肩袖撕裂患者肱骨近端骨密度检测及对术中锚钉拔出风险预测

谈绎文 郑昱新 王学宗 顾新丰

肩袖撕裂是导致成年人肩关节疼痛及功能障碍的常见原因[1]。相较于经骨隧道修复技术，关节镜下锚钉修复因简单易行和具有微创性，逐渐成为治疗肩袖撕裂患者的主流手术方法[2]。在这类手术中，术者需将带线锚钉置入患者肱骨大、小结节原肩袖止点（足印区）的骨质中，该区域如果存在骨量减少或骨质疏松，可能导致锚钉松动或拔出，造成修复失败[3]。作为一种退行性疾病[4]，肩袖撕裂在老年人中发病率较高[5]，且随着老年人健身运动增加，其发病率将会进一步升高。而老年人尤其是绝经后女性往往存在骨质疏松[6]，这意味着部分肩袖撕裂患者可能同时存在骨质疏松，因此在术前对患者进行肱骨近端尤其是足印区的骨密度评估非常必要。

常用骨密度测量方法包括X线检查、双能X线吸收检测法（DXA）、定量计算机断层照相术（QCT）等[6-8]。其中DXA检查较常见且容易使用，其对人体腰椎和髋部骨密度的测定是目前诊断骨质疏松症的金标准。然而人体不同部位骨骼的骨密度相差较大[9]，目前尚无统一的标准化肱骨近端骨密度检测方法。我们设计了一种标准化肱骨近端特殊部位DXA检查方法，来观察肩袖损伤患者肱骨近端不同区域的骨密度情况，并初步探索其对锚钉置入后拔出风险的预测。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2019年5月至2021年8月在上海中医药大学附属曙光医院骨关节科接受肩关节镜治疗的肩关节疾病患者进行回顾性分析研究。纳入标准：①术前肩部核磁共振（MRI）检查及术中关节镜下检查明确存在肩袖撕裂；②有较完整的术前、术中评估资料；③对检查及治疗均知情同意。排除标准：①术前及术中明确存在肩关节其他疾患而无肩袖撕裂；②有肩部既往手术史或内植入物；③有腰椎或双髋骨折史或内植入物，无法进行DXA标准骨密度检测。

1.2 临床资料

收集入选患者的年龄、性别、患肩侧别、身高、体质量、体质指数（BMI）、病程时间（出现自觉症状至手术前）等资料。每位患者术前均进行常规DXA骨密度检测（Lunar iDXA，美国通用），检测部位为腰椎和股骨近端，参照世界卫生组织推荐的诊断标准分为正常、低骨量、骨质疏松[6]。

所有患者均由一位高年资主任医师行肩关节镜检查及带线锚钉（Healix BRTM，强生公司）肩袖修复手术，术中镜下观察肩袖撕裂部位和大小，肩袖退缩程度。清理肩袖止点足印区，在预定置入锚钉处先后开口和丝攻，与肱骨头呈45°角置入锚钉至器械标记线深度。记录锚钉置入后有无松动甚至拔出情况发生，锚钉松动的定义为牵拉缝线或手术过程中锚钉主体部分回退、移位。

1.3 患肩术前肱骨近端骨密度测定

术前在常规检测腰椎和髋部骨密度的同时，采用DXA方法检测患肩肱骨近端感兴趣区（ROI）的骨密度，体位如下：患者仰卧于检查床，患肩背部置于顶角为20°的三角形垫子上，垫子顶点置于盂肱关节线水平，使其身体面向患侧旋转20°，肘关节屈曲90°，前臂固定于70°角的支架上，使肩关节与正中垂线呈外旋20°夹角（图1）。该体位的优势为①能使肩关节外旋，使肱骨大结节转至近似标准侧位，并避免大、小结节重叠；②可尽量避免X线影像上肩胛盂与肱骨头的部分重叠；③前臂轴线与身体平面垂直，相当于内外旋中立位，较完全平卧位更利于伴肩关节粘连患者的体位放置。

图1 肱骨近端骨密度测定体位

所得图像在电脑软件上（Lunar iDXA enCORE 2010，美国通用）选取5个6 mm×6 mm的ROI，分别为大结节近端区（Gp，平行于大结节足印区皮质，自关节面边缘至大结节尖之间）、大结节远端区（Gd）、小结节近端区（Lp）、小结节远端区（Ld）、肱骨头中心区（Ce），得到各分区的骨密度（图2）。所有体位摆放及操作、选区均由同一操作员严格按照上述步骤进行。

图2 肱骨近端骨密度测定分区

1.4 主要观察指标

肩袖撕裂患者肱骨近端5个分区的骨密度值，最常置入锚钉的Gp区的骨密度值与年龄的关系，及有无性别差异，常规DXA骨密度检查结果为正常、低骨量、骨质疏松3组患者的Gp区骨密度值比较，术中锚钉松动患者与未松动患者的Gp区骨密度值比较。

1.5 统计学分析

使用SPSS 24.0软件进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差表示。肱骨近端5个分区的骨密度值比较及不同骨质疏松诊断组之间的Gp区骨密度值比较在检验方差齐性后使用单因素ANOVA方差分析中的LSD法。Gp区骨密度值不同性别比较及术中松动与未松动者的比较使用独立样本t检验。Gp区骨密度值与年龄的关系使用双变量的Pearson相关性分析。

2 结果

2.1 一般资料

依据纳入和排除标准共入选患者52例。其中男15例，女37例，年龄为（64.3±7.2）岁（44～83岁），BMI为（24.8±3.2）kg/m2，病程为（7.9±8.7）个月。DXA检查诊断骨密度正常18例、低骨量21例、骨质疏松13例。术中发现患者均存在冈上肌撕裂，4例伴部分肩胛下肌撕裂，6例伴冈下肌撕裂，撕裂长度为（1.2±0.5）cm。术中共3例患者锚钉置入后出现松动，49例无松动。

2.2 肱骨近端不同分区的骨密度值

Gp区（0.563±0.241）g/cm2，Gd区（0.401±0.227）g/cm2，Lp区（0.562±0.274）g/cm2，Ld区（0.425±0.250g/cm2），Ce区（0.667±0.294）g/cm2。不同分区之间的骨密度存在差异（F＝9.440，P＝0.000）。其中，Ce区高于Gp区（P＝0.043）、Gd区（P＝0.000）、Lp区（P＝0.040）、Ld区（P＝0.000），Gp区明显高于Gd区（P＝0.001）和Ld区（P＝0.007），Lp区明显高于Gd区（P＝0.002）和Ld区（P＝0.007），Gp区与Lp区无差异（P＝0.980），Gd区与Ld区无差异（P＝0.635）。骨密度值肱骨头中央区＞大、小结节近端区＞大、小结节远端区。

2.3 Gp区骨密度值与性别和年龄的关系

男性Gp区骨密度值为（0.724±0.110）g/cm2，女性为（0.498±0.250）g/cm2，两者之间有显著差异（t＝4.510，P＝0.000）。Gp区骨密度值与年龄的相关系数为0.102，无显著相关（P＝0.473）。

2.4 不同骨密度组Gp区骨密度值

正常组Gp区骨密度为（0.629±0.246）g/cm2，低骨量组为（0.593±0.260）g/cm2，骨质疏松组为（0.438±0.157）g/cm2，其中正常组高于骨质疏松组（P＝0.038），与低骨量组无差异（P＝0.728），低骨量组与骨质疏松组无差异（P＝0.066）。

2.5 术中锚钉松动与无松动者Gp区骨密度值

术中3例锚钉松动者Gp区骨密度值为（0.249±0.149）g/cm2，49例无松动者Gp区骨密度值为（0.582±0.233）g/cm2，锚钉松动者Gp区骨密度值更低（t＝2.443，P＝0.018）。

3 讨论

近年来，随着对疾病认识加深和手术技术熟练，关节镜下肩袖撕裂修复已取得令人满意的临床效果，但肩袖愈合失败仍是常见并发症之一[10]，文献报道失败率达9%～95%[11-12]。成功的肩袖撕裂修复至少与3个因素有关：肌腱质量、肌腱固定技术、骨质量[13]。有研究表明，骨质疏松是肩袖撕裂修复失败的独立危险因素之一[14]。同时，肩袖撕裂可导致其止点处因机械刺激减少而出现废用性骨质疏松[15-16]。多项研究表明，在机械力学方面，肱骨大结节区的骨质疏松可导致锚钉更易拔出，影响初始稳定性[17-18]；而在生物学方面，长期影响是可因固定处骨床松动而无法提供良好的腱骨愈合微环境，同时因破骨细胞活跃造成矿化不足，不利于纤维软骨形成，从而影响腱骨愈合[3,19]。因此，术前对锚钉预定置入点的骨质情况进行评估，将有助于术中、术后采取相应措施及判断预后。

在检测骨密度的各种方法中，QCT是真正的三维骨密度测量技术[20]，其不受骨骼大小、体位的影响，且能分开检测皮质骨和松质骨的骨密度[8]，甚至可以观察评估骨骼微观结构强度[21-22]。但QCT有较高的辐射剂量[23]，且建模较复杂、设备临床普及率不高，目前尚无法作为术前的常规检查。

DXA是临床实践和研究中最常用的骨密度测量方法，国内外学者在研究中均有采用DXA对非常规部位进行骨密度检测，其中包括对肱骨近端不同区域的检测[15-16,24-25]。但是，采用DXA对肱骨近端不同区域的骨密度检测目前尚无统一方法和结果参考值，且检测区域选择的不稳定及上臂旋转角度不同将对结果产生很大影响[26]。

我们设计了一种标准化检测方法，通过辅助工具帮助和严格的操作步骤可以得到稳定的令人满意的图像，使结果具有一定可比性。同时使用ROI模拟锚钉置入区域的大小和部位，使结果更具针对性。近年也有使用特殊序列的MRI检测腰椎椎体脂肪分数来间接反应局部骨密度的研究[27]，但尚无在肱骨近端的相关应用。

本研究测得肱骨近端不同区域骨密度平均值为0.4～0.7 g/cm2，与以往研究结果相似[15,24-25]，且低于腰椎和髋部的骨密度。肩关节虽然是髋关节的解剖等位关节，但其为非负重关节，同时肩袖撕裂也会引起局部骨质疏松，从而增大肱骨近端骨密度与腰椎及髋部骨密度的差异。对于肱骨近端不同区域的骨密度，Alidousti等[28]采用CT进行三维测绘图样分析，发现骨密度由近端至远端降低，较高骨密度区大部分位于解剖颈近端，且内侧肱骨距处最高，而外侧靠近大、小结节处最低。Yakacki等[29]的体外生物力学试验也发现，肱骨头的骨密度和锚钉拔出力均高于大、小结节部位。本研究的结果与这些研究相符，证明该方法能与其他研究相印证，具有较高的临床参考价值。

我们的研究显示，肱骨大结节近端足印区的骨密度值女性低于男性，骨质疏松者低于骨质正常者。究其原因，可能为绝经后女性罹患骨质疏松可能性大，加重了肱骨大结节局部的骨质疏松。该结果与以往研究结果相符[15,30]，提示对于伴有骨质疏松的女性患者术前需提高警惕。虽有研究显示肱骨大结节区骨密度随年龄增长而下降[24]，但更多的研究表明年龄并不是该区域发生骨质疏松的预测因子[24,30]。本研究也显示年龄与该区域骨密度值无明显相关，但本研究存在例数较少且未分年龄段比较的缺陷，需要进一步探讨。

我们比较了术中锚钉置入后发生松动患者与无松动患者术前肱骨大结节近端足印区的骨密度值，发现锚钉松动患者明显低于无松动者，提示该区骨密度值可以作为对术中锚钉拔出风险的预测。但由于例数过少影响结果可靠性，需进一步扩充观察病例数以获得较精准的临界值。

本研究存在以下局限：①病例数较少，尤其是术中锚钉松病动例数较少，研究结果可能产生偏倚。②特殊部位的DXA检查没有固定的标准流程和程序处理，可能产生操作引起的结果差异，不利于大规模临床普及。③没有大量的常规数据参考对照，缺少正常对照组，暂适用于类似条件病例之间比较和同一病例干预前后的比较。④DXA是二维成像，其结果受局部骨赘、骨或软组织钙化灶、骨囊肿等影响，受解剖变异影响也较大。

综上所述，DXA作为一种普及率较高、操作方便的检查可对肩袖撕裂患者肱骨近端骨密度进行评估，其骨密度在肱骨头中心区＞大、小结节近端区＞大、小结节远端区。肱骨大结节近端足印区骨密度在女性及骨质疏松症患者中较低，其可用来预测术中锚钉松动的可能。