三维CT重建肩胛下肌损伤的相关因素及预测效能评估

doi:10.12307/2023.637

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (27): 4351-4356.doi: 10.12307/2023.637

• 骨与关节图像与影像 bone and joint imaging • 上一篇下一篇

三维CT重建肩胛下肌损伤的相关因素及预测效能评估

李大恩1，2，武亚飞1，2，仇尚1，王刚1，2，高绪仁1，陈向阳1

1徐州医科大学附属医院骨科，江苏省徐州市 221000；2徐州医科大学，江苏省徐州市 221000

收稿日期:2022-07-04 接受日期:2022-08-19 出版日期:2023-09-28 发布日期:2022-11-07
通讯作者: 陈向阳，博士，主任医师，副教授，徐州医科大学附属医院骨科，江苏省徐州市 221000 高绪仁，博士，主任医师，副教授，徐州医科大学附属医院骨科，江苏省徐州市 221000
作者简介:李大恩，男，1996年生，安徽省阜阳市人，徐州医科大学在读硕士，医师，主要从事骨关节外科相关疾病研究。
基金资助:
徐州市科学技术局项目(KC19019)，项目负责人：仇尚

Factors associated with subscapularis injury and predictive efficacy based on three-dimensional CT reconstruction

Li Daen1, 2, Wu Yafei1, 2, Qiu Shang1, Wang Gang1, 2, Gao Xuren1, Chen Xiangyang1

1Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China; 2Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China

Received:2022-07-04 Accepted:2022-08-19 Online:2023-09-28 Published:2022-11-07
Contact: Chen Xiangyang, MD, Chief physician, Associate professor, Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China Gao Xuren, MD, Chief physician, Associate professor, Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
About author:Li Daen, Master candidate, Physician, Department of Orthopedics, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China; Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
Supported by:
a grant from Xuzhou Science and Technology Bureau, No. KC19019 (to QS)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

喙肱距：喙突尖与肱骨小结节间的最短距离。研究多在MRI横断面T1加权像上进行测量，有研究表明，喙肱距减小与肩胛下肌损伤有关，喙肱距对肩胛下肌损伤术前诊断具有重要的参考价值。
喙突过度覆盖距离：为关节盂平面与喙突最突出部分间距离，用来描述喙突形状，代表喙突向肩关节盂重叠的距离。研究多在MRI横断面T1加权像上进行测量，近年来成为肩胛下肌损伤预测因素相关研究热点。

背景：肩胛下肌作为肩袖肌群中最大且唯一的前肩袖肌，其损伤时常被忽视，且肩胛下肌局部损伤仍具有诊断难度，近年来有研究发现喙肱距及喙突过度覆盖距离可作为肩胛下肌损伤的预测因子。
目的：探究喙肱距离、喙突过度覆盖距离及患者双侧肩关节喙肱距差异与肩胛下肌损伤的关系，评估各参数对肩胛下肌损伤的诊断效能。
方法：回顾性收集2021年2月至2022年6月退变性肩袖损伤患者的术前临床及影像学资料，根据术中关节镜检查结果将患者分为肩袖损伤合并肩胛下肌撕裂组(肩胛下肌撕裂组，28例)，肩袖损伤不伴有肩胛下肌撕裂组(对照组，56例)。将入组患者的CT资料以DICOM格式导入Mimics软件，重建患者肩胛骨及肱骨近端，确定测量点建立测量平面，在3-matic软件测量患者喙肱距离、喙突过度覆盖距离。比较两组患者组间参数差异及组内双侧差异，并对各参数进行受试者工作特征曲线分析，确定各参数曲线下面积及最佳截断值。
结果与结论：①组间比较喙肱距离：肩胛下肌撕裂组为(7.00±0.87) mm，对照组为(9.08±1.02) mm，肩胛下肌撕裂组明显小于对照组(P < 0.01)；组间比较喙突过度覆盖距离：肩胛下肌撕裂组为(21.05±1.98) mm，对照组为(19.46±1.55) mm，肩胛下肌撕裂组明显大于对照组(P <
0.01)；②组内比较双侧喙肱距差异：肩胛下肌撕裂组患侧喙肱距离(7.00±0.87) mm明显小于健侧(9.26±0.87) mm，差异有显著性意义(P < 0.01)；③受试者工作特征曲线分析：喙肱距离、喙突过度覆盖距离、双侧喙肱距差异的曲线下面积(AUC)分别为0.884，0.729，0.905；最佳截断值分别为7.65，20.2，1.15 mm；④结果表明，喙肱距离、喙突过度覆盖距离、双侧喙肱距差异均与肩胛下肌损伤有关，均可作为肩胛下肌损伤的预测因子，其中双侧喙肱距差异的预测效能最高，3个测量参数在临床术前诊断可提供一定参考价值。
https://orcid.org/0000-0002-4528-9245 (李大恩)
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 肩袖损伤, 肩胛下肌损伤, 喙肱距, 喙突过度覆盖距离, 三维重建, 肩胛骨, 喙突

Abstract: BACKGROUND: As the largest and only anterior rotator cuff muscle in the rotator cuff muscle group, the subscapularis muscle is often neglected for its injury, and the local injury of the subscapular muscle is still difficult to diagnose. In recent years, studies have found that the coracohumeral distance and coracoid overlap distance were used as predictors of subscapularis muscle injury.
OBJECTIVE: To investigate the relationship between the coracohumeral distance, coracoid overlap distance and the difference between the coracohumeral distance of the patient’s bilateral shoulder joint and subscapularis injury, and to evaluate the diagnostic efficacy of each parameter on subscapularis injury.
METHODS: Preoperative clinical and imaging data of patients with degenerative rotator cuff injury from February 2021 to June 2022 were retrospectively collected, and patients were divided into the group with rotator cuff injury combined with subscapularis tear (subscapularis tear group, 28 patients) and the group with rotator cuff injury without subscapularis tear (control group, 56 patients) based on intraoperative arthroscopic findings. The CT data of the enrolled patients were imported into Mimics software in DICOM format. The scapula and proximal humerus of the patients were reconstructed; the measurement points were determined to establish the measurement plane; the coracohumeral distance and coracoid overlap distance of the patients were measured in 3-matic software. The differences in parameters between the two groups of patients and bilateral differences within the groups were compared, and receiver operating characteristic curve analysis was performed for each parameter to determine the area under the curve and the optimal cut-off value for each parameter.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Coracohumeral distance among groups: (7.00±0.87) mm in the subscapularis tear group and (9.08±1.02) mm in the control group. Coracohumeral distance in the subscapularis tear group was significantly smaller than that in the control group (P < 0.01). Coracoid overlap distance among groups: (21.05±1.98) mm in the subscapularis tear group and (19.46±1.55) mm in the control group. Coracoid overlap distance in the subscapularis tear group was significantly larger than that in the control group (P < 0.01). (2) Difference in coracohumeral distance between the two groups: The coracohumeral distance of the affected side of the subscapularis tear group (7.00±0.87) mm was significantly smaller than that of the healthy side (9.26±0.87) mm, and the difference was statistically significant (P < 0.01). (3) The receiver operating characteristic analysis: the areas under the curve for the difference in coracohumeral distance, coracoid overlap distance, and bilateral coracohumeral distance were 0.884, 0.729, and 0.905, respectively; the best cut-off values were 7.65 mm, 20.2 mm, and 1.15 mm, respectively. (4) It is concluded that the coracohumeral distance, coracoid overlap distance, and bilateral coracohumeral distance difference are all related to subscapularis injury, and all can be used as predictors of subscapularis injury, with coracohumeral distance difference having the highest predictive efficacy, and the three measured parameters can provide some reference values in preoperative clinical diagnosis.

Key words: rotator cuff injury, subscapularis injury, coracohumeral distance, coracoid overlap distance, three-dimensional reconstruction, scapula, coronoid process

中图分类号:

李大恩, 武亚飞, 仇尚, 王刚, 高绪仁, 陈向阳. 三维CT重建肩胛下肌损伤的相关因素及预测效能评估[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(27): 4351-4356.

Li Daen, Wu Yafei, Qiu Shang, Wang Gang, Gao Xuren, Chen Xiangyang. Factors associated with subscapularis injury and predictive efficacy based on three-dimensional CT reconstruction[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(27): 4351-4356.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析纳入肩胛下肌撕裂组28例患者与对照组56例患者病历及影像资料，均进入结果分析，无脱落。
2.2 一般资料比较经Shapiro-Wilk正态性检验结果显示，研究对象年龄、喙肱距离、喙突过度覆盖距离均服从正态分布(P > 0.05)，两组间患者性别、年龄、侧别差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。

2.3 试验流程图见图3。

2.4 两组患者组内及组间喙肱距离、喙突过度覆盖距离比较肩胛下肌撕裂组患者患肩喙肱距离为(7.00±0.87) mm，对照组患者患肩喙肱距离为(9.08±1.02) mm，肩胛下肌撕裂组明显小于对照组，差异有显著性意义(P < 0.01)。肩胛下肌撕裂组患者患肩喙突过度覆盖距离为(21.05±1.98) mm，对照组喙突过度覆盖距离为(19.46±1.55) mm，肩胛下肌撕裂组明显大于对照组，差异有显著性意义(P < 0.01)。两组患者组内患肩与健肩喙肱距离、喙突过度覆盖距离比较，见表2。肩胛下肌撕裂组患侧喙肱距离明显小于健侧，差异有显著性意义(P < 0.01)；而对照组患侧与健侧喙肱距离基本相同，差异无显著性意义(P > 0.05)。两组患者组内患侧与健侧喙突过度覆盖距离都基本相同，差异无显著性意义(P > 0.05)。两组患者双侧喙肱距离、喙突过度覆盖距离数据分布，见图4，5。

2.5 评估各参数的预测价值设计受试者工作特征曲线(ROC曲线)以评估喙肱距离、喙突过度覆盖距离及Δ喙肱距离(Δ表示双侧差异)预测肩胛下肌损伤的能力，模型的准确性通过受试者工作特征曲线下面积(AUC)来衡量，曲线下面积为1代表一个完美的预测值，0.5-0.7表示诊断价值较低，0.7-0.9表示诊断价值中等，0.9以上表示诊断价值较高。如表3，图6，图7所示，喙突过度覆盖距离(曲线下面积为0.729)是肩胛下肌损伤的中等预测因子，而喙肱距离(曲线下面积为0.884)与Δ喙肱距离(曲线下面积为0.905)均有较高的诊断价值，预测肩胛下肌损伤更可靠。区分肩胛下肌撕裂组与对照组间的最佳截断值分别为喙肱距离< 7.65 mm、喙突过度覆盖距离> 20.2 mm、Δ喙肱距离> 1.15 mm，喙肱距离的灵敏度与特异度分别为0.821，0.857，喙突过度覆盖距离的灵敏度与特异度分别为0.643，0.75，Δ喙肱距离的灵敏度与特异度分别为0.964，0.821。对于喙肱距离，较小的数值表示更明确的肩胛下肌损伤结果，值越小越可能出现肩胛下肌损伤，而喙突过度覆盖距离与Δ喙肱距离则相反，越大的数值越可能出现肩胛下肌损伤，所以分别在两个受试者工作特征曲线图上显示。

参考文献

[1] LEITE MJ, PINHO AR, SÁ MC, et al. Coracoid morphology and humeral version as risk factors for subscapularis tears. J Shoulder Elbow Surg. 2020;29(9):1804-1810.
[2] 柳在澈.肩胛下肌腱撕裂的分型和治疗[J].中华肩肘外科电子杂志,2016,4(4):255.
[3] KIM TK, RAUH PB, MCFARLAND EG. Partial tears of the subscapularis tendon found during arthroscopic procedures on the shoulder: a statistical analysis of sixty cases. Am J Sports Med. 2003;31(5):744-750.
[4] LAFOSSE L, JOST B, REILAND Y, et al. Structural integrity and clinical outcomes after arthroscopic repair of isolated subscapularis tears. J Bone Joint Surg Am. 2007;89(6):1184-1193.
[5] XIN L, LUO J, CHEN M, et al. Anatomy and Correlation of the Coracoid Process and Coracoclavicular Ligament Based on Three-Dimensional Computed Tomography Reconstruction and Magnetic Resonance Imaging. Med Sci Monit. 2021;27:e930435.
[6] 凌一鸣,张开伟,沈冯君.喙突形态改变对肩胛下肌腱的损害分析[J].实用骨科杂志,2018,24(11):995-997,1001.
[7] ZHU S, TAN J, WU D, et al. Bilateral coracohumeral distance discrepancy is associated with subscapularis tear in rotator cuff rupture patients. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2021;29(12):3936-3942.
[8] AKTAS E, SAHIN B, ARIKAN M, et al. MRI analysis of coracohumeral interval width and its relation to rotator cuff tear. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2015;25(2):281-286.
[9] BALKE M, BANERJEE M, GRESHAKE O, et al. The Coracohumeral Distance in Shoulders With Traumatic and Degenerative Subscapularis Tendon Tears. Am J Sports Med. 2016;44(1):198-201.
[10] LO IK, BURKHART SS. The etiology and assessment of subscapularis tendon tears: a case for subcoracoid impingement, the roller-wringer effect, and TUFF lesions of the subscapularis. Arthroscopy. 2003;19(10):1142-1150.
[11] 霍彦旭,杨志,裴方,等.临界肩关节角与退行性肩袖撕裂关系的临床研究[J].中国组织工程研究,2020,24(35):5644-5649.
[12] XU W, WANG F, XUE Q. Identifying key factors associated with subscapularis tendon tears and developing a risk prediction model to assist diagnosis. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):393.
[13] 马秉贤,张永,包呼日查,等.基于CT三维模型分析肩胛下肌腱损伤患者喙突形态和位置的研究[J].中华肩肘外科电子杂志,2021, 9(3):229-235.
[14] HATTA T, YAMAMOTO N, SANO H, et al. Three-Dimensional Morphometric Analysis of the Coracohumeral Distance Using Magnetic Resonance Imaging. Orthop Rev(Pavia). 2017;9(1):6999.
[15] IMMA II, NIZLAN NM, EZAMIN AR, et al. Coracoid Process Morphology using 3D-CT Imaging in a Malaysian Population. Malays Orthop J. 2017; 11(2):30-35.
[16] 杨士豪,赵甲军,郑稼,等.肩胛骨个体解剖形态测量对肩袖损伤诊断的预测价值[J].中华实用诊断与治疗杂志,2021,35(6):596-598.
[17] FRIEDMAN RJ, HAWTHORNE KB, GENEZ BM. The use of computerized tomography in the measurement of glenoid version. J Bone Joint Surg Am. 1992;74(7):1032-1037.
[18] GIAROLI EL, MAJOR NM, LEMLEY DE, et al. Coracohumeral interval imaging in subcoracoid impingement syndrome on MRI. AJR Am J Roentgenol. 2006;186(1):242-246.
[19] LEITE MJ, SÁ MC, LOPES MJ, et al. Coracohumeral distance and coracoid overlap as predictors of subscapularis and long head of the biceps injuries. J Shoulder Elbow Surg. 2019;28(9):1723-1727.
[20] KLEIST KD, FREEHILL MQ, HAMILTON L, et al. Computed tomography analysis of the coracoid process and anatomic structures of the shoulder after arthroscopic coracoid decompression: a cadaveric study. J Shoulder Elbow Surg. 2007;16(2):245-250.
[21] 胡健,禹宝庆,刘丙立.喙突的形态变异与相关疾病[J].中国临床解剖学杂志,2021,39(4):496-500.
[22] CETINKAYA M, ATAOGLU MB, OZER M, et al. Subscapularis Tendon Slip Number and Coracoid Overlap Are More Related Parameters for Subcoracoid Impingement in Subscapularis Tears: A Magnetic Resonance Imaging Comparison Study. Arthroscopy. 2017;33(4): 734-742.
[23] DINES DM, WARREN RF, INGLIS AE, et al. The coracoid impingement syndrome. J Bone Joint Surg Br. 1990;72(2):314.
[24] DE WILDE LF, VERSTRAETEN T, SPEECKAERT W, et al. Reliability ofthe glenoidplane. J Shoulder Elbow Surg. 2010;19(3):414-422.
[25] CABEZAS AF, KREBES K, HUSSEY MM, et al. Morphologic Variability of the Shoulder between the Populations of North American and East Asian. Clin Orthop Surg. 2016;8(3):280-287.
[26] VAN PARYS M, ALKIAR O, NAIDOO N, et al. Three-dimensional evaluation of scapular morphology in primary glenohumeral arthritis, rotator cuff arthropathy, and asymptomatic shoulders. J Shoulder Elbow Surg. 2021;30(8):1803-1810.
[27] AHMAD ZY, DIAZ LE, ROEMER FW, et al. Imaging Review of Subscapularis Tendon and Rotator Interval Pathology. Radiol Res Pract. 2022;2022:4009829.

引言

肩袖损伤是肩关节常见疾病，临床上以冈上肌及肌腱的损伤最为常见，而肩胛下肌作为肩袖肌群中最大且唯一的前肩袖肌，其损伤时常被忽视[1-2]。随着影像学技术及关节镜技术的发展，肩胛下肌损伤的诊断率逐渐提高，越来越多的肩部外科医生认识到肩胛下肌损伤的重要性。KIM 等[3]对 314 例肩关节进行关节镜下探查发现 19%的患者存在肩胛下肌撕裂，其中有90%的患者同时合并冈上肌损伤；LAFOSSEL等[4]研究发现单纯的肩胛下肌撕裂占肩袖损伤的 4.9%-10.1%，而 30%-50%的肩袖损伤中有肩胛下肌损伤存在。然而，肩胛下肌撕裂的诊断仍然是一个挑战，特别是在肩胛下肌部分撕裂的患者中，体格检查和影像学检查的敏感性和特异性都是有限的[5-6]。因此，需要可靠的预测因子为外科医生提供更准确的术前信息。
肩胛下肌损伤机制的研究有很多，包括肌腱本身退行性变、创伤、血供减少及喙突下撞击等[7-8]。其中，喙突下撞击被认为是肩胛下肌损伤的主要危险因素，它的定义是喙突下间隙变窄。笔者从以前的研究中了解到，喙肱距离缩短、喙突过度覆盖距离增加与肩胛下肌损伤之间存在相关性[9-10]。然而，对于这些形态变异的性质和诊断价值尚未达成共识。
目前国内外研究喙突下撞击主要通过测量肩关节MRI上喙肱距离，但这种测量方法会受到患者摄片体位、肱骨旋转角度、影像层面选取等影响，不能准确获得测量点的位置。该研究采用三维CT重建肩胛骨及肱骨近端，确定测量点与平面，测量肩袖损伤合并和不合并肩胛下肌损伤患者双侧肩关节喙肱距离、喙突过度覆盖距离，探究其与肩胛下肌撕裂的关系，然后分析上述测量指标作为肩胛下肌损伤预测因子的可靠性，评估其诊断效能，旨在为临床术前诊断提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 设计回顾性病例-对照研究。组间比较采用独立样本t检验或卡方检验，准确性检验采用受试者工作特征曲线。
1.2 时间及地点 2021年2月至2022年6月在徐州医科大学附属医院完成。
1.3 对象回顾性收集2021年2月至2022年6月在徐州医科大学附属医院骨关节外科因退变性肩袖损伤拟行关节镜下肩袖损伤修补患者的术前资料，包括病历信息及影像学数据(CT)。前瞻性收集患者医疗数据及成像测量数据。
纳入标准：①入院完善CT 检查且无肩关节骨性疾病；②年龄≥18岁；③关节镜手术确诊为退变性肩袖损伤患者。
排除标准：①急性创伤性肩袖撕裂；②既往有肩关节外伤及手术史；③双侧肩袖撕裂及复发性肩关节不稳；④先天性脊柱、肩部畸形；⑤CT扫描范围不全面或扫描不规范无法进行重建测量的患者。
根据纳入、排除标准，确定入组肩袖损伤患者84例，其中男35例，女49例；右肩52例，左肩32例。根据术中关节镜检查结果将患者分为2组：肩胛下肌撕裂组为肩袖损伤合并肩胛下肌撕裂(部分或全层撕裂)患者28例，对照组为肩袖损伤但无肩胛下肌撕裂患者56例。该研究已获得徐州医科大学附属医院伦理委员会批准，所有患者及志愿者均签署书面知情同意书。
1.4 研究设备及软件采用徐州医科大学附属医院影像科64层螺旋CT扫描仪(SIEMENS公司，德国)获得患者影像学CT资料；Mimics Research 21.0软件(Materialise 公司，比利时)重建肩胛骨及肱骨近端三维模型；3-matic Research 13.0软件(Materialise 公司，比利时)实现3D测量；SPSS Statistics 25软件(IBM公司，美国)进行数据处理与统计分析。
1.5 测量方法
1.5.1 数据收集以往有研究利用肩关节CT重建肩胛骨及肱骨，层厚为1.25 mm，该研究数据收集处于新冠疫情期间，入院患者均需拍摄胸部CT，结合影像科胸部CT摄片范围至肺尖上及Mimics软件重建优势，胸部CT足可将肩胛骨及肱骨近端扫描在内，扫描参数为电压130 kV，电流115 mAs，层厚1.25 mm，骨窗宽2 000 Hu；与肩关节CT扫描层厚相同，不影响模型的建立，从而进行三维重建，进一步测量分析。检查者平躺在CT扫描床中央，双臂自然伸直置于身体两侧处于中立位，正交定位线位于身体中线。扫描所得数据以DICOM格式刻录至光盘，记录信息并保存。
1.5.2 肩胛骨及肱骨近端三维模型建立及测量定位调取患者CT影像DICOM数据，导入Mimics 21.0软件，软件将自动生成横断面、矢状面、冠状面3种可视化窗口，选取合适的阈值重建扫描范围内的骨性结构蒙版，先后提取肩胛骨及肱骨近端，在整体骨骼蒙版上先利用“区域增长”提取肩胛骨，随之暂时隐藏，然后再回到原有整体骨骼蒙版提取肱骨近端，以另一颜色显示，将隐藏的肩胛骨同时显示出来得到肩胛骨与肱骨近端两部分不同颜色，再用“蒙版编辑”等操作对其进行填补、平滑处理，最后生成3D模型，在计算机上可以放大、缩小、旋转模型，看到不同视角的模型层面。调整模型为肩胛骨矢状位，在肩胛骨上选取4个点分别为：肩胛盂最前方A点，肩胛盂最后方B点，肩胛盂最下方D点，喙突最远端处喙突尖C点；肱骨近端选取1个点为肱骨头小结节处H点，见图1，2。然后，将重建的三维模型及选取的5个点复制导入配套的3-matic 13.0软件内，利用软件中“分析”选项内“创建平面”功能项，以A点、B点、D点构建一平面，为关节盂平面P，见图1。

1.6 主要观察指标 ①喙肱距离：喙突尖与肱骨小结节间最短距离；②喙突过度覆盖距离(CO)：喙突向侧方延伸超过关节盂平面的距离。
在3-matic软件内，通过测量工具测量C点与H点距离即喙肱距离；测量C点到关节盂平面P的距离，即为喙突尖至关节盂平面最短距离即喙突过度覆盖距离。
所有参数均在患侧和对侧正常肩进行测量，测量的数据保留小数点后一位(0.1 mm)。由2名骨科医师在重建模型上独立测量数据，并在1个月后重复全部测量操作，将2位医师统计数据记录下来。为了评估观察者内部和观察者间的测量一致性，使用双向混合效应模型计算了每个参数的组内相关系数(ICC) > 0.8，显示测量数据间可信度高，取测量平均值为最终结果。
1.7 统计学分析使用SPSS Statistics 25软件对数据进行统计分析，计量资料以x±s表示，数据采用Shapiro-Wilk检验正态性，满足正态性，独立组间比较采用t检验，不满足正态性，采用中位数(四分位数)表示，独立组间比较采用 Mann-Whitney U检验，计数资料以n/%表示，独立组间比较采用卡方检验。为确定最佳截断点，为每个研究变量设计了受试者工作特征(ROC)曲线，并应用约登指数，约登指数最高的值被认为是具有最好精度的临界值。检验水准α值取双侧0.05，P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经通过徐州医科大学生物统计学专家审核。

讨论

近年来，对肩袖损伤的解剖危险因素和可能发生肩胛下肌损伤的预测因素相关研究一直在增加。肩胛下肌作为肩袖肌群中唯一的前肩袖肌，其损伤发生率相对冈上肌较低，故时常被忽视。而且对于肩胛下肌的部分损伤，往往诊断有限，该研究目的是探究肩胛下肌损伤的预测因子，评估其诊断效能、敏感性及特异性，为术前诊断提供参考。研究揭示了3个重要研究结果：①喙肱距离、喙突过度覆盖距离、Δ喙肱距离均与肩胛下肌损伤密切相关，均可作为肩胛下肌损伤的良好预测因子；②双侧喙肱距离差异(Δ喙肱距离)比常用的喙肱距离、喙突过度覆盖距离对肩胛下肌损伤诊断效能更高，且特异性与敏感性也较高；③当喙肱距离值小于7.65 mm、喙突过度覆盖距离值大于20.2 mm、患侧喙肱距离较健侧狭窄1.15 mm以上时，肩胛下肌损伤的概率很高。
肩胛下肌损伤的机制有多种：肌腱本身退行性变、冈上肌撕裂后继发性损伤和直接创伤等。其中，LO和BURKHART[10]
所描述的“滚轴-绞干机效应”受到广泛认可，他们认为肩胛下肌腱在喙突和肱骨小结节之间受到挤压摩擦，导致肩胛下肌腱下表面的张力性负荷增加，引起肩胛下肌腱撕裂。根据这一理论，说明喙突和肩胛下肌腱之间的撞击与喙肱距变窄有关。喙突下撞击综合征被许多研究人员视为肩胛下肌损伤的主要危险因素和预测因子，大量研究证实了喙肱间隙变窄与肩胛下肌撕裂之间的关系[11-12]。喙突过度覆盖突出喙突部分在喙肱间隙变窄情况下可下压分割肩胛下肌表面，在肩胛下肌腱凸起面产生压力，长期受压可导致肌腱纤维张力失用，也描述了喙突过度覆盖造成肩胛下肌损伤的机制[13]。
虽然许多报告表明形态变异(喙肱距离减少，喙突过度覆盖距离增加)与肩胛下肌损伤之间存在相关性[14]，但国内外的研究结果仍存在一定差异。喙肱距离定义为喙突尖与肱骨小结节间最短距离。也有研究测量喙突皮质下缘与肱骨头表面最短距离，又称为喙肱间隙[15-16]。最初LO和BURKHART等[10]研究中，喙肱间距小于6 mm被认为是喙突下狭窄；FRIEDMAN等[17]测量无症状患者最大内旋位的平均喙肱间隙宽度为11 mm，有症状患者组为5.5 mm，他们强调，在有症状的患者组中，喙肱间隙宽度显著缩小。GIAROLI等[18]研究显示患者组喙肱间隔显著缩短，肩袖肌腱撕裂组喙肱间隙宽度为(8.362±2.382) mm，无肩袖肌腱撕裂组喙肱间隙宽度为(9.35±2.52) mm。LEITE等[19]研究显示喙肱距离越低，肩胛下肌和二头肌长头腱的损伤越严重，他们得到平均喙肱距离值为(8.6±3.0) mm。这些结果存在一定偏差，而且部分研究为喙肱间隙与肩袖损伤之间关系，没有进一步研究与肩胛下肌关系，该研究入组患者为肩袖损伤患者，分组依据为是否伴有部分或全层肩胛下肌损伤，探究两组患者喙肱距离差异，分析与肩胛下肌损伤相关性。研究结果显示喙肱距离在肩胛下肌撕裂组为(7.00±0.87) mm，对照组为(9.08±1.02) mm，
两组差异有显著性意义，且其受试者工作特征曲线下面积为0.884，是肩胛下肌损伤较高的预测因子。
针对喙肱距离的众多研究数值差异，该研究又提出了双侧喙肱距离差异值(Δ喙肱距离)，探究肩胛下肌损伤患者患侧肩与健侧肩喙肱距离差异与肩胛下肌损伤的关系。由于排除了解剖变异和个体大小差异，患者两侧差值可能是比患肩绝对值更为可靠的预测因子。其次，侧面差异的存在也在一定程度上为二次喙下撞击理论提供了证据。该研究中Δ喙肱距离的提出说明，与对照组肩胛下肌完整的肩袖损伤患者相比，肩胛下肌撕裂组患者双侧喙肱距离差异更大，即肱骨头前上移位更明显，在Δ喙肱距离的受试者工作特征曲线分析中，曲线下面积为0.905，为肩胛下肌损伤较高的预测因子，最佳截断值为1.15 mm，即区分肩胛下肌撕裂组与对照组的临界值。
在KLEIST等[20]的研究中喙突过度覆盖距离定义为关节盂平面与喙突最突出部分间距离，之后胡健等[21]研究中将喙突过度覆盖距离译为喙突过度覆盖，用来描述喙突形状，同样测量从关节盂到喙突最突出部位的距离，代表喙突向肩关节盂重叠的距离。以往对其研究较少，研究多在MRI横断面T1加权像上进行测量，CETINKAYA等[22]在MRI上的测量研究中，喙突过度覆盖距离是预测肩胛下肌撕裂最重要的预测因子，曲线下面积为65.6%，对于22.9 mm的截断值，敏感性为62.0%，特异性为64.0%。DINES等[23]提出的喙突指数为喙突尖外侧投射到肩胛盂平面切线的距离，这与该研究测量喙突尖到肩胛盂平面的距离(喙突过度覆盖距离)是相一致的，他们的研究结果指出喙突指数的正常数值为 8.2 mm
(2.5-25 mm)，并指出喙突在关节盂平面切线异常或者过度的投射和成角均是导致喙突下狭窄和喙突撞击的因素，进而损伤肩胛下肌。该研究利用软件重建肩胛骨三维模型，结合
DE WILDE等[24]研究提出的关节盂平面建立方法，建立关节盂平面，此平面建立更加稳定，是恢复关节盂正常解剖结构的最佳平面。然后确定喙突最突出部分即喙突尖为一固定点，利用软件测量点到平面距离，实现喙突过度覆盖距离定义的精准测量。此次研究结果显示喙突过度覆盖距离是肩胛下肌损伤的中等预测因子，曲线下面积为0.729，对于20.2 mm的最佳截断值，敏感性为0.643，特异性为0.75；研究结果与CETINKAYA等[22]研究结果相符，曲线下面积的计算都是肩胛下肌损伤的中等预测因子，而喙突过度覆盖距离具体值则偏小。数值偏小则可能与种族差异有关，CABEZAS等[25]研究表明，东南亚人与北美人相比，几乎所有肩胛骨测量类别的测量值都要小的多，此次研究纳入对象均为中国人，数值相对偏小。
对于肩关节的测量研究方法很多，包括尸体解剖直接测量与影像学上间接测量，尸体解剖测量直观、操作简单、精确性高，但存在标本成本高、获取有限等问题。影像学测量包括X射线片、CT、MRI等，以往研究都有涉及，近来越来越多研究者运用数字骨科软件重建三维模型进行测量[26-27]，该研究也学习此类方法，重建肩胛骨及肱骨近端，还原原始尺寸，在重建模型上确定测量点，建立测量平面，得到更为稳定精确的测量结果。该研究另一优势就是结合Mimics软件特点，运用患者胸部CT进行重建双侧肩胛骨模型，有利于进行组内双侧对比；同时由于新冠疫情期间入院患者均需胸部CT，这就使得数据样本来源十分充足。
该研究也存在一定局限性：①患者影像摄片体位均为平卧位，双手置于两侧，未考虑双手内旋、外旋的影响，手臂的位置不同对测量存在一定的影响；②入组患者来源有限，区域性强，数据结果代表不全面；③未对两组患者之间年龄、身高、性别等进行严格配对，因此可能存在抽样误差。④此次研究经过筛选纳入样本不多，后续会进一步扩大样本量进行多中心研究。
结论：喙肱距离、喙突过度覆盖距离、双侧喙肱距差异与肩胛下肌损伤有关，均可作为肩胛下肌损伤的预测因子，其中双侧喙肱距差异的预测效能最高，3个测量参数在临床术前诊断可提供一定参考价值。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

三维CT重建肩胛下肌损伤的相关因素及预测效能评估

Factors associated with subscapularis injury and predictive efficacy based on three-dimensional CT reconstruction

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 8

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	蔡志浩, 谢召勇. 股骨颈前倾角测量评估：如何建立统一的方法和标准[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(9): 1448-1454.
[2]	徐彪, 路坦, 杨骏良, 姜亚琼, 阴玉娇. 不同股骨止点对内侧髌股韧带重建后髌股关节应力影响的三维有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(22): 3463-3468.
[3]	王旭, 杨腾云, 熊波涵, 张瑶璋, 卢晓君, 龙丹, 赵道洪. 肩袖腱骨愈合中组织工程学再生的机制及问题[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(18): 2928-2934.
[4]	蒋代翔, 鲁辉, 马玲, 章花, 刘定玺, 胜照友, 吴启梅, 刘融. 基于三维骨折地图技术的跟骨骨折线分布研究[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(18): 2842-2847.
[5]	刘昌震, 孙宁, 朱锴, 刘鑫, 窦永峰, 王建业, 毕经纬, 朱腾月, 孙兆忠. 三维CT评估单孔分体内镜治疗L4/5滑脱症椎间融合术的安全性[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(18): 2884-2891.
[6]	魏国强, 李云峰, 王一, 牛晓芬, 车丽芳, 王海燕, 李志军, 史国鹏, 白灵, 莫凯, 张晨晨, 许阳阳, 李筱贺. 非均匀材料股骨在不同负荷情况下的生物力学分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(9): 1318-1322.
[7]	易新容, 贾富全, 何鑫, 张少杰, 任小燕, 李志军. 基于薄层CT扫描参数建立呼和浩特地区8-16岁男性青少年颈椎骨龄的方程式[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 954-958.
[8]	袁景, 孙效虎, 陈慧, 乔永杰, 王立新. 成人继发性膝外翻畸形股骨远端的数字化测量与分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 881-885.
[9]	张强, 巫宗德, 刘亮, 魏国华, 彭亮. 胫骨内侧、外侧解剖锁定钢板固定胫骨中下段外旋型螺旋骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(36): 5750-5754.
[10]	毕经纬, 任佳彬, 刘鑫, 孙宁, 李瑞, 李岳飞, 孙兆忠. 3D-CT指导单侧双通道内镜下定位L5、S1神经根及椎间隙[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(33): 5283-5289.
[11]	李小军, 李嘉, 高峰, 李浪, 李沁, 欧阳翔宇. 人坐骨神经内部神经纤维的功能区分及可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(32): 5148-5154.
[12]	邓朝阳, 杨朝晖. 胫骨平台骨折线的三维模型分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(3): 334-339.
[13]	李雨帆, 林明玥, 王晨鑫, 张瑞, 李玉宝, 陈立, 邹琴. 显微CT在兔胫骨骨髓炎建模过程中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(18): 2874-2880.
[14]	汪震, 胥义, 涂意辉. 采用奇异值分解法定位膝关节置换过程中髓内杆的入针点[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(18): 2828-2833.
[15]	李景莲, 张洪飞, 闫加鹏, 周甲彬, 于浩. 经S1椎弓根拉力螺钉固定骶髂关节分离的钉道分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(15): 2337-2341.