰显示肩袖肌腱。对肱骨大结节上面观进行解剖形态分型则可比较准确地评判肩袖撕裂。冈上肌腱是肩袖最易发生撕裂的肌腱[21]，肩袖全层撕裂多单发于冈上肌腱，故冈上肌肌腱的修复是治疗肩袖撕裂的重要环节。一般研究认为肩袖肌腱撕裂与肩关节运动过程中肌肉的肌力密切相关，然而Mihata等人[22]研究发现，冈上肌肌力的变化并不会影响肩内撞击和上唇剥离，而外界的撞击部位和力量对于肩袖损伤影响较大，但此研究未考虑冈上肌止点（肱骨大结节）解剖形态的影响作用。本研究中，冈上肌肌腱止点的平均长度约为1.26 cm，冈下肌肌腱止点的平均长度约为1.67 cm。Minagawa等[23]解剖观察10侧肩关节标本，测量出冈上肌肌腱止点平均长度约为2.25 cm，冈下肌肌腱止点平均长度约为2.28 cm，且冈上肌和冈下肌交界处有重叠部分，冈上肌肌腱不仅附着于上关节突，而且附着于中关节突的上半部分，而冈下肌肌腱附着于部分上关节突和整个中关节突，重叠的长度平均为0.98 cm。本研究所得数据未涵盖两肌腱重叠部分。若将Minagawa等[23]测量的数据去除重叠部分，则与本研究之结果相近，说明此次三维重建所测得数据有可信度。本研究测得弧形大结节的冈上肌肌腱止点长度为（1.23±0.13）cm，平坦形和丘形其冈上肌肌腱止点长度明显长于弧形（P<0.05）。对于同一肩部模型做模拟肩袖撕裂伤，除肱骨大结节上面观不同而其他条件相同的情况下，冈上肌肌腱在弧形大结节上连结长度最短。Lake等[24]指出人体冈上肌肌腱组织不均匀，其起点（冈上窝）和止点（肱骨大结节）所受多轴负荷更大，且近大结节处冈上肌“危险缺血区”血供薄弱，更易发生撕裂，而平坦形和丘形相对在止点处受力面积较大，受力均匀而不易发生撕裂。平坦形冈下肌肌腱止点长度、小圆肌肌腱止点长度、肩胛下肌肌腱在小结节上的止点长度、结节间沟的宽度和深度均长于丘形（P<0.05），而丘形的大结节最高点至肱骨头最高点的距离大于弧形和平坦形（P<0.05），以上数据对比可以说明上面观为丘形的肱骨大结节较弧形和平坦形体积相对更小。在发生肩袖撕裂累及冈下肌或小圆肌时，外界撞击力量对于丘形的冲击力可能更加集中，从而提高发生全层撕裂伤的风险。上述分析尚需要更深入研究的证实。肌腱移位术可通过改变部分肌腱止点来治疗肩袖损伤，Moroder等人[25]对27例肩袖撕裂伤患者进行喙突下胸大肌转位术，随访发现有2/3的患者留有后遗症，可见肌腱移位术的预后较差。因此，临床修复肩袖撕裂伤时，可以考虑改变肩袖肌腱止点，根据肱骨大结节上面观分型改变肩袖肌腱止点，设计出更合适的固定形态，以便更好地匹配肩关节运动，也是从生物力学的角度改善患者肩袖损伤。使得肌腱与肱骨大结节的连接更加稳固，固定止点后使得肌腱与肩关节骨性结构之间的接触面积减小，减少肩关节运动过程中对肩袖肌腱的磨损，可以有效防止肌腱修复后肩袖再撕裂和其他并发症的产生。

本研究存在一些不足：（1）仅收集西南地区一家医院的肱骨信息，没有对多地区多种族进行对照研究，存在其他形态学类型的可能；（2）在进行数据测量时可能因人为因素造成误差。

综上所述，本研究观察肱骨大结节的解剖形态学特点并进行分型，将肱骨大结节上面观分为弧形、平坦形和丘形3种类型，3种上面观类型的肱骨大结节的测量参数均值和范围有助于临床诊治肱骨头相关疾病，医生可根据患者临床表现，结合肱骨大结节上面观分型情况选择最佳治疗方案，以提高手术治疗的安全性，降低并发症的发生率。