引用本文: 靳寶雍, 李焱, 馬林, 周兵華, 唐康來. 肩關節穩定機制再平衡理論在肩關節不穩和運動功能障礙治療中的臨床應用. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(3): 380-385. doi: 10.7507/1002-1892.202110075 復制
生理情況下,肩關節活動度及穩定性主要由動力穩定機制和靜力穩定機制共同維持[1]。當肩關節兩種穩定機制被破壞后,既可以出現肩關節不穩,也可以出現運動功能障礙。肩關節盂唇撕裂或關節盂骨性結構損傷以及先天性肩關節囊松弛等會破壞肩關節靜力穩定機制,臨床上表現為肩關節復發性脫位或慢性不穩。關節鏡下垂直褥式縫合關節囊治療肩關節復發性前脫位合并關節松弛癥,獲得了較好早期臨床療效[2]。該研究結果糾正了既往這一特殊類型疾病不適合行單純軟組織修復加強手術的觀點。另外,采用關節囊270° 或360° 松解合并肩峰下間隙恢復術治療凍結肩和創傷性肩關節功能障礙,患者肩關節活動度改善、疼痛緩解明顯[3-4]。這實際上是通過破壞肩關節靜力穩定機制來恢復肩關節運動能力。但為什么肩關節脫位患者施行關節囊垂直褥式縫合后能恢復并維持肩關節穩定性,而凍結肩以及創傷性肩關節功能障礙患者施行肩關節囊松解后肩關節穩定性未受到影響?為什么采用上關節囊重建能有效恢復肩關節上方穩定性,并且緩解巨大肩袖撕裂導致的肩關節假性麻痹[5]?靜力和動力穩定機制在維持肩關節運動平衡中起著重要作用,但兩者之間存在何種具體聯系?
為了回答上述問題,本課題組廣泛查閱近年來有關肩關節不穩和功能障礙的臨床文獻,最后提出了“肩關節穩定機制再平衡理論”以解釋上述現象。該理論有助于進一步認識肩關節不穩和運動功能障礙的發生、發展以及治療后的轉歸,并用于指導臨床上肩關節不穩或運動功能障礙等涉及肩關節穩定機制疾患的治療。
1 肩關節穩定機制和再平衡理論
肩關節包括盂肱關節、肩鎖關節、肩胛胸壁關節和胸鎖關節,是全身活動度最大的關節,也是最容易發生不穩的關節。肩關節靜力穩定機制包括肩胛盂、肱骨頭以及盂唇、關節囊、盂肱韌帶等結構;動力穩定機制包括岡上肌、岡下肌、小圓肌、肩胛下肌等肩胛周圍肌肉[6-7]。當肩關節靜力或動力穩定機制受損時,肱骨頭相對于肩胛盂發生超出正常生理范圍的異常活動,出現肩關節疼痛不適和力量減弱等肩關節不穩癥狀[8],甚至肩關節脫位[9-12]。相反,當肩關節靜力穩定機制病理性過度增強時,如創傷、糖尿病、甲狀腺疾病等內分泌疾病引起的關節囊攣縮,會導致肩關節出現不同程度活動受限。
在肩關節整個運動周期中,肩關節動力穩定機制是指在肩袖環抱以及肩部周圍肌肉共同作用下,肱骨頭中心和肩胛盂中心始終處于共軸狀態[2]。巨大肩袖損傷或肩胛下肌受損,導致肱骨頭中心與肩胛盂中心不能共軸,從而出現肩關節不穩[13]。肩胛周圍肌肉組織也可以通過調整肩胛盂相對于肱骨頭的位置,協同維持肩關節穩定性[7]。另外,運動過程中肩關節本體感覺感受器將關節穩定性信息反饋給中樞神經系統,中樞神經系統將信號傳導至靜力和動力穩定機制效應器,從而維持肩關節穩定和運動功能[14]。
盂肱關節骨性結構和盂唇-關節囊復合體是肩關節主要靜力穩定裝置,在維持肩關節靜態穩定中起著決定性作用[15-16]。盂肱關節球凹骨性結構是肩關節穩定的基礎,另外盂唇通過增加肩胛盂窩深度來抵抗肱骨頭過度移位[8-9]。生理情況下,盂唇-關節囊復合體和肩關節動力穩定機制協同作用,使肱骨頭中心始終與肩胛盂中心處于共軸狀態[17],特別是在肩胛骨傾斜角增大時,上關節囊通過對抗肱骨頭過度上移來穩定肩關節。肩關節外展時上關節囊逐漸松弛,下關節囊則處于緊縮狀態[18]。Kikuchi等[19]發現后關節囊收縮力最大,上關節囊收縮力最小。但是如果上關節囊和肩袖同時損傷,則會出現肩關節上方失穩現象[20]。此外,肩關節囊還通過維持肩關節內部負壓狀態,起到維持盂肱關節穩定的作用[9]。在肩胛盂和肱骨頭骨性結構完整情況下,肩關節囊前下方及盂肱下韌帶前束的主要功能是避免肱骨頭相對肩胛盂過度前移[21];而肩關節囊后方及盂肱下韌帶后束的主要功能是避免肱骨頭過度后移[18];肩關節下方穩定主要由肩袖間隙復合體提供,包括盂肱上韌帶、肩袖間隙關節囊、喙肱韌帶以及下盂肱韌帶復合體[21-22]。當肩關節囊過度松弛時,盂肱關節更易出現不穩或脫位[10, 23-24]。
本課題組前期通過處理肩關節靜力穩定結構治療關節不穩,例如加強前方關節囊治療盂唇撕裂合并肩關節囊松弛導致的肩關節不穩[10],重建上關節囊治療不可修復巨大肩袖損傷導致的肩關節上方不穩[5],以及通過關節囊松解減弱靜力穩定性來治療凍結肩以及創傷性肩關節功能障礙[3-4],均取得了較好療效。在此基礎上,本課題組廣泛查閱近年來與肩關節不穩和運動功能障礙相關的臨床研究文獻,分析總結了肩關節靜力和動力穩定機制之間的影響,提出了肩關節穩定機制再平衡理論,即當肩關節穩定機制破壞后,可以通過靜力穩定機制和動力穩定機制再平衡來實現重建。在肩關節動力穩定失去平衡時,可通過加強動力穩定機制和/或靜力穩定機制組織來實現肩關節動力性穩定的恢復;在肩關節靜力穩定失去平衡時,可通過肩關節靜力穩定機制相關軟組織和骨結構的再平衡來恢復肩關節靜力性穩定。
2 動力穩定機制中各組織之間的再平衡
肩袖損傷或三角肌損傷等肩關節單一動態穩定機制組織被破壞后,可以通過康復治療來改善肩關節不穩癥狀[25],主要包括姿勢教育、本體感覺、柔韌性和肌肉訓練共4項內容[10]。Watson等[26]為肩關節多向不穩患者創建了一個6階段康復訓練項目,該項目更注重改善肩胛骨運動對盂肱關節不穩的補償。對于非創傷性肩關節多向不穩,嚴格的康復治療也能起到良好效果[10, 27-29]。然而,長期隨訪研究發現,對于年輕患者,尤其是運動需求較高的運動員,康復治療并不能達到預期療效,仍需要手術治療[29-30]。對于肩袖撕裂,合理康復治療的早期療效與手術修復一樣[31],即使是巨大肩袖損傷,通過康復鍛煉增強三角肌收縮肌力,也能改善肩關節功能[32-33]。由此可見,肩關節不穩的康復治療實際上是通過加強肩關節周圍肌肉力量來實現力偶平衡,即通過加強損傷組織以外的其他組織功能來部分恢復肩關節穩定性。
不可修復的巨大岡上肌和岡下肌損傷直接破壞了肩關節動力穩定機制,并導致肩關節上方不穩,即肩關節運動時肱骨頭過度上移,與肩峰下表面發生撞擊,同時肱骨頭中心與肩胛盂中心不能在冠狀面上共軸。Kim等[34]發現巨大肩袖撕裂僅部分修復后,35%患者術后早期出現了肩胛下肌部分撕裂,術后5年肩胛下肌脂肪化與修復術前相比更嚴重、臨床功能更差,提示巨大肩袖撕裂導致肩關節上方不穩后,肩胛下肌承受更多負荷,即肩胛下肌部分再平衡了岡上肌撕裂導致的失穩。巨大岡上肌撕裂合并肩胛下肌損傷的臨床對照研究顯示,與肩胛下肌未修復患者相比,肩胛下肌修復患者術后有更好的臨床功能、肩關節活動度和疼痛評分,說明肩胛下肌修復能進一步恢復肩關節動力穩定機制[35]。另外,臨床采用背闊肌和胸大肌轉位治療巨大肩袖損傷[36]以及利用肱二頭肌長頭肌腱加強盂唇治療肩關節前向脫位,均獲得了較好療效[37]。因此,通過加強動力穩定機制不同組織可以治療單一動力穩定機制組織損傷。
3 靜力穩定機制中各組織之間的再平衡
肩胛盂唇以及關節囊等肩關節靜力穩定機制結構損傷后,將出現不同程度肩關節不穩[8-9]。肩關節復發性前脫位是肩關節前向不穩的極端情況,增加了靜力/動力穩定機制中其他解剖結構損傷風險[10]。此類患者康復治療效果不佳時可行手術治療[38],包括下方關節囊移位術、關節囊折疊術、肩袖間隔封閉術、喙肱韌帶重建術等軟組織修復術式,改良Bristow-Latarjet術等骨性結構加強術,以及骨性結構和軟組織結構聯合術式等[39-40]。這些手術方式實質上是通過加強肩關節靜力穩定機制中不同軟組織結構來治療肩關節不穩。
關節囊和盂唇是靜力穩定機制中重要組成部分,在維持肩關節靜力穩定中起著協同作用。創傷導致肩關節脫位同時,也會導致肩胛盂唇或關節囊損傷。關節鏡下盂唇修復是目前肩關節復發性前脫位最常見修復方式,可獲得明顯臨床改善[17, 20],然而術后脫位復發率達18.8%~22%[6, 11, 23]。有學者認為對于肩關節復發性前脫位只需解剖修復盂唇,不需要聯合關節囊緊縮縫合或關閉肩袖間隔[25, 41]。然而,基于尸體標本的生物力學研究顯示單獨盂唇撕裂不能導致肩關節不穩[26],這提示除盂唇外的其他靜力穩定組織也發揮了作用。不管是關節鏡下還是開放的下方關節囊移位術,旨在通過向上方提拉下方關節囊,減少關節囊內容積,從而起到加強肩關節前方靜力穩定的作用[12, 24, 38]。Miller等[42]認為肱骨側關節囊移位較肩胛盂側更能起到減少關節囊內容積的效果,這說明關節囊在肩關節靜力穩定機制中與盂唇起著協同作用。
盂唇關節囊復合體在肩關節靜力機制再平衡中起著重要作用。理論上,解剖修復盂唇的同時緊縮肩關節前方和下方關節囊可以起到增高盂唇的效果[25]。生物力學測試結果也顯示,將盂唇關節囊復合體作為一個整體進行修復比單純修復關節囊具有更好的生物力學穩定效果[27]。關節鏡下盂唇關節囊韌帶復合體折疊縫合術能有效避免術后肩關節前脫位的復發[43-44],5~10 mm折疊縫合可使關節囊容積減少16%~34%[10]。但是,如果前方關節囊容積減少過多也容易導致肩關節術后外旋活動受限。多項研究比較了關節鏡下和開放關節囊折疊術,發現兩者的再脫位發生率相似,差異無統計學意義[24, 38]。但關節鏡下手術患者運動功能受限程度明顯好于開放手術,這些患者的運動功能受限主要表現在外旋功能[45]。上述研究結果提示修復靜力穩定組織時需達精確平衡,過度加強會導致肩關節活動受限,靜力穩定機制在肩關節運動平衡中起著重要作用。
4 動力穩定機制和靜力穩定機制間的再平衡
無論何種原因導致的肩關節靜力或動力穩定機制減弱,均會發生肩關節不穩[46];相反,因為各種原因導致的靜力或動力穩定機制病理性增強,也會導致肩關節活動受限[47-49]。理論上,通過增強或減弱靜力/動力穩定機制,使兩種機制之間實現再平衡,可以治療靜力或動力穩定機制平衡破壞導致的臨床疾患。
上關節囊重建是指使用自體/同種異體肌腱或人工肌腱移植物,在肱骨頭肩袖足跡和肩胛盂上方重建上關節囊,治療巨大肩袖損傷導致的肩關節上方不穩[39, 50-51]。上關節囊重建治療巨大肩袖缺損導致的肩關節假性麻痹和肩胛下肌功能不全均獲得了較好療效[52]。正常肩關節運動功能是通過肩袖肌腱將肩袖肌肉收縮產生的力量傳導至肱骨頭,然后完成相應運動;雖然上關節囊重建并沒有恢復肩袖傳導力量的動力功能,但是其通過恢復上關節囊的靜力穩定功能,在一定意義上彌補了動力穩定機制受損導致的不穩,從而實現了肩關節穩定機制的再平衡。另外,Remplissage術通過固定加強肩關節后方關節囊和岡上肌腱治療Hill-Sach損傷導致的肩關節前脫位高風險患者,取得了較好的臨床療效[53-54]。綜上,通過加強肩關節靜力穩定機制和動力穩定機制其中一方,就可以部分恢復另一方破壞導致的失穩。
5 肩關節穩定機制再平衡理論臨床應用
5.1 指導肩關節活動受限和多向不穩的治療
創傷性肩關節功能障礙和凍結肩是臨床最常見的肩關節運動功能障礙,兩者病因不同,但是均表現為關節囊增厚攣縮和肩峰下滑囊粘連[48],即肩關節靜力穩定機制過度增強,所以經關節囊松解和恢復肩峰下間隙能明顯恢復肩關節活動能力[3, 55]。關節囊松解治療肩關節運動功能障礙減弱了靜力穩定,從而實現肩關節穩定機制再平衡。先天性結締組織疾病[7, 56-57]和后天性肩關節囊松弛[12, 24, 58]患者合并肩關節復發性前脫位,因為關節囊過度松弛,常規Bankart損傷修復術后再脫位率較高[58]。對于合并全身多關節松弛的肩關節前向不穩患者采用垂直褥式縫合關節囊,能取得較好中期療效[2]。Raynor等[59]認為關節鏡下關節囊緊縮縫合治療肩關節多向不穩需要同時閉合肩袖間隙。Gervasi等[60]認為僅通過關節囊移位或折疊并未徹底解決關節囊松弛狀態,關節囊會再次松弛導致關節不穩,所以需采用豬皮膚來源補片加強肩胛盂唇,增加肩胛盂深度。Aman等[61]采用了同種異體半腱肌腱重建喙肱韌帶治療復發性肩關節多向不穩合并Ehlers-Danlos綜合征患者。這些臨床研究都是通過不同方式加強靜力穩定機制來治療肩關節不穩,并且均獲得較好療效。總而言之,通過增強或減弱靜力穩定機制實現肩關節靜力穩定的再平衡,能改善肩關節活動不穩或受限的臨床癥狀。
5.2 指導肩關節不穩治療方案的選擇
肩胛盂扭轉角與肩關節不穩間有不可忽視的關系[19, 62]。多關節松弛癥患者肩胛盂后傾角增大以及肩胛盂后下部位扁平化[23],此骨性結構異常是肩關節不穩的重要因素,Bristow-Latarjet術、髂骨移植等骨性手術通過增加肩胛盂面積來恢復肩關節異常骨性結構,治療肩關節復發性前脫位[25, 63-65]。增加肩胛盂前方骨性結構聯合關節囊折疊,可治療肩關節多向不穩或首次軟組織手術失敗患者[43]。這些研究說明通過增加肩胛盂骨性結構可以有效對抗關節囊松弛導致的不穩,從而實現肩關節運動時穩定的再平衡。然而,Nakagawa等[66]發現Bankart損傷修復手術后,肩胛盂骨性缺損較大(≥13.5%關節盂直徑)患者再脫位風險明顯大于缺損較小患者。另外,針對<20%關節盂直徑的肩胛盂骨性缺損,關節鏡下Latarjet術后再脫位復發率相比常規Bankart損傷修復也沒有顯著優勢[67]。這充分說明盂唇關節囊復合體這一靜力穩定機制結構的恢復,可在一定程度上平衡骨性結構缺損導致的不穩。
6 小結
肩關節穩定機制再平衡理論整體、動態地反映了動力、靜力穩定機制中各組織之間,以及動力、靜力穩定機制之間的協同作用。該理論對于不同原因引起的肩關節不穩和活動受限的手術方案制定以及治療,均可以起到指導作用。但是肩關節穩定機制再平衡理論存在以下不足:① 肩關節內部本體感覺及神經肌肉控制系統在肩關節穩定性中起著十分重要作用[9, 14, 46],然而這方面的研究較少,同時很難量化和臨床驗證,導致不能納入到目前的理論中;② 該理論只是證實了動力、靜力穩定機制之間以及動力、靜力穩定機制中各組織之間,可以通過動態平衡實現肩關節穩定機制的再平衡,但具體生物力學補償機制等有待進一步深入研究。
利益沖突 所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點及其報道
作者貢獻聲明 靳寶雍、李焱收集文獻,撰寫初稿;李焱、馬林參與肩關節不穩和活動受限的系列手術;周兵華、唐康來完成理論構思;周兵華完成稿件修改
生理情況下,肩關節活動度及穩定性主要由動力穩定機制和靜力穩定機制共同維持[1]。當肩關節兩種穩定機制被破壞后,既可以出現肩關節不穩,也可以出現運動功能障礙。肩關節盂唇撕裂或關節盂骨性結構損傷以及先天性肩關節囊松弛等會破壞肩關節靜力穩定機制,臨床上表現為肩關節復發性脫位或慢性不穩。關節鏡下垂直褥式縫合關節囊治療肩關節復發性前脫位合并關節松弛癥,獲得了較好早期臨床療效[2]。該研究結果糾正了既往這一特殊類型疾病不適合行單純軟組織修復加強手術的觀點。另外,采用關節囊270° 或360° 松解合并肩峰下間隙恢復術治療凍結肩和創傷性肩關節功能障礙,患者肩關節活動度改善、疼痛緩解明顯[3-4]。這實際上是通過破壞肩關節靜力穩定機制來恢復肩關節運動能力。但為什么肩關節脫位患者施行關節囊垂直褥式縫合后能恢復并維持肩關節穩定性,而凍結肩以及創傷性肩關節功能障礙患者施行肩關節囊松解后肩關節穩定性未受到影響?為什么采用上關節囊重建能有效恢復肩關節上方穩定性,并且緩解巨大肩袖撕裂導致的肩關節假性麻痹[5]?靜力和動力穩定機制在維持肩關節運動平衡中起著重要作用,但兩者之間存在何種具體聯系?
為了回答上述問題,本課題組廣泛查閱近年來有關肩關節不穩和功能障礙的臨床文獻,最后提出了“肩關節穩定機制再平衡理論”以解釋上述現象。該理論有助于進一步認識肩關節不穩和運動功能障礙的發生、發展以及治療后的轉歸,并用于指導臨床上肩關節不穩或運動功能障礙等涉及肩關節穩定機制疾患的治療。
1 肩關節穩定機制和再平衡理論
肩關節包括盂肱關節、肩鎖關節、肩胛胸壁關節和胸鎖關節,是全身活動度最大的關節,也是最容易發生不穩的關節。肩關節靜力穩定機制包括肩胛盂、肱骨頭以及盂唇、關節囊、盂肱韌帶等結構;動力穩定機制包括岡上肌、岡下肌、小圓肌、肩胛下肌等肩胛周圍肌肉[6-7]。當肩關節靜力或動力穩定機制受損時,肱骨頭相對于肩胛盂發生超出正常生理范圍的異常活動,出現肩關節疼痛不適和力量減弱等肩關節不穩癥狀[8],甚至肩關節脫位[9-12]。相反,當肩關節靜力穩定機制病理性過度增強時,如創傷、糖尿病、甲狀腺疾病等內分泌疾病引起的關節囊攣縮,會導致肩關節出現不同程度活動受限。
在肩關節整個運動周期中,肩關節動力穩定機制是指在肩袖環抱以及肩部周圍肌肉共同作用下,肱骨頭中心和肩胛盂中心始終處于共軸狀態[2]。巨大肩袖損傷或肩胛下肌受損,導致肱骨頭中心與肩胛盂中心不能共軸,從而出現肩關節不穩[13]。肩胛周圍肌肉組織也可以通過調整肩胛盂相對于肱骨頭的位置,協同維持肩關節穩定性[7]。另外,運動過程中肩關節本體感覺感受器將關節穩定性信息反饋給中樞神經系統,中樞神經系統將信號傳導至靜力和動力穩定機制效應器,從而維持肩關節穩定和運動功能[14]。
盂肱關節骨性結構和盂唇-關節囊復合體是肩關節主要靜力穩定裝置,在維持肩關節靜態穩定中起著決定性作用[15-16]。盂肱關節球凹骨性結構是肩關節穩定的基礎,另外盂唇通過增加肩胛盂窩深度來抵抗肱骨頭過度移位[8-9]。生理情況下,盂唇-關節囊復合體和肩關節動力穩定機制協同作用,使肱骨頭中心始終與肩胛盂中心處于共軸狀態[17],特別是在肩胛骨傾斜角增大時,上關節囊通過對抗肱骨頭過度上移來穩定肩關節。肩關節外展時上關節囊逐漸松弛,下關節囊則處于緊縮狀態[18]。Kikuchi等[19]發現后關節囊收縮力最大,上關節囊收縮力最小。但是如果上關節囊和肩袖同時損傷,則會出現肩關節上方失穩現象[20]。此外,肩關節囊還通過維持肩關節內部負壓狀態,起到維持盂肱關節穩定的作用[9]。在肩胛盂和肱骨頭骨性結構完整情況下,肩關節囊前下方及盂肱下韌帶前束的主要功能是避免肱骨頭相對肩胛盂過度前移[21];而肩關節囊后方及盂肱下韌帶后束的主要功能是避免肱骨頭過度后移[18];肩關節下方穩定主要由肩袖間隙復合體提供,包括盂肱上韌帶、肩袖間隙關節囊、喙肱韌帶以及下盂肱韌帶復合體[21-22]。當肩關節囊過度松弛時,盂肱關節更易出現不穩或脫位[10, 23-24]。
本課題組前期通過處理肩關節靜力穩定結構治療關節不穩,例如加強前方關節囊治療盂唇撕裂合并肩關節囊松弛導致的肩關節不穩[10],重建上關節囊治療不可修復巨大肩袖損傷導致的肩關節上方不穩[5],以及通過關節囊松解減弱靜力穩定性來治療凍結肩以及創傷性肩關節功能障礙[3-4],均取得了較好療效。在此基礎上,本課題組廣泛查閱近年來與肩關節不穩和運動功能障礙相關的臨床研究文獻,分析總結了肩關節靜力和動力穩定機制之間的影響,提出了肩關節穩定機制再平衡理論,即當肩關節穩定機制破壞后,可以通過靜力穩定機制和動力穩定機制再平衡來實現重建。在肩關節動力穩定失去平衡時,可通過加強動力穩定機制和/或靜力穩定機制組織來實現肩關節動力性穩定的恢復;在肩關節靜力穩定失去平衡時,可通過肩關節靜力穩定機制相關軟組織和骨結構的再平衡來恢復肩關節靜力性穩定。
2 動力穩定機制中各組織之間的再平衡
肩袖損傷或三角肌損傷等肩關節單一動態穩定機制組織被破壞后,可以通過康復治療來改善肩關節不穩癥狀[25],主要包括姿勢教育、本體感覺、柔韌性和肌肉訓練共4項內容[10]。Watson等[26]為肩關節多向不穩患者創建了一個6階段康復訓練項目,該項目更注重改善肩胛骨運動對盂肱關節不穩的補償。對于非創傷性肩關節多向不穩,嚴格的康復治療也能起到良好效果[10, 27-29]。然而,長期隨訪研究發現,對于年輕患者,尤其是運動需求較高的運動員,康復治療并不能達到預期療效,仍需要手術治療[29-30]。對于肩袖撕裂,合理康復治療的早期療效與手術修復一樣[31],即使是巨大肩袖損傷,通過康復鍛煉增強三角肌收縮肌力,也能改善肩關節功能[32-33]。由此可見,肩關節不穩的康復治療實際上是通過加強肩關節周圍肌肉力量來實現力偶平衡,即通過加強損傷組織以外的其他組織功能來部分恢復肩關節穩定性。
不可修復的巨大岡上肌和岡下肌損傷直接破壞了肩關節動力穩定機制,并導致肩關節上方不穩,即肩關節運動時肱骨頭過度上移,與肩峰下表面發生撞擊,同時肱骨頭中心與肩胛盂中心不能在冠狀面上共軸。Kim等[34]發現巨大肩袖撕裂僅部分修復后,35%患者術后早期出現了肩胛下肌部分撕裂,術后5年肩胛下肌脂肪化與修復術前相比更嚴重、臨床功能更差,提示巨大肩袖撕裂導致肩關節上方不穩后,肩胛下肌承受更多負荷,即肩胛下肌部分再平衡了岡上肌撕裂導致的失穩。巨大岡上肌撕裂合并肩胛下肌損傷的臨床對照研究顯示,與肩胛下肌未修復患者相比,肩胛下肌修復患者術后有更好的臨床功能、肩關節活動度和疼痛評分,說明肩胛下肌修復能進一步恢復肩關節動力穩定機制[35]。另外,臨床采用背闊肌和胸大肌轉位治療巨大肩袖損傷[36]以及利用肱二頭肌長頭肌腱加強盂唇治療肩關節前向脫位,均獲得了較好療效[37]。因此,通過加強動力穩定機制不同組織可以治療單一動力穩定機制組織損傷。
3 靜力穩定機制中各組織之間的再平衡
肩胛盂唇以及關節囊等肩關節靜力穩定機制結構損傷后,將出現不同程度肩關節不穩[8-9]。肩關節復發性前脫位是肩關節前向不穩的極端情況,增加了靜力/動力穩定機制中其他解剖結構損傷風險[10]。此類患者康復治療效果不佳時可行手術治療[38],包括下方關節囊移位術、關節囊折疊術、肩袖間隔封閉術、喙肱韌帶重建術等軟組織修復術式,改良Bristow-Latarjet術等骨性結構加強術,以及骨性結構和軟組織結構聯合術式等[39-40]。這些手術方式實質上是通過加強肩關節靜力穩定機制中不同軟組織結構來治療肩關節不穩。
關節囊和盂唇是靜力穩定機制中重要組成部分,在維持肩關節靜力穩定中起著協同作用。創傷導致肩關節脫位同時,也會導致肩胛盂唇或關節囊損傷。關節鏡下盂唇修復是目前肩關節復發性前脫位最常見修復方式,可獲得明顯臨床改善[17, 20],然而術后脫位復發率達18.8%~22%[6, 11, 23]。有學者認為對于肩關節復發性前脫位只需解剖修復盂唇,不需要聯合關節囊緊縮縫合或關閉肩袖間隔[25, 41]。然而,基于尸體標本的生物力學研究顯示單獨盂唇撕裂不能導致肩關節不穩[26],這提示除盂唇外的其他靜力穩定組織也發揮了作用。不管是關節鏡下還是開放的下方關節囊移位術,旨在通過向上方提拉下方關節囊,減少關節囊內容積,從而起到加強肩關節前方靜力穩定的作用[12, 24, 38]。Miller等[42]認為肱骨側關節囊移位較肩胛盂側更能起到減少關節囊內容積的效果,這說明關節囊在肩關節靜力穩定機制中與盂唇起著協同作用。
盂唇關節囊復合體在肩關節靜力機制再平衡中起著重要作用。理論上,解剖修復盂唇的同時緊縮肩關節前方和下方關節囊可以起到增高盂唇的效果[25]。生物力學測試結果也顯示,將盂唇關節囊復合體作為一個整體進行修復比單純修復關節囊具有更好的生物力學穩定效果[27]。關節鏡下盂唇關節囊韌帶復合體折疊縫合術能有效避免術后肩關節前脫位的復發[43-44],5~10 mm折疊縫合可使關節囊容積減少16%~34%[10]。但是,如果前方關節囊容積減少過多也容易導致肩關節術后外旋活動受限。多項研究比較了關節鏡下和開放關節囊折疊術,發現兩者的再脫位發生率相似,差異無統計學意義[24, 38]。但關節鏡下手術患者運動功能受限程度明顯好于開放手術,這些患者的運動功能受限主要表現在外旋功能[45]。上述研究結果提示修復靜力穩定組織時需達精確平衡,過度加強會導致肩關節活動受限,靜力穩定機制在肩關節運動平衡中起著重要作用。
4 動力穩定機制和靜力穩定機制間的再平衡
無論何種原因導致的肩關節靜力或動力穩定機制減弱,均會發生肩關節不穩[46];相反,因為各種原因導致的靜力或動力穩定機制病理性增強,也會導致肩關節活動受限[47-49]。理論上,通過增強或減弱靜力/動力穩定機制,使兩種機制之間實現再平衡,可以治療靜力或動力穩定機制平衡破壞導致的臨床疾患。
上關節囊重建是指使用自體/同種異體肌腱或人工肌腱移植物,在肱骨頭肩袖足跡和肩胛盂上方重建上關節囊,治療巨大肩袖損傷導致的肩關節上方不穩[39, 50-51]。上關節囊重建治療巨大肩袖缺損導致的肩關節假性麻痹和肩胛下肌功能不全均獲得了較好療效[52]。正常肩關節運動功能是通過肩袖肌腱將肩袖肌肉收縮產生的力量傳導至肱骨頭,然后完成相應運動;雖然上關節囊重建并沒有恢復肩袖傳導力量的動力功能,但是其通過恢復上關節囊的靜力穩定功能,在一定意義上彌補了動力穩定機制受損導致的不穩,從而實現了肩關節穩定機制的再平衡。另外,Remplissage術通過固定加強肩關節后方關節囊和岡上肌腱治療Hill-Sach損傷導致的肩關節前脫位高風險患者,取得了較好的臨床療效[53-54]。綜上,通過加強肩關節靜力穩定機制和動力穩定機制其中一方,就可以部分恢復另一方破壞導致的失穩。
5 肩關節穩定機制再平衡理論臨床應用
5.1 指導肩關節活動受限和多向不穩的治療
創傷性肩關節功能障礙和凍結肩是臨床最常見的肩關節運動功能障礙,兩者病因不同,但是均表現為關節囊增厚攣縮和肩峰下滑囊粘連[48],即肩關節靜力穩定機制過度增強,所以經關節囊松解和恢復肩峰下間隙能明顯恢復肩關節活動能力[3, 55]。關節囊松解治療肩關節運動功能障礙減弱了靜力穩定,從而實現肩關節穩定機制再平衡。先天性結締組織疾病[7, 56-57]和后天性肩關節囊松弛[12, 24, 58]患者合并肩關節復發性前脫位,因為關節囊過度松弛,常規Bankart損傷修復術后再脫位率較高[58]。對于合并全身多關節松弛的肩關節前向不穩患者采用垂直褥式縫合關節囊,能取得較好中期療效[2]。Raynor等[59]認為關節鏡下關節囊緊縮縫合治療肩關節多向不穩需要同時閉合肩袖間隙。Gervasi等[60]認為僅通過關節囊移位或折疊并未徹底解決關節囊松弛狀態,關節囊會再次松弛導致關節不穩,所以需采用豬皮膚來源補片加強肩胛盂唇,增加肩胛盂深度。Aman等[61]采用了同種異體半腱肌腱重建喙肱韌帶治療復發性肩關節多向不穩合并Ehlers-Danlos綜合征患者。這些臨床研究都是通過不同方式加強靜力穩定機制來治療肩關節不穩,并且均獲得較好療效。總而言之,通過增強或減弱靜力穩定機制實現肩關節靜力穩定的再平衡,能改善肩關節活動不穩或受限的臨床癥狀。
5.2 指導肩關節不穩治療方案的選擇
肩胛盂扭轉角與肩關節不穩間有不可忽視的關系[19, 62]。多關節松弛癥患者肩胛盂后傾角增大以及肩胛盂后下部位扁平化[23],此骨性結構異常是肩關節不穩的重要因素,Bristow-Latarjet術、髂骨移植等骨性手術通過增加肩胛盂面積來恢復肩關節異常骨性結構,治療肩關節復發性前脫位[25, 63-65]。增加肩胛盂前方骨性結構聯合關節囊折疊,可治療肩關節多向不穩或首次軟組織手術失敗患者[43]。這些研究說明通過增加肩胛盂骨性結構可以有效對抗關節囊松弛導致的不穩,從而實現肩關節運動時穩定的再平衡。然而,Nakagawa等[66]發現Bankart損傷修復手術后,肩胛盂骨性缺損較大(≥13.5%關節盂直徑)患者再脫位風險明顯大于缺損較小患者。另外,針對<20%關節盂直徑的肩胛盂骨性缺損,關節鏡下Latarjet術后再脫位復發率相比常規Bankart損傷修復也沒有顯著優勢[67]。這充分說明盂唇關節囊復合體這一靜力穩定機制結構的恢復,可在一定程度上平衡骨性結構缺損導致的不穩。
6 小結
肩關節穩定機制再平衡理論整體、動態地反映了動力、靜力穩定機制中各組織之間,以及動力、靜力穩定機制之間的協同作用。該理論對于不同原因引起的肩關節不穩和活動受限的手術方案制定以及治療,均可以起到指導作用。但是肩關節穩定機制再平衡理論存在以下不足:① 肩關節內部本體感覺及神經肌肉控制系統在肩關節穩定性中起著十分重要作用[9, 14, 46],然而這方面的研究較少,同時很難量化和臨床驗證,導致不能納入到目前的理論中;② 該理論只是證實了動力、靜力穩定機制之間以及動力、靜力穩定機制中各組織之間,可以通過動態平衡實現肩關節穩定機制的再平衡,但具體生物力學補償機制等有待進一步深入研究。
利益沖突 所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點及其報道
作者貢獻聲明 靳寶雍、李焱收集文獻,撰寫初稿;李焱、馬林參與肩關節不穩和活動受限的系列手術;周兵華、唐康來完成理論構思;周兵華完成稿件修改