引用本文: 潘正烽, 黃富國, 李箭, 唐新. 肩關節前向不穩中骨缺損診斷技術及評估方法的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(6): 762-767. doi: 10.7507/1002-1892.201812078 復制
肩關節由肱骨頭、肩胛盂以及周圍軟組織結構組成,是人體活動度最大及最不穩定的關節,也是脫位發生率最高的關節[1]。肩關節脫位可造成盂唇、盂肱韌帶復合體、關節囊、骨性結構等損傷,導致關節動態及靜態穩定性下降,引起肩關節不穩,其中主要為前向不穩。肩關節反復脫位過程中,肱骨頭后方與肩胛盂前方相互撞擊,產生肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷,合稱為雙極骨缺損。據統計,肩關節前向不穩中肩胛盂前緣骨缺損發生率為 72%~97%,Hill-Sachs 損傷發生率為 70%~93%,而二者合并存在的可能性高達 61.8%[2-4]。為恢復肩關節穩定性,需根據骨缺損程度選擇恰當的治療方法[5]。因此,準確診斷并測量肩關節前向不穩骨缺損具有重要意義。但目前骨缺損診斷技術較多,各種骨缺損測量方法的精確性尚無統一結論。現回顧近年相關文獻,對肩胛盂前緣骨缺損、Hill-Sachs 損傷的診斷及骨缺損測量方法進行總結,為臨床提供參考。
1 X 線片
肩胛盂前緣骨缺損的 X 線片表現為前緣硬化帶部分缺失。X 線片檢查常用體位包括 West Point 位、腋位、肩關節前后位,主要評估指標為肩胛盂前后向寬度。其中,West Point 位重點觀察肩胛盂前下緣;腋位因著重觀察肩胛盂前緣骨缺損,可能會影響前下緣骨缺損程度的評定[6-7]。Bernageau 提出一種特殊的 X 線片檢查方法,稱為 Bernageau 位,即患肩外展 160°,胸部與擋板呈 70°,以斜下 30° 投射患肩,可較好地獲得肩胛盂前后緣圖像,臨床實用性強[8-9]。與肩關節前后位 X 線片相比,Bernageau 位 X 線片觀測結果顯示觀察者間及觀察者內部相關系數均較高,更接近于 CT 結果[9]。但因 X 線片為二維圖像,不能立體直觀觀測,所以該方法不能精確測量肩胛盂前緣不規則骨缺損[10]。
X 線片檢查 Hill-Sachs 損傷常用體位包括肱骨內旋 45° 肩關節前后位、Stryke 位及改良 Didiee 位等[11]。X 線片評估 Hill-Sachs 損傷的指標較多,包括損傷長度、寬度、深度及其與肱骨頭直徑比例等。通過肱骨內旋 60° 肩關節前后位及 Bernageau 位可觀察病灶,計算 Hill-Sachs 系數(Hill-Sachs 損傷寬度、長度、深度三者乘積),研究表明肩關節前向脫位復發率隨該系數提高而增加[12]。
有學者認為,X 線片診斷肩胛盂前緣骨缺損的特異性較高,但敏感性不高[13]。鑒于此,目前 X 線片主要用于對肩關節前向不穩的篩查和初步評估。
2 CT
CT 是輔助診斷肩關節前向不穩的首選檢查方法[14],肩胛盂前緣骨缺損和 Hill-Sachs 損傷可選擇 CT 平掃或三維重建,二者評估及測量方法類似,但由于掃描過程中與肩胛盂平面存在夾角,三維 CT 重建精確性更高[15-16]。
2.1 肩胛盂前緣骨缺損
肩胛盂前緣骨缺損的測量方法分為線性法和面積法,其中線性法主要測量骨缺損寬度與正常肩胛盂寬度的比例,面積法則是測量骨缺損面積與正常肩胛盂下方圓面積的比例。正常肩胛盂指標測量值可參照對側正常肩關節。研究證實,雙側肩胛盂面積平均差異約 1.8%[17],該差異可忽略不計。
2.1.1 線性法
① Griffith 指數法:CT 掃描患者雙側肩關節,以關節盂中點及盂上結節為參考,獲得肩胛盂斜矢狀面及冠狀面,重建獲得肩胛盂正位像,比較患、健側肩胛盂最大寬度,計算骨缺損比例,該法可信度及精確度均較高[18]。② 肩胛盂指數法:鑒于絕大多數肩胛盂前緣損傷不涉及盂下端,Chuang 等[14]提出“肩胛盂指數”的概念,即患側盂寬度/健側盂寬度,通過對雙側肩關節進行三維 CT 重建,遵循“患側盂下方圓半徑/患側盂長軸=健側盂下方圓半徑/健側盂長軸”理論,計算骨缺損寬度,并將肩胛盂指數< 0.75 作為行 Latarjet 手術的臨界值。針對以上兩種測量方法的相關研究表明,CT 評估肩胛盂骨缺損結果與關節鏡下測量結果基本一致[14, 19]。③ 畫圓法:多項尸體解剖研究顯示正常肩胛盂下部形態近似于圓形[17, 20-21]。基于該理論,有學者提出在 CT 肩胛盂正位圖上作出最擬合肩胛盂下部分邊緣的圓,骨缺損比例=(骨缺損寬度/2 倍半徑)×100%[22-24],這也是目前臨床最常用的以線性寬度評估骨缺損大小的方法。
2.1.2 面積法
Sugaya 等[25]首先提出測量肩胛盂骨缺損面積比例,以畫圓的方法顯示骨缺損區域,通過計算機軟件處理得出骨缺損面積占整個圓形的比例,Huijsmans 等[26]通過三維 CT 重建測量肩胛盂尸體標本證實了 Sugaya 方法的可靠性。
在 Sugaya 方法的基礎上,Baudi 等[27]提出“Pico 法”計算骨缺損面積,通過在健側肩胛盂正位圖上以 3、6、9 點鐘方向作與肩胛盂邊緣一致的圓,再將此圓重疊于患側肩胛盂,計算骨缺損面積。 Magarelli 等[28]認為“Pico 法”的組內和組間可信度均較高;Bois 等[16]認為在三維 CT 重建圖像上運用“Pico 法”測量骨缺損面積的誤差最小,準確測量了肩胛盂前方及前下部分的骨缺損面積。因此該方法以較高精確性成為目前常用的骨缺損評估方法之一[16, 29]。
Barchilon 等[30]提出一種通過測量骨缺損寬度來計算骨缺損面積的簡易方法,運用數學公式避免了復雜的軟件操作。在三維 CT 重建正位圖上畫出最佳擬合圓(半徑為 R),測量患盂圓心到前緣的距離(d),骨缺損面積比例(q)即可通過以下公式計算,q=。該方法簡便易行且精確性較高,但缺乏相應的生物力學研究支持。
2.2 Hill-Sachs 損傷
CT 在診斷 Hill-Sachs 損傷中同樣起到重要作用,20 世紀 80 年代初已用于診斷該損傷[31] 。CT 可在軸面、冠狀面、矢狀面上觀察 Hill-Sachs 損傷,但由于其形態、方向及在肱骨頭上位置的多樣性,常規 CT 上測量存在一定誤差。Kodali 等[32]發現在 CT 上測量 Hill-Sachs 損傷深度的精確性高于寬度,在軸面及矢狀面測量的精確性相對高于冠狀面,但總體上仍有 11.8%~19.2% 的誤差。Saito 等[33]通過三維 CT 重建發現 Hill-Sachs 損傷常位于距離肱骨頭頂部 0~24 mm 的范圍內,且距離>19 mm 時會和肱骨頭裸區產生重疊。Ho 等[34]通過 3D 打印肱骨頭模型并在模型制造 Hill-Sachs 損傷,評估三維 CT 重建測量損傷寬度、深度及 Hill-Sachs 間距準確度,發現相關系數和精確度均較高,但可能略低于真實值。
2.3 基于軌跡理論的綜合評估
肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷的存在大大提高了肩關節再次脫位的可能。Greis 等[35]進行的一項尸體生物力學研究,發現當肩胛盂骨缺損達 30% 正常肩胛盂寬度時,整個肩胛盂所受壓力將升高近 1 倍,由此可見肩胛盂骨性結構改變明顯影響了肩關節力學環境。
Burkhart 等[36]提出了“engagement”這一概念,解釋了肩關節前向不穩骨缺損發生機制,即患肩外展外旋時,Hill-Sachs 損傷在脫位過程中咬合于肩胛盂前緣處,同時造成肱骨頭與肩胛盂前緣之間的骨缺損,進而形成惡性循環。 Yamamoto 等[37]將肩關節在外展外旋過程中,肩胛盂與肱骨頭后方的接觸區稱之為肩胛盂軌跡,其寬度約為正常肩胛盂寬度的 84%,并提出“off-track”即“engagement”,同時提出 Hill-Sachs 間距概念,即 Hill-Sachs 損傷內緣距離肱骨頭肩袖止點內緣的距離,該理論較好地量化了肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷與肩關節“off-track”的關系;其后體內研究證實肩胛盂軌跡約為 83% 肩胛盂寬度[38]。Cho 等[5]基于術前三維 CT 重建軸面及冠狀面測量 Hill-Sachs 損傷的寬度、深度、方向及位置,認為與“engaging 型”Hill-Sachs 損傷相比,“非 engaging 型”損傷體積更大且水平方向上更偏向肱骨干。
目前,多數醫生以肩胛盂軌跡理論來判斷 Hill-Sachs 損傷是否會與肩胛盂發生“off-track”,進而決定是否行骨性重建手術。但是尚無有關基于三維 CT 重建圖像精確測量 Hill-Sachs 間距的方法。
3 MRI
MRI 在臨床肩關節疾病診療中獲得廣泛應用,其測量評估方法類似于 CT,已有學者對 MRI 或三維 MRI 測量結果與 CT 進行對比,結果顯示三維 MRI 檢查方法精確性較高,而對 MRI 精確性評價尚不統一。Friedman 等[39]以 MRI 和 CT 評估肩胛盂前緣骨缺損,發現二者僅為中等相關,然而研究中采用的是普通 CT,其本身可能存在一定誤差。Gyftopoulos等[40]認為在 MRI 上以畫圓法獲得的測量結果與三維 CT 重建有較高一致性,但其精確性在一定程度上依賴于測量者水平。Stillwater 等[41]及 Vopat 等[42]認為三維 MRI 測量評估肩關節前向不穩骨缺損的精確性與三維 CT 重建相同。Yanke 等[43]通過對肩胛盂前緣骨缺損的尸體標本進行三維 MRI 及三維 CT 重建,并與實物測量結果比較,發現當骨缺損為 10%~25% 時,二者測量結果有較高一致性,但三維 MRI 測量誤差隨著損傷程度的增加而增大。另有研究發現 MRI 的精確性較低,Bishop 等[29]發現 MRI 測量的組間可信度不及三維 CT 重建,甚至低于 CT 平掃。Rerko 等[44]發現 MRI 在評估肩胛盂前緣骨缺損的精確性不及三維 CT 重建及 CT 平掃。
目前,有關 MRI 在診斷及測量 Hill-Sachs 損傷大小的研究有限。Fran?a 等[45]在 MRI 軸面上測量 Hill-Sachs 損傷深度與肱骨頭外周圓半徑的比例,作為診斷該損傷的方法,且提出比例在 20% 切點值時有較高的敏感性及特異性。
4 關節造影技術
關節造影技術在診斷及測量肩關節前向不穩合并骨缺損方面有一定應用。Tian 等[46]通過一種特殊的肩關節 MRI 造影檢查評估肩胛盂前緣骨缺損,發現其診斷敏感性為 95.7%~100%,特異性為 93.9%~97.0%,并且與多層螺旋 CT 測量骨缺損結果一致。相關研究發現,肩關節 MRI 造影技術診斷 Hill-Sachs 損傷的陽性預測值為 0.66,陰性預測值為 0.98,提示其診斷 Hill-Sachs 損傷的精確性較高[47]。Kinsella 等[48]通過 MRI 測算 Hill-Sachs 損傷體積,認為損傷體積越大,肩關節越容易反復脫位。Pavic 等[49]研究發現 MRI 關節造影在診斷 Hill-Sachs 損傷及肩胛盂前緣骨缺損精確性方面不及常規 MRI,但對于盂肱韌帶復合體損傷有較高的診斷價值。Acid 等[50]對比了 CT 關節造影與 MRI 關節造影,發現前者診斷關節盂骨折、軟骨損傷、盂肱韌帶復合體損傷及前盂唇韌帶骨膜袖撕脫損傷的敏感性及特異性均優于后者。
目前,關節造影技術更多用于診斷肩關節前方不穩中骨缺損及伴隨的軟組織損傷,對評估骨缺損程度的精準度不及三維 CT 重建;且關節造影技術為有創檢查,存在造影劑過敏、滲漏等不良反應,一般不作為首選檢查方法。
5 關節鏡檢查
術中關節鏡下測量肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷大小的可靠性尚有爭議。Burkhart 等[51]通過關節鏡及尸體標本測量肩胛盂裸點的位置,發現該點位于正常肩胛盂下方圓心,并認為該點可作為測量肩胛盂前緣骨缺損的參考點,這也成為后續術中測量方法研究的理論依據[14, 52]。Gyftopoulos 等[53]以關節鏡下測量為金標準,發現三維 MRI 測量骨缺損結果與其相近,但該研究樣本量較少。Kralinger 等[54]通過尸體測量發現裸點并非位于肩胛盂下方圓心,其距前、后、下緣的距離均不相同,且相對更靠近前緣,提示將裸點作為肩胛盂中心來測量骨缺損值的方法不可靠。Bakshi 等[52]發現關節鏡下測量肩胛盂骨缺損比 CT 測量結果平均高出 55%,分析可能是裸點更靠近前緣導致該測量誤差。Miyatake 等[55]發現少數人無肩胛盂裸點,且關節鏡下測量骨缺損值與三維 CT 重建結果有一定誤差。甚至有學者發現約半數患者在關節鏡檢中未發現明顯的裸點解剖結構,因此其解剖變異性較大[56]。Provencher 等[57]研究認為當肩胛盂前緣骨缺損平行于肩胛盂長軸時,經后方入路測量誤差較小,而骨缺損與長軸成一定角度時,即“倒梨形”肩胛盂,測量誤差較大。因此,關節鏡下基于肩胛盂裸點測量骨缺損的精確性有待驗證,要求醫生有豐富的術中測量操作經驗。Hill-Sachs 損傷范圍也可在關節鏡下測量,但目前尚無評價該技術用于 Hill-Sachs 損傷測量精確性的研究。
6 總結及展望
X 線片檢查肩胛盂前緣骨缺損首選 Bernageau 位和 West Point 位,但測量骨缺損不夠精確;而 Hill-Sachs 損傷則需結合多種 X 線片檢查方法,以獲得所需測量指標,對于臨床選擇手術方法的參考價值有限。MRI 在評估肩關節前向不穩骨缺損的精確性不及三維 MRI,而三維 MRI 精確性接近于三維 CT 重建。相對于 CT,MRI 優勢在于診斷伴隨的盂唇、肩袖等軟組織病變準確率高及避免輻射暴露等。關節鏡下測量評估肩胛盂前緣骨缺損因術者觀察視角、探勾放置角度以及裸點的變異,將嚴重影響其測量精確性。
三維 CT 重建是目前診斷肩關節前向不穩并測量評估其骨缺損程度最常用方法[29, 43, 58],但仍存在一定不足,例如較高的輻射暴露;無法確保獲得準確的測量正面視角,造成測量視角誤差等;盡管采用三維圖像重建技術,但實際測量仍是二維平面,且不利于醫生觀察和理解病灶,尤其體現在當肩胛盂前緣骨缺損不是規則的垂直斷崖式損傷,難以用肉眼分辨患盂的最外緣(真正形成肩胛盂軌跡的部分),而正常肩盂寬度僅 25 mm 左右[59],1 mm 的測量誤差將導致結果偏差 4%;此外,當 Hill-Sachs 損傷較淺而位置又較低時,會與肱骨頭后方裸區產生重疊,不利于觀察和測量。以上情況均會影響臨床決策的正確性。
因此,目前仍需找到一種更精確可行的方法以評估肩關節前方不穩中骨缺損程度,克服當前關節鏡下及三維 CT 重建測量存在的精確性問題,并用于輔助手術方式的選擇。隨著 3D 打印技術在臨床的廣泛運用,3D 打印下的精準評估可能是未來研究方向。
肩關節由肱骨頭、肩胛盂以及周圍軟組織結構組成,是人體活動度最大及最不穩定的關節,也是脫位發生率最高的關節[1]。肩關節脫位可造成盂唇、盂肱韌帶復合體、關節囊、骨性結構等損傷,導致關節動態及靜態穩定性下降,引起肩關節不穩,其中主要為前向不穩。肩關節反復脫位過程中,肱骨頭后方與肩胛盂前方相互撞擊,產生肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷,合稱為雙極骨缺損。據統計,肩關節前向不穩中肩胛盂前緣骨缺損發生率為 72%~97%,Hill-Sachs 損傷發生率為 70%~93%,而二者合并存在的可能性高達 61.8%[2-4]。為恢復肩關節穩定性,需根據骨缺損程度選擇恰當的治療方法[5]。因此,準確診斷并測量肩關節前向不穩骨缺損具有重要意義。但目前骨缺損診斷技術較多,各種骨缺損測量方法的精確性尚無統一結論。現回顧近年相關文獻,對肩胛盂前緣骨缺損、Hill-Sachs 損傷的診斷及骨缺損測量方法進行總結,為臨床提供參考。
1 X 線片
肩胛盂前緣骨缺損的 X 線片表現為前緣硬化帶部分缺失。X 線片檢查常用體位包括 West Point 位、腋位、肩關節前后位,主要評估指標為肩胛盂前后向寬度。其中,West Point 位重點觀察肩胛盂前下緣;腋位因著重觀察肩胛盂前緣骨缺損,可能會影響前下緣骨缺損程度的評定[6-7]。Bernageau 提出一種特殊的 X 線片檢查方法,稱為 Bernageau 位,即患肩外展 160°,胸部與擋板呈 70°,以斜下 30° 投射患肩,可較好地獲得肩胛盂前后緣圖像,臨床實用性強[8-9]。與肩關節前后位 X 線片相比,Bernageau 位 X 線片觀測結果顯示觀察者間及觀察者內部相關系數均較高,更接近于 CT 結果[9]。但因 X 線片為二維圖像,不能立體直觀觀測,所以該方法不能精確測量肩胛盂前緣不規則骨缺損[10]。
X 線片檢查 Hill-Sachs 損傷常用體位包括肱骨內旋 45° 肩關節前后位、Stryke 位及改良 Didiee 位等[11]。X 線片評估 Hill-Sachs 損傷的指標較多,包括損傷長度、寬度、深度及其與肱骨頭直徑比例等。通過肱骨內旋 60° 肩關節前后位及 Bernageau 位可觀察病灶,計算 Hill-Sachs 系數(Hill-Sachs 損傷寬度、長度、深度三者乘積),研究表明肩關節前向脫位復發率隨該系數提高而增加[12]。
有學者認為,X 線片診斷肩胛盂前緣骨缺損的特異性較高,但敏感性不高[13]。鑒于此,目前 X 線片主要用于對肩關節前向不穩的篩查和初步評估。
2 CT
CT 是輔助診斷肩關節前向不穩的首選檢查方法[14],肩胛盂前緣骨缺損和 Hill-Sachs 損傷可選擇 CT 平掃或三維重建,二者評估及測量方法類似,但由于掃描過程中與肩胛盂平面存在夾角,三維 CT 重建精確性更高[15-16]。
2.1 肩胛盂前緣骨缺損
肩胛盂前緣骨缺損的測量方法分為線性法和面積法,其中線性法主要測量骨缺損寬度與正常肩胛盂寬度的比例,面積法則是測量骨缺損面積與正常肩胛盂下方圓面積的比例。正常肩胛盂指標測量值可參照對側正常肩關節。研究證實,雙側肩胛盂面積平均差異約 1.8%[17],該差異可忽略不計。
2.1.1 線性法
① Griffith 指數法:CT 掃描患者雙側肩關節,以關節盂中點及盂上結節為參考,獲得肩胛盂斜矢狀面及冠狀面,重建獲得肩胛盂正位像,比較患、健側肩胛盂最大寬度,計算骨缺損比例,該法可信度及精確度均較高[18]。② 肩胛盂指數法:鑒于絕大多數肩胛盂前緣損傷不涉及盂下端,Chuang 等[14]提出“肩胛盂指數”的概念,即患側盂寬度/健側盂寬度,通過對雙側肩關節進行三維 CT 重建,遵循“患側盂下方圓半徑/患側盂長軸=健側盂下方圓半徑/健側盂長軸”理論,計算骨缺損寬度,并將肩胛盂指數< 0.75 作為行 Latarjet 手術的臨界值。針對以上兩種測量方法的相關研究表明,CT 評估肩胛盂骨缺損結果與關節鏡下測量結果基本一致[14, 19]。③ 畫圓法:多項尸體解剖研究顯示正常肩胛盂下部形態近似于圓形[17, 20-21]。基于該理論,有學者提出在 CT 肩胛盂正位圖上作出最擬合肩胛盂下部分邊緣的圓,骨缺損比例=(骨缺損寬度/2 倍半徑)×100%[22-24],這也是目前臨床最常用的以線性寬度評估骨缺損大小的方法。
2.1.2 面積法
Sugaya 等[25]首先提出測量肩胛盂骨缺損面積比例,以畫圓的方法顯示骨缺損區域,通過計算機軟件處理得出骨缺損面積占整個圓形的比例,Huijsmans 等[26]通過三維 CT 重建測量肩胛盂尸體標本證實了 Sugaya 方法的可靠性。
在 Sugaya 方法的基礎上,Baudi 等[27]提出“Pico 法”計算骨缺損面積,通過在健側肩胛盂正位圖上以 3、6、9 點鐘方向作與肩胛盂邊緣一致的圓,再將此圓重疊于患側肩胛盂,計算骨缺損面積。 Magarelli 等[28]認為“Pico 法”的組內和組間可信度均較高;Bois 等[16]認為在三維 CT 重建圖像上運用“Pico 法”測量骨缺損面積的誤差最小,準確測量了肩胛盂前方及前下部分的骨缺損面積。因此該方法以較高精確性成為目前常用的骨缺損評估方法之一[16, 29]。
Barchilon 等[30]提出一種通過測量骨缺損寬度來計算骨缺損面積的簡易方法,運用數學公式避免了復雜的軟件操作。在三維 CT 重建正位圖上畫出最佳擬合圓(半徑為 R),測量患盂圓心到前緣的距離(d),骨缺損面積比例(q)即可通過以下公式計算,q=。該方法簡便易行且精確性較高,但缺乏相應的生物力學研究支持。
2.2 Hill-Sachs 損傷
CT 在診斷 Hill-Sachs 損傷中同樣起到重要作用,20 世紀 80 年代初已用于診斷該損傷[31] 。CT 可在軸面、冠狀面、矢狀面上觀察 Hill-Sachs 損傷,但由于其形態、方向及在肱骨頭上位置的多樣性,常規 CT 上測量存在一定誤差。Kodali 等[32]發現在 CT 上測量 Hill-Sachs 損傷深度的精確性高于寬度,在軸面及矢狀面測量的精確性相對高于冠狀面,但總體上仍有 11.8%~19.2% 的誤差。Saito 等[33]通過三維 CT 重建發現 Hill-Sachs 損傷常位于距離肱骨頭頂部 0~24 mm 的范圍內,且距離>19 mm 時會和肱骨頭裸區產生重疊。Ho 等[34]通過 3D 打印肱骨頭模型并在模型制造 Hill-Sachs 損傷,評估三維 CT 重建測量損傷寬度、深度及 Hill-Sachs 間距準確度,發現相關系數和精確度均較高,但可能略低于真實值。
2.3 基于軌跡理論的綜合評估
肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷的存在大大提高了肩關節再次脫位的可能。Greis 等[35]進行的一項尸體生物力學研究,發現當肩胛盂骨缺損達 30% 正常肩胛盂寬度時,整個肩胛盂所受壓力將升高近 1 倍,由此可見肩胛盂骨性結構改變明顯影響了肩關節力學環境。
Burkhart 等[36]提出了“engagement”這一概念,解釋了肩關節前向不穩骨缺損發生機制,即患肩外展外旋時,Hill-Sachs 損傷在脫位過程中咬合于肩胛盂前緣處,同時造成肱骨頭與肩胛盂前緣之間的骨缺損,進而形成惡性循環。 Yamamoto 等[37]將肩關節在外展外旋過程中,肩胛盂與肱骨頭后方的接觸區稱之為肩胛盂軌跡,其寬度約為正常肩胛盂寬度的 84%,并提出“off-track”即“engagement”,同時提出 Hill-Sachs 間距概念,即 Hill-Sachs 損傷內緣距離肱骨頭肩袖止點內緣的距離,該理論較好地量化了肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷與肩關節“off-track”的關系;其后體內研究證實肩胛盂軌跡約為 83% 肩胛盂寬度[38]。Cho 等[5]基于術前三維 CT 重建軸面及冠狀面測量 Hill-Sachs 損傷的寬度、深度、方向及位置,認為與“engaging 型”Hill-Sachs 損傷相比,“非 engaging 型”損傷體積更大且水平方向上更偏向肱骨干。
目前,多數醫生以肩胛盂軌跡理論來判斷 Hill-Sachs 損傷是否會與肩胛盂發生“off-track”,進而決定是否行骨性重建手術。但是尚無有關基于三維 CT 重建圖像精確測量 Hill-Sachs 間距的方法。
3 MRI
MRI 在臨床肩關節疾病診療中獲得廣泛應用,其測量評估方法類似于 CT,已有學者對 MRI 或三維 MRI 測量結果與 CT 進行對比,結果顯示三維 MRI 檢查方法精確性較高,而對 MRI 精確性評價尚不統一。Friedman 等[39]以 MRI 和 CT 評估肩胛盂前緣骨缺損,發現二者僅為中等相關,然而研究中采用的是普通 CT,其本身可能存在一定誤差。Gyftopoulos等[40]認為在 MRI 上以畫圓法獲得的測量結果與三維 CT 重建有較高一致性,但其精確性在一定程度上依賴于測量者水平。Stillwater 等[41]及 Vopat 等[42]認為三維 MRI 測量評估肩關節前向不穩骨缺損的精確性與三維 CT 重建相同。Yanke 等[43]通過對肩胛盂前緣骨缺損的尸體標本進行三維 MRI 及三維 CT 重建,并與實物測量結果比較,發現當骨缺損為 10%~25% 時,二者測量結果有較高一致性,但三維 MRI 測量誤差隨著損傷程度的增加而增大。另有研究發現 MRI 的精確性較低,Bishop 等[29]發現 MRI 測量的組間可信度不及三維 CT 重建,甚至低于 CT 平掃。Rerko 等[44]發現 MRI 在評估肩胛盂前緣骨缺損的精確性不及三維 CT 重建及 CT 平掃。
目前,有關 MRI 在診斷及測量 Hill-Sachs 損傷大小的研究有限。Fran?a 等[45]在 MRI 軸面上測量 Hill-Sachs 損傷深度與肱骨頭外周圓半徑的比例,作為診斷該損傷的方法,且提出比例在 20% 切點值時有較高的敏感性及特異性。
4 關節造影技術
關節造影技術在診斷及測量肩關節前向不穩合并骨缺損方面有一定應用。Tian 等[46]通過一種特殊的肩關節 MRI 造影檢查評估肩胛盂前緣骨缺損,發現其診斷敏感性為 95.7%~100%,特異性為 93.9%~97.0%,并且與多層螺旋 CT 測量骨缺損結果一致。相關研究發現,肩關節 MRI 造影技術診斷 Hill-Sachs 損傷的陽性預測值為 0.66,陰性預測值為 0.98,提示其診斷 Hill-Sachs 損傷的精確性較高[47]。Kinsella 等[48]通過 MRI 測算 Hill-Sachs 損傷體積,認為損傷體積越大,肩關節越容易反復脫位。Pavic 等[49]研究發現 MRI 關節造影在診斷 Hill-Sachs 損傷及肩胛盂前緣骨缺損精確性方面不及常規 MRI,但對于盂肱韌帶復合體損傷有較高的診斷價值。Acid 等[50]對比了 CT 關節造影與 MRI 關節造影,發現前者診斷關節盂骨折、軟骨損傷、盂肱韌帶復合體損傷及前盂唇韌帶骨膜袖撕脫損傷的敏感性及特異性均優于后者。
目前,關節造影技術更多用于診斷肩關節前方不穩中骨缺損及伴隨的軟組織損傷,對評估骨缺損程度的精準度不及三維 CT 重建;且關節造影技術為有創檢查,存在造影劑過敏、滲漏等不良反應,一般不作為首選檢查方法。
5 關節鏡檢查
術中關節鏡下測量肩胛盂前緣骨缺損及 Hill-Sachs 損傷大小的可靠性尚有爭議。Burkhart 等[51]通過關節鏡及尸體標本測量肩胛盂裸點的位置,發現該點位于正常肩胛盂下方圓心,并認為該點可作為測量肩胛盂前緣骨缺損的參考點,這也成為后續術中測量方法研究的理論依據[14, 52]。Gyftopoulos 等[53]以關節鏡下測量為金標準,發現三維 MRI 測量骨缺損結果與其相近,但該研究樣本量較少。Kralinger 等[54]通過尸體測量發現裸點并非位于肩胛盂下方圓心,其距前、后、下緣的距離均不相同,且相對更靠近前緣,提示將裸點作為肩胛盂中心來測量骨缺損值的方法不可靠。Bakshi 等[52]發現關節鏡下測量肩胛盂骨缺損比 CT 測量結果平均高出 55%,分析可能是裸點更靠近前緣導致該測量誤差。Miyatake 等[55]發現少數人無肩胛盂裸點,且關節鏡下測量骨缺損值與三維 CT 重建結果有一定誤差。甚至有學者發現約半數患者在關節鏡檢中未發現明顯的裸點解剖結構,因此其解剖變異性較大[56]。Provencher 等[57]研究認為當肩胛盂前緣骨缺損平行于肩胛盂長軸時,經后方入路測量誤差較小,而骨缺損與長軸成一定角度時,即“倒梨形”肩胛盂,測量誤差較大。因此,關節鏡下基于肩胛盂裸點測量骨缺損的精確性有待驗證,要求醫生有豐富的術中測量操作經驗。Hill-Sachs 損傷范圍也可在關節鏡下測量,但目前尚無評價該技術用于 Hill-Sachs 損傷測量精確性的研究。
6 總結及展望
X 線片檢查肩胛盂前緣骨缺損首選 Bernageau 位和 West Point 位,但測量骨缺損不夠精確;而 Hill-Sachs 損傷則需結合多種 X 線片檢查方法,以獲得所需測量指標,對于臨床選擇手術方法的參考價值有限。MRI 在評估肩關節前向不穩骨缺損的精確性不及三維 MRI,而三維 MRI 精確性接近于三維 CT 重建。相對于 CT,MRI 優勢在于診斷伴隨的盂唇、肩袖等軟組織病變準確率高及避免輻射暴露等。關節鏡下測量評估肩胛盂前緣骨缺損因術者觀察視角、探勾放置角度以及裸點的變異,將嚴重影響其測量精確性。
三維 CT 重建是目前診斷肩關節前向不穩并測量評估其骨缺損程度最常用方法[29, 43, 58],但仍存在一定不足,例如較高的輻射暴露;無法確保獲得準確的測量正面視角,造成測量視角誤差等;盡管采用三維圖像重建技術,但實際測量仍是二維平面,且不利于醫生觀察和理解病灶,尤其體現在當肩胛盂前緣骨缺損不是規則的垂直斷崖式損傷,難以用肉眼分辨患盂的最外緣(真正形成肩胛盂軌跡的部分),而正常肩盂寬度僅 25 mm 左右[59],1 mm 的測量誤差將導致結果偏差 4%;此外,當 Hill-Sachs 損傷較淺而位置又較低時,會與肱骨頭后方裸區產生重疊,不利于觀察和測量。以上情況均會影響臨床決策的正確性。
因此,目前仍需找到一種更精確可行的方法以評估肩關節前方不穩中骨缺損程度,克服當前關節鏡下及三維 CT 重建測量存在的精確性問題,并用于輔助手術方式的選擇。隨著 3D 打印技術在臨床的廣泛運用,3D 打印下的精準評估可能是未來研究方向。