MRI相关定量参数与退行性肩袖撕裂之间的相关性研究

王腾辉， 杜元良， 肖天洁， 郝佳颖， 秦 玮， 吴 迪

(承德医学院附属医院， 河北 承德 067000)

肩袖又称旋转袖，是由覆盖肱骨头的冈上肌、冈下肌、小圆肌和肩胛下肌的肌腱形成的形似袖口状的结构，对维持肩部的活动度和稳定性有着重要作用。肩袖撕裂(rotator cuff tear,RCT)是临床中老年人肩部疼痛及关节功能障碍的主要原因之一。肩袖撕裂的发病机制尚不完全清楚，在诸多影响因素中，肩峰下撞击综合征被认为是最重要的发病原因之一。肩峰下撞击综合征(subacromial impingement syndrome,SIS)自1972年由Neer首次提出以来，就被认为与肩峰自身的形态学特征密切相关。在此基础上，Bigliani将肩峰形态分为三型，I型为扁平型，II型为弧型，III型为钩型，其中钩型肩峰被普遍公认为更易导致肩袖撕裂[1]。随后，各种相关研究陆续提出如肩峰指数(acromion index,AI)、肩胛盂倾斜度(glenoid inclination,GI)、临界肩角(critical shoulder angle,CSA)等参数来反映肩峰形态学特征，用于评估其与肩袖撕裂的关系[2,3]。最近有学者认为之前的肩峰形态学参数是孤立的，与肱骨大结节无关，所以它们只能预测肩袖撕裂或肩峰下撞击综合征的风险，但不能反映盂肱关节的运动学特征或肩峰下撞击的严重程度，因此提出了肩峰-大结节撞击指数(acromion-greater tuberosity impingement index,ATI)的概念[4]。ATI的计算方法是将肱骨头旋转中心到肱骨大结节的距离除以肱骨头旋转中心到肩峰下表面的距离。通过研究发现，核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)上的ATI可用于描述肩峰和肱骨大结节之间的潜在动态相关性，是预测退行性肩袖撕裂或肩峰下撞击综合征的良好参数。目前国内暂无ATI的进一步相关研究，本研究采用MRI测量包含ATI在内的3个以上参数，并分析其在退行性肩袖撕裂患者与正常人之间的差异。其目的在于分析国人中ATI等参数间的内在联系及与退行性肩袖撕裂间的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料:本研究为回顾性研究，选取2021年5月至2021年7月就诊于承德医学院附属医院关节外科的肩袖撕裂患者共40例作为病例组。纳入标准：①入院前肩关节疼痛持续时间>3个月，且伴有肩关节活动受限；②经术前磁共振或肩关节镜检查证实存在肩袖撕裂；③接受检查的均为中国人，全般状况良好，术前或治疗前肩关节磁共振资料完整。排除标准：①既往患侧肩关节有外伤史；②既往有肩关节骨折、脱位、结核、肿瘤、手术史；③存在肩关节软组织开放伤；④入院前接受过相关治疗。病例组中，男18例，女22例，年龄33～78岁，平均55.78±9.91岁。另选取同期在本院行检查的40名健康志愿者作为对照组，其中男21例，女19例，年龄27～69岁，平均54.58±10.27岁。收集两组研究对象的年龄、性别、患病侧别、撕裂类型等一般资料。本研究方案已取得本院伦理委员会批准，受检者均签署知情同意书。

1.2参数测量方法:病例组和对照组均接受MRI检查，取仰卧位，上肢紧贴于身体两侧，掌心朝内，分别行横断位扫描、斜冠状位扫描及斜矢状位扫描。由2名专门从事肩关节研究的医师，在不了解相关病史的情况下，使用PACS系统共同阅片并测量相应的距离和角度。长度测量以毫米(mm)为单位，精度到两位小数，角度测量以度(度)为单位，精度到两位小数。①ATI测量方法：ATI的测量与Liu等[4]描述的方法一致。通过测量肱骨头旋转中心到肱骨大结节的距离CT，然后除以肱骨头旋转中心到肩峰下表面的距离CA而得出，即ATI=CT/CA(见图1)。②AI测量方法：AI的测量与Nyffeler等[2]描述的方法一致。通过测量肩胛盂平面到肩峰最外侧缘的距离GA，然后除以肩胛盂平面到肱骨头外侧的距离GH而得出，即AI=GA/GH(见图2)。③GI测量方法：GI的测量与Maurer等[3]描述的方法一致。在斜冠状位图像中沿冈上窝底部画直线CD，并使其与肩胛盂上下缘切线AB相交。GI定义为90度减去其外下象限夹角β，即GI=90度-β(见图3)。若GI为正值表示肩胛盂上倾，为负值则表示肩胛盂下倾。

图1 肩峰-大结节撞击指数的测量方法

图2 肩峰指数的测量方法

图3 肩胛盂倾斜度的测量方法

2 结 果

2.1两组研究对象的一般资料:两组研究对象的年龄和性别相比，差异无统计学意义(P>0.05)；病例组中，患侧为左侧的有19例(47.50%)，患侧为右侧的有21例(52.50%)；出现全层撕裂的有7例(17.50%)，部分撕裂的有33例(82.50%)。数据详见表1。

表1 两组研究对象的一般资料

2.2两组研究对象MRI参数的比较:两组间MRI参数比较结果显示，病例组ATI值(0.87±0.04)大于对照组(0.84±0.05)，AI值(0.70±0.10)大于对照组(0.65±0.07)，GI角度(13.11度±5.62度)大于对照组(10.43度±4.92度)。差异均有统计学意义(P<0.05)，数据详见表2。

表2 两组研究对象的MRI参数

2.3各MRI参数间的相关性分析:Pearson相关分析结果显示，ATI与AI呈低度正相关关系(r=0.283，P<0.05)，与GI呈低度正相关关系(r=0.254，P<0.05)，AI和GI呈中度正相关关系(r=0.452，P<0.05)。

3 讨 论

肩袖撕裂作为肩关节临床最常见的疾病之一，病因可能是多因素的，包括年龄、创伤、吸烟、高胆固醇血症、遗传等[5]。本次研究的研究对象为退行性肩袖撕裂患者，病例组中部分撕裂多于全层撕裂(33∶7)，其原因可能是退行性撕裂源于长期摩擦变性，从而大多导致部分撕裂。本研究还比较了两组研究对象的年龄和性别因素，发现并无明显差异(P>0.05)。但据相关报道显示，不同年龄段的患者造成肩袖撕裂的机制可能也大不相同[6]。对于肩袖疾病的研究，影像学是非常重要的，其中核磁共振(MRI)因其操作方便，可多方位、多角度检查，且具有优秀的软组织对比度和较大的视野而被广泛认为是肩部无创性评估的金标准[7,8]。

本研究发现，与对照组的健康志愿者相比，病例组的肩峰-大结节撞击指数(ATI)、肩峰指数(AI)和肩胛盂倾斜度(GI)都显著增高(P<0.05)。且经Pearson相关分析得出，ATI与AI和GI均呈低度正相关关系，而AI和GI呈中度正相关关系(P<0.05)。研究结果提示退行性肩袖撕裂患者肩关节功能明显降低，而ATI、AI和GI与退行性肩袖撕裂的发生密切相关，可作为预测退行性肩袖撕裂的良好MRI参数。这与Liu[4]等有关ATI的研究结论基本相符，他们认为MRI上的ATI是可靠的，与个体差异及肩关节内收角无关，手术中通过将ATI降到一个临界值以下，可以准确指导肩峰手术的实施，从而降低肩袖撕裂的复发和肩峰下撞击的发生。在Karahan[9]等的一项关于肩关节前向不稳和肩袖撕裂的研究中发现，肩袖撕裂组的AI为0.71±0.04，显著高于对照组，GI为9.1度±5度，AI和GI呈中度正相关关系(r=0.42，P=0.014)，最后作者得出的结论是肩袖撕裂与较高的AI和GI相关，这与本研究有关AI和GI的研究结果相符。此外，Chalmers[10]等的研究表明，MRI可以准确地测量GI，且肩袖撕裂患者的GI在统计学上要比同龄的无肩袖撕裂或骨关节炎的患者大，但作者认为这种差异可能低于临床意义，因此GI在肩袖撕裂的病因中可能只起到有限的作用。Bjornsson[11]等的研究也指出，未发现AI与退行性肩袖撕裂的发生发展相关。这可能与较小的样本量或种族差异等有关，但不可否认的是，肩峰形态学参数与肩袖撕裂之间的相关性仍然存在一定的争议，仍需更进一步的分析研究加以证实。

本研究存在以下不足之处，首先作为一项回顾性研究，样本量偏小可能会使结果产生一定的偏差，需要进行更大样本量的研究。其次ATI等参数的测量取决于MRI图像的质量，这可能造成测量偏差。最后不能排除无症状的肩袖撕裂患者，因为我们只纳入了有症状的患者，可能会出现选择偏差。

综上所述，退行性肩袖撕裂患者有较大的ATI、AI和GI，MRI上测得的ATI、AI和GI均可作为预测退行性肩袖撕裂的良好参数，对临床诊疗工作具有重要价值。但本研究仍有不足之处，有待更大样本量、更深入的研究进一步分析。