肱二头肌长头腱毗邻结构对其损伤影响的研究进展
2022-09-28杨超健马超解桐张凯王浩马军
杨超健 马超 解桐 张凯 王浩 马军
随着人们对锻炼的愈发重视以及对运动的需求不断提高,运动系统疾病越来越多,肱二头肌长头腱 ( long head of the biceps tendon,LHBT ) 损伤是非常常见的运动系统疾病,其症状主要表现为肘部屈曲力量的下降、压痛及运动相关的活动痛。LHBT 损伤大致可分为上盂唇前后( superior labrum anterior and posterior,SLAP ) 损伤、肌腱炎、脱位 / 半脱位、部分撕裂 / 断裂。LHBT 与其毗邻结构有着紧密的联系,笔者复习了 2000 年至 2021 年,关于LHBT 及其毗邻结构的文献,探讨 LHBT 的毗邻结构对其损伤的影响,以提高临床医师对 LHBT 病变的认识。
一、LHBT 的解剖
肱二头肌长头肌腱既是关节内结构,也是关节外结构,其起源于肩胛骨盂上结节和上盂唇,在盂肱关节外和肱二头肌短头汇合移行为一块肌腹,远端止于桡骨结节。LHBT 长约 9 cm,最宽部分位于起点处,随着向下的走行逐渐变窄。沿其走行可分为 3 个部分,关节内部分:由盂上结节至结节间沟上界,这部分经肩袖间隙穿出盂肱结节;腱鞘部分,即结节间沟内滑膜包围的部分,结节间沟的上方为肱骨横韧带 ( transverse humeral ligament,THL ),下方为起稳定作用的软组织滑车系统 ( Pulley ),外侧壁为大结节,内侧壁为小结节,Pulley 结构是由肌腱解韧带组成的吊索样结构,由盂肱上韧带 ( superior glenohumeral ligament,SGHL )、喙肱韧带 ( coracohumeral ligament,CHL )、冈上肌腱 ( supraspinatus tendon,SST ) 和肩胛下肌腱 ( subscapularis tendon,SSC ) 组成;关节外部分,由结节间沟下界到肌腱肌肉移行处,在此处 LHBT 通过胸大肌肌腱下方,胸大肌肌腱起到了稳定其走行的作用。Sarmento的研究表明,LHBT 最常见出现损伤的部位位于起点处及结节间沟内部分。并且,Mazzocca 等通过组织形态学的比较发现,LHBT 近端段比远端部分显示更多退行性变化的迹象。LHBT 近端血供由旋肱前动脉升支提供,远端由肱动脉与肱深动脉通过肌腱分支供血,前上盂唇及结节间沟内部分无血供。因此,这部分损伤后较难恢复,并且更容易向更坏的方向发展。
二、LHBT 的生物力学
基于生物力学的尸体研究表明,LHBT 起到了肩部被动稳定作用,主要表现在限制肱骨头向前、向上移动,避免发生肩关节前上撞击,但在正常人群中,其对肩部的动态稳定作用可以忽略不计。目前的研究认为 LHBT 是一个强有力的前臂旋后肌,但是一个较弱的曲肘肌腱。因此,在前臂旋后状态下,LHBT 更易受损伤,此状态下的LHBT 主要依靠 Pulley 结构维持稳定。
三、LHBT 损伤的病因及发病机制
目前研究发现肩部的牵拉、压缩、扭转和剪切力均与 SLAP 损伤的发生密切相关,其形成机制可能包括:( 1 ) 投掷运动后的减速阶段对 LHBT 造成了离心负荷,使得其止点处受到反复的牵拉损伤;( 2 ) 在臂外展时跌倒,肩胛盂上关节面受压;( 3 ) 肩关节外展、外旋时产生的扭转力。这些大部分是由急性损伤引起的。关于 LHBT 肌腱炎的发病机制主要有两种可能,即退变和炎症反应。许多学者认为 LHBT 损伤是由于种种因素加速了这两种机制,包括机械性的反复摩擦、牵引和旋转,导致 LHBT 炎症的产生,加速其退变过程。因此,LHBT 的毗邻结构是影响其损伤的重要因素。
四、LHBT 的毗邻结构
1. Pulley 结构:Pulley 结构是由肌腱解韧带组成的吊索样结构,由 SGHL、CHL、SST 和 SSC 组成,其作用是在 LHBT 进入结节间沟之前稳定其走向,Walch 等提出 Pulley 结构的不稳定会导致近端 LHBT 的应力和拉力增加,从而促进肌腱内部的退行性变化。
SGHL / CHL 复合体:Arai 等研究发现,SGHL 纤维朝向 LHBT 的方向可以承受外侧旋转区间的前剪切力,说明 SGHL 最重要的功能是稳定 LHBT 的关节内走向。Schaeffeler 等通过对肩关节 MRA 的研究中发现,当SGHL 在 MRA 中显示为不可见或不连续时,3 位观察者在关节镜下可见 Pulley 出现病变的敏感性、特异性及准确性均高于 75%,且 LHBT 出现不同程度的脱位及半脱位,单独 SGHL 损伤的发生率仅为 29%。CHL 作为 Pulley 结构的一部分,构成转子间的顶部,起到肩关节外展、外旋时对LHBT 的稳定作用,并且其厚度越厚,对外旋的限制就越大。目前对于 CHL 的研究仍较少,不同人种中 CHL 也存在较大差异。
盂肱中韧带 ( medial glenohumeral ligament,MGHL ):MGHL 是一个扁平状结构,起源于肩胛骨,位于 SGHL 与盂肱下韧带 ( inferior glenohumeral ligament,IGHL ) 之间,止于 SSC,是目前争议较多的韧带,它存在较大的个体差异性,Collotte 等通过 108 例的关节镜手术发现 98% 的患者都存在近乎一致的 MGHL,Bächler 等通过对 300例关节镜术中发现 88% 的患者存在 MGHL,且 43% 位于 SGHL 与 IGHL 之间,7% 联合于 LHBT,29% 联合于SGHL。72% 的病例为扁平型,19% 为条索型。目前研究表明,MGHL 仍是起到维持 LHBT 稳定的作用。
肩胛下肌:肩胛下肌在肩部功能中具有重要的作用,它与冈上肌前方结合,维持肩袖的正常功能,SSC 的最上部附着在肱骨小结节的上部边缘,延伸到肱骨的小窝构成 Pulley 结构的一部分。在肩胛下肌至少部分损伤的情况下,LHBT 与其关节侧肩胛下肌之间可发生病理接触,在进入结节间沟前有一个 30° 转弯,Mazzocca 等的研究发现,LHBT 在此处受到最大的应力及剪切力,肩胛下肌损伤后,LHBT 发生退变和内侧脱位的概率增大。Godenèche 等通过对 218 例肩胛下肌撕裂患者的研究发现,仅有 20% 患者的 LHBT 是正常的,74% 患者的结节间沟内侧壁出现损伤,同时 74% 患者的 SGHL / CHL 复合体出现损伤,而 54 例 SGHL / CHL 复合体正常的患者中有 25 例的 LHBT 仍出现损伤,通过进一步研究发现,其中 23 例的结节间沟内侧壁出现损伤。Sakurai 等的研究中也表明,SSC 的病理改变大多发生在 SSC 的关节侧。在这种关节侧不完全撕裂的标本中,结节间沟内侧壁的高度降低,可能更容易发生 LHBT 的半脱位或脱位。Ulucakoy等通过比较 200 例患者的 MRI 及镜下情况得出,肩胛下肌撕裂情况是影响 LHBT 稳定性的重要因素。Kim 等研究的内容是 LHBT 的相邻组织对其远端张力的影响,在这些相邻组织中,肩胛下肌撕裂是对其远端张力影响最大的因素。并且 Phornphutkul 等通过研究肩、肘和前臂位置对 LHBT 偏移的影响中得出:在肩关节 30° 的外展和前屈,肘关节完全伸展,前臂完全旋前的情况下,LHBT 偏移位置最大,在这种体位下,LHBT 主要向内侧偏移,而这个方向的偏移主要依靠肩胛下肌来限制其活动。
冈上肌:冈上肌与 LHBT 是两个稳定肱骨头的基本结构,同时冈上肌作为 Pulley 结构的一部分起到稳定 LHBT 的作用,Singaraju 等研究表明,冈上肌撕裂与 LHBT 损伤有 78.5% 的相关性。由于 LHBT 处于冈上肌的前下方,当冈上肌撕裂后将进一步使其在肱骨头和肩峰之间发生撞击,局部反复的撞击、摩擦最终导致 LHBT 的撕裂。
THL:THL 覆盖于结节间沟的顶部,主要起稳定LHBT 在结节间沟内的作用。目前争议较多的是 THL 是否能作为一个独立结构,有些学者认为其只是肩胛下肌、冈上肌和 CHL 纤维的延续。但确实存在这么一段纤维筋膜覆盖在结节间沟的顶部,起着稳定 LHBT 的作用。并且组织学研究发现,THL 内存在游离神经末梢,这表明其可能是一个潜在的肩痛来源。
2. 结节间沟:Gilcreest将结节间沟描述为“骨纤维隧道”底部是骨性的沟底,两侧为大小结节,顶部覆盖着 THL 以及部分 Pulley 结构,内部由滑膜包绕,以此来稳定 LHBT。Taylor 等将骨水泥注入枕骨槽,随后发现枕骨隧道是一个封闭的空间,该隧道可分为三个不同的区域:第 1 区,从肱骨近端关节边缘到 SSC 远端边缘;第2 区,从 SSC 远端边缘到胸大肌肌腱近端边缘;第 3 区,胸下区域。第 1 区和第 2 区在组织学上相似,包括紧密的滑膜,因此手术中若要处理结节间沟,需对 2 区进行与 1 区同样的处理。结节间沟与 LHBT 面积差在第 3 区和第 2 区之间缩小,在胸大肌近端水平形成瓶颈区,其中第 3 区为 66%,第 2 区为 51%,意味着 LHBT 从 2 区到 3 区后,LHBT 在结节间沟内有更大的活动空间,更易受到损伤。Cardoso 等也对结节间沟的横截面积 ( cross sectional area,CSA ) 进行了测量,正常人群的平均 CSA 为( 16.6±4.5 ) mm,LHBT 异常患者的平均 CSA 为 ( 19.1±7.1 ) mm,虽然患者组的平均 CSA 要大于正常组,但结果是无明显统计学差异,但作者仅从最大深度平面来测量 CSA,然而结节间沟在其形态上有很大变异性,因此测量出的结果尚有待商榷。但仍观察到,LHBT 在结节间沟内的活动空间越大,其受损失的可能性就越高。Yoo 等和 Atsushi 等通过测量结节间沟的形态发现,较浅的深度、较大的开口角和较小的内侧角以及结节间沟内骨刺是LHBT 损伤的危险因素。但在结节间沟形态这一方面有较大的争议,William的研究表明在打磨或加深结节间沟后,LHBT 的撕裂率并无显著下降。Wafae 等的研究测量了 50 例患者,发现结节间沟的长度与 LHBT 损伤无明显关系。Ulucakoy 回顾性分析 200 例患者结节结构形态得出,结节间沟形态对 LHBT 稳定性没有相关性。Ward 等通过对结节间沟进行 3D 建模发现,深窄和宽浅的结节间沟都是 LHBT 损伤的危险因素,表面越粗糙的结节间沟LHBT 损伤发生的可能性越大,并且证明了 Yoo 的猜想。
3. 肩峰:肩峰下撞击综合征是由于解剖或动力学原因,在肩关节上举或外展活动时,肩峰下间隙内结构与嗦肩弓间反复摩擦、撞击而产生的一种以慢性肩部疼痛为主要表现的症状。反复的撞击可能导致滑囊、肌腱损伤、退变,甚至发生肌腱断裂,其中就包括冈上肌与 LHBT。发生撞击的原因主要与肩峰前外缘形态异常,肱骨大结节骨赘形成等因素有关。目前还有研究表明,在 LHBT 损伤后,肩峰撞击产生的概率增加,其可能原因是失去了LHBT 对肱骨头的限制作用。
4. 上关节囊:肩关节上关节囊起于肩胛盂上方,止于肱骨大结节,起到稳定盂肱关节的作用,防止肱骨头朝各个方向移位,上关节囊撕裂后,其维持盂肱关节稳定的水平力偶遭到破坏,肩峰下压力及肱骨头上移程度增加,肩袖间隙变窄后,进一步加重了 LHBT 的磨损。但这方面也尚存在争议,Kane 等的研究显示,重建上关节囊后,在静态及外展状态下,上关节囊并没有明显下压肱骨头的作用,他们推测重建上关节囊后功能的改善是由于肩部一系列组织的作用。
总之,LHBT 的毗邻结构紊乱是其损伤的主要原因,目前认为软组织结构,例如 Pulley,对 LHBT 的影响要大于结节间沟这类骨组织。其中研究最多的为肩胛下肌,通过 PubMed 检索到 86 篇关于肩胛下肌与 LHBT 损伤相关性的文章,其损伤会导致整个 Pulley 结构的紊乱,并且影响 LHBT 的稳定性。而结节间沟多由于其原始形态的异常来影响 LHBT,结节间沟内的损伤仍是目前研究的热点。Taylor 等通过多因素有序 Logistic 回归分析得出,结节间沟内侧骨刺和肩胛下肌撕裂是 LHBT 损伤的重要预测因素。对于存在 Pulley 结构损伤以及结节间沟形态异常的患者,术中处理 LHBT 仍是有必要的,Lee 等的研究表明,即使在成功的肩袖修补术后,未经治疗的无症状 LHBT 确实显示形态变化,其肱二头肌沟内 LHBT 的CSA 增加,更易出现 LHBT 病变。且在肩袖修补术中不对LHBT 进行处理,即使修复了撕裂的肩袖,术后可出现肩关节疼痛不缓解甚至更差的结果。