基于双平面X射线正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异

doi:10.12307/2025.874

中国组织工程研究 ›› 2026, Vol. 30 ›› Issue (3): 652-660.doi: 10.12307/2025.874

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

基于双平面X射线正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异

郭自成1，孟靖渊1，张杰超2，丁立2，唐晓野1，田立超1，王艺霖1，何勇2

上海中医药大学，上海市 201203；2上海中医药大学附属光华医院关节矫形外科，上海市 200052

收稿日期:2024-10-29 接受日期:2025-01-09 出版日期:2026-01-28 发布日期:2025-07-05
通讯作者: 何勇，主任医师，硕士生导师，上海中医药大学附属光华医院关节矫形外科，上海市 200052
作者简介:郭自成，男，1994年生，上海市人，汉族，2024年上海中医药大学中医骨伤科毕业，硕士，医师，主要从事关节矫形外科相关临床研究。并列第一作者：孟靖渊，男，1998 年生，新疆维吾尔自治区人，汉族，上海中医药大学中医骨伤科学在读硕士。
基金资助:
上海市科委“科技创新行动计划”医学创新研究专项(21Y11911400)，项目负责人：何勇；上海市长宁区医学硕博士创新人才基地项目(RCJD2022S04)，项目负责人：何勇

Differences in scapular kinematics between healthy individuals and rotator cuff tear patients based on biplane X-ray

Guo Zicheng1, Meng Jingyuan1, Zhang Jiechao2, Ding Li2, Tang Xiaoye1, Tian Lichao1, Wang Yilin1, He Yong2

1Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China; 2Department of Orthopedic Surgery, Guanghua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200052, China

Received:2024-10-29 Accepted:2025-01-09 Online:2026-01-28 Published:2025-07-05
Contact: He Yong, Chief physician, Master’s supervisor, Department of Orthopedic Surgery, Guanghua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200052, China
About author:Guo Zicheng, MS, Physician, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China Meng Jingyuan, Master candidate, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China Guo Zicheng and Meng Jingyuan contributed equally to this work.
Supported by:
“Scientific and Technological Innovation Action Plan” Medical Innovation Research Project of Shanghai Science and Technology Committee, No. 21Y11911400 (to HY); Shanghai Changning District Medical Innovation Talent Base Project, No. RCJD2022S04 (to HY)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

肩袖损伤的肩胛骨运动学：肩关节是人体活动范围最大的关节，可内收外展、前屈后伸、内旋外旋。肩袖损伤后(冈上肌与冈下肌较常见)，肩关节稳定性下降，活动度受限，肱骨过度上移，代偿性耸肩，导致肩肱节律被破坏。当进行肩外展或前屈时，肩胛骨的运动及位置改变，就会引起肩胛骨运动障碍。
双平面X射线：是由2台透视设备摆放成正交位(一般情况下)记录下测试动作的二维影像序列，用软件在虚拟的双平面系统中搭建坐标系，手动配准二维影像序列与三维骨性模型，获得受试关节运动时的数据。该技术具有无创、精准的优势，适合用于关节运动学的研究。

摘要
背景：由于肩胛骨运动复杂，为三维空间的六自由度活动，传统方法很难对其进行准确测量。基于双平面X射线的图像与模型匹配技术是近年来逐渐发展成熟的三维测量方法，拍摄时使用2台高速摄影机从正交方向进行投影拍摄，相比单一视角，这种方法在观测范围和减少平面外误差方面具有优势，适于开展肩胛骨运动学研究。
目的：应用X射线双平面图像结合图像-模型配准技术，探讨肩关节正常人群与肩袖损伤人群肩胛骨运动学的差异，为肩袖损伤患者的治疗和康复提供依据。
方法：选择2023年4月至2024年1月上海中医药大学附属光华医院收治的符合纳排标准的肩关节正常与肩袖损伤患者各10例。受试者完成肩关节CT扫描，建立肩胛骨的三维模型及局部坐标系；应用2台C臂机拍摄受试者肩关节外展过程的X射线双平面图像，将二维与三维图像进行配准，比较两组人群肩外展0°，15°，30°，45°，60°，75°，90°时的肩胛骨运动学差异，包括肩胛骨旋转角度、位移距离等。
结果与结论：①肩外展运动过程中，两组人群的肩胛骨均呈上旋，但肩袖损伤组的上旋幅度大于对照组，且在外展30°-90°时差异有显著性意义(P < 0.01)；同时，两组人群的肩胛骨内旋均逐渐增加，但肩袖损伤组在外展45°-90°时显著大于对照组(P < 0.01)；此外，两组的肩胛骨前后倾在外展15°-90°时差异均有显著性意义(P < 0.01)，其中对照组在外展过程中肩胛骨后倾逐渐增大，而肩袖损伤组的肩胛骨除在15°-30°外展时轻微后倾外，其余位置均为前倾；②位移方面，在外展过程中肩袖损伤组的向上位移小于对照组，且在15°-90°时差异有显著性意义(P < 0.05)，但两者横向及前后位移无明显差异(P > 0.05)；③提示肩袖损伤可导致肩胛骨运动障碍，主要表现为肩外展过程中肩胛骨上旋、内旋的增加，以及反常的前倾，认识和治疗肩胛骨运动障碍对于肩袖损伤的治疗具有重要意义。

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, 肩胛骨运动障碍, 肩胛骨运动学, 肩外展, 双平面X射线, 图像-模型配准

Abstract: BACKGROUND: Due to the complex movement of the scapula, which is a six-degree-of-freedom activity in three-dimensional space, it is difficult to measure it accurately using traditional methods. The image and model matching technology based on dual-plane X-ray is a three-dimensional measurement method that has gradually developed and matured in recent years. Two high-speed cameras are used to project and shoot from orthogonal directions. Compared with a single perspective, this method has advantages in observation range and reduction of out-of-plane errors, and is suitable for the study of scapula kinematics.
OBJECTIVE: X-ray biplane and image-model registration technology were used to explore the differences in scapular kinematics between normal individuals and patients with rotator cuff tears, providing a basis for the treatment and rehabilitation of rotator cuff tear patients.
METHODS: From April 2023 to January 2024, 10 patients with normal shoulders and 10 patients with rotator cuff tears who met the inclusion criteria were enrolled from Guanghua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine. The subjects underwent a shoulder CT scan to create a 3D model and a local scapular coordinate system. X-ray biplane images were taken during shoulder abduction with two C-arm machines. The 2D and 3D images were registered to compare scapular kinematic differences between the two groups at 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, and 90° of abduction, including scapular rotation angle and displacement distance.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) During shoulder abduction, the scapula of both groups showed upward rotation, but the upward rotation of the rotator cuff tear group was greater than that of the control group, and the difference was significant when the abduction was 30°-90° (P < 0.01). At the same time, the scapula internal rotation of both groups gradually increased, but the rotator cuff tear group was significantly greater than the control group when the abduction was 45°-90° (P < 0.01). In addition, the anteroposterior tilt of the scapula of the two groups was significantly different when the abduction was 15°-90° (P < 0.01). The scapula posterior tilt of the control group gradually increased during abduction, while the scapula of the rotator cuff tear group tilted forward except for a slight posterior tilt at 15°-30° abduction. (2) In terms of displacement, the upward displacement of the rotator cuff tear group was less than that of the control group during abduction, and the difference was significant at 15°-90° (P < 0.05), but there was no significant difference in lateral and anterior-posterior displacement between the two groups (P > 0.05). (3) Rotator cuff tear can cause scapular dyskinesis, characterized by increased upward rotation, internal rotation, and abnormal forward tilt during shoulder abduction. Identifying and addressing scapular dyskinesis is crucial for treating rotator cuff tear.

Key words: rotator cuff tear, scapular dyskinesis, scapular kinematics, shoulder abduction, biplane X-ray, image-model registration

中图分类号:

郭自成, 孟靖渊, 张杰超, 丁立, 唐晓野, 田立超, 王艺霖, 何勇. 基于双平面X射线正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(3): 652-660.

Guo Zicheng, Meng Jingyuan, Zhang Jiechao, Ding Li, Tang Xiaoye, Tian Lichao, Wang Yilin, He Yong. Differences in scapular kinematics between healthy individuals and rotator cuff tear patients based on biplane X-ray[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(3): 652-660.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析 纳入符合入组标准的肩关节正常人群及肩袖损伤患者各10例，共计20例，全部完成了双平面配准测试，无脱落。
2.2 试验流程图 见图6。

2.3 基线资料比较 从表1中可见，两组受试者的基线数据相比差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性。

2.4 肩胛骨的旋转角度
2.4.1 上下旋从表2及图7可见，两组人群在测试过程中，随着盂肱关节外展角度的增加，肩胛骨均呈现上旋角度(为负值)增加的趋势，但肩袖损伤组的上旋幅度大于对照组，其中在肩外展30°-90°时有显著差异(P < 0.01)；两组人群的最大上旋角度均见于外展90° 时，对照组上旋最高值为-20.70°，而肩袖损伤组上旋最高值为-55.55°。上述数据显示在完成肩关节同样的外展动作时，肩袖损伤患者较正常人群有更大的肩胛骨上旋角度。

2.4.2 内外旋 如表3及图8所示，两组的肩胛骨内旋均逐渐增加，但肩袖损伤组的内旋幅度大于正常人群，且在肩外展60°-90°时有显著差异(P < 0.01)；两组人群最大内旋角度均见于外展90°时，对照组为12.7°，而肩袖损伤组则为35.83°。上述数据显示肩袖损伤患者较肩关节正常人群在肩关节外展过程中有更大的肩胛骨内旋角度。

2.4.3 前后倾两组人群肩胛骨在肩外展过程中的前后倾情况如表4及图9所示，对照组的肩胛骨在外展时全程保持后倾状态，而肩袖损伤患者的肩胛骨运动则分为3个不同阶段：0°-15°外展时呈略微前倾，15°-30°外展时呈后倾；30°-90°时肩胛骨呈前倾状态，两者在肩外展15°-90°时差异均有显著性意义(P < 0.01)。

2.5 肩胛骨的位移
2.5.1 前后位移在肩关节外展过程中，两组人群的肩胛骨均发生向后方位移，最大位移均见于外展90°时，其中对照组最大位移距离为-1.88 mm，而肩袖损伤组最大位移距离为-1.89 mm，各外展角度的位移情况见表5及图10，两者在各位置均无显著性差异(P > 0.05)。

2.5.2 上下位移两组人群肩胛骨在肩外展各角度的上下位移均值如表6及图11所示，对照组在外展过程上移逐渐增加，而肩袖损伤组则为下移，两者在15°-90°时差异有显著性意义(P < 0.001)；两组人群上下位移距离最高均见于外展90°时，对照组最高位移距离为32.64 mm，而肩袖损伤组最高位移值为-1.17 mm。

2.5.3 内外位移两组患者在肩关节外展过程中，肩胛骨均向脊柱方向产生位移，且无显著性差异(P > 0.05)；两组人群最大位移均见于外展90°时，对照组为-3.19 mm，肩袖损伤组为-6.16 mm。具体数值见表7及图12。
2.6 不良事件 此次试验过程中无不良事件发生。

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引言

肩袖损伤在肩关节疼痛的原因中可达70%左右[1]，肩袖损伤的发生率与年龄密切相关[2-3]，60岁以上的人群患肩袖损伤的风险是50岁以下人群的2.6倍[4]，而80岁以上的肩袖损伤患病率可达到65%[5]。除疼痛外，肩关节活动异常可与肩袖损伤合并存在，但孰为因果至今仍无定论[6]。以往对于肩袖损伤后肩关节运动学研究多集中于盂肱关节[7-10]，但作为一个复杂的关节，肩关节在运动时除盂肱关节活动外，也包括了肩锁、胸锁、肩胛骨胸壁关节的联动，尤其是肩胛骨胸廓间的活动对于保持肩肱节律、发挥肩关节功能有着重要的作用[11]。肩胛骨正常运动模式的改变被称为肩胛骨运动障碍，不少研究显示肩胛骨运动障碍在肩袖损伤患者中普遍存在[6]，也是加剧肩袖损伤疼痛和功能障碍的重要原因[12]。深入了解肩袖损伤后肩胛骨运动障碍的模式及可能机制，是进行后续针对性治疗及康复的前提和基础[13]。但因肩胛骨运动复杂，为三维空间的六自由度活动，目前对肩袖损伤后肩胛骨运动障碍的运动学研究尚未获得统一的结论[6]。常用的三维运动学测量方法包括电磁运动捕捉[14-15]、放射立体测量分析[16]、运动捕捉及图像-模型配准系统等[17-18]，其中基于双平面X射线的图像与模型匹配技术是近年来逐渐发展成熟的三维测量方法，拍摄时使用2台高速摄影机从正交方向进行投影拍摄，相比单一视角，这种方法在观测范围和减少平面外误差方面具有优势，适用于开展肩胛骨运动学研究[18]。
因而，此次研究拟应用双平面X射线图像与模型匹配技术，比较肩关节正常人群与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异，以深入理解肩袖损伤后的运动学变化机制，为后续的研究及临床治疗提供参考依据。

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 观察性试验，比较肩关节正常人群与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异。
1.2 时间及地点 试验于2023年4月至2024年1月在上海市光华医院关节矫形外科完成。
1.3 对象 2023年4月至2024年1月在上海市光华医院关节矫形外科纳入病例并开展研究。根据前期预试验结果以及参考同类研究[19-21]，设置肩袖损伤组和对照组(肩关节正常人群)，两组各招募选取10例，共计20例研究对象，为保证两组患者基本情况的可比性，肩袖损伤组与对照组采用性别、年龄、左右侧别配对，既往研究表明，性别、惯用手并非引起肩袖损伤后肩胛骨运动障碍的病因[22]，因此不对此进行分组，肩胛骨运动障碍分型参照Kibler分型[23]，但临床中肩袖损伤患者Ⅰ型较为常见，Ⅱ、Ⅲ型较少[24]，因此在此次研究中不专门为分型设置分组。
肩袖损伤患者纳入标准：①符合肩袖撕裂的中西医诊断标准，MRI显示为冈上肌腱小到中型全层撕裂，MRI测量撕裂范围< 30 mm2的中老年患者(45-80周岁)[25]，测试肩CT影像无明显盂肱关节的间隙狭窄，无明显骨皮质不连续、骨质破坏、髓腔空洞；局部未见肿块；②能完成肩关节主动外展90°以上；③能理解并配合完成肩关节CT拍摄及双平面X射线拍摄。
肩袖损伤患者排除标准：①合并或既往有其他肩关节疾病，如盂唇损伤、锁骨骨折、肩锁关节损伤、肩关节脱位、肩关节炎、骨结核、骨肿瘤等；②既往3个月内入组其他临床试验者；③无法配合完成完整的检查测试；④其他由研究者判断不适合入组的情况。
肩关节正常人群纳入标准：①无肩关节疼痛及活动受限的症状；②肩关节体格检查无阳性发现， CT、MRI检查未见骨性及软组织损伤；③既往无肩关节创伤或手术史；④年龄45-80岁；⑤能配合完成双平面拍摄。
对照组排除标准：①入组前查体有肩关节肿胀、压痛、活动受限、肩胛骨活动节律异常等表现；②理解能力不足或交流沟通困难，无法完成所需进行的测试；③既往3个月内入组其他临床试验者；④其他研究者判定不适合纳入研究的情况。
此次研究方案通过上海市光华中西医结合医院伦理委员会批准(伦理编号：21Y11911400)，受试者均签署知情同意书。
1.4 方法
基本信息采集：采集包括受试者姓名、年龄、左右侧别等人口学信息、住院号、CT影像等信息。
肩胛骨运动信息采集和测量：肩胛骨具有上下旋转、内外旋转、前后旋转共6个自由度的活动度，单纯的2D层面图像无法实现肩胛骨运动状态的准确测量，因此需要借助基于双平面X射线的图像与模型匹配技术进行全面的肩胛骨运动学研究，具体操作步骤如下：
(1)硬件设备：64排CT扫描仪(Somatom perspective，Siemens，中国)，扫描肩关节获取骨骼高清图像，用于后期三维模型的建立；C臂机(Philips，BV Pulsera，荷兰)，用于拍摄双平面图像；计算机平台(处理器：i5-10400，显卡：RTX 2060ti)，用于后期图像处理。
(2)软件设备：Mimics 21.0(eMaterialise公司，比利时)，为目前主流的三维重建软件，用于2D CT图像的三维重建，并且还可以优化模型；Matlab R2023B(MathWorks公司，美国)，用于识别图像、分析信号、建模；Rhinoceros 5.0(Robert McNeel & Assoc，美国)用于建立虚拟坐标系、双平面虚拟系统。
(3)肩关节CT扫描：受试者接受肩关节CT扫描，取仰卧位，CT检查的扫描范围15 cm，曝光量15 mGy；螺旋转速4 mm/s，像素尺寸0.5 mm。
(4)双平面影像系统搭建：双平面影像系统由2台X射线C臂机(F1、F2)组成，以正交角度摆放设置，使用统一的遥控器可同时操控2台机器。2台C臂机摆放完毕后进行校准，拍摄圆盘与平板校准器(图1A，B)，使其定位点清晰显现在2台C臂机的屏幕上(图1C，D)，在后续拍摄过程中避免挪动C臂机。

(5)运动学数据采集：受试者坐于2台C臂机之间，确保F1和F2的射线分别从肩关节的前外侧(肱骨头)和内侧(盂肱关节)透过(图2)。确定位置无误后，进行静态X射线成像，检查影像质量，应清晰显示出完整的肩胛骨、盂肱关节完整区域以及肱骨头及肱骨上段区域。随后，训练参与者完成规定动作，在计时器的引导下，由研究者带患者熟悉拍摄运动轨迹，受试者取坐位，上半身尽可能保持中立不倾斜躯干，目的是为了更好地观察有无代偿性运动。很多肩袖损伤患者因疼痛或活动受限，无法做到肩关节充分外展，故测试时仅需完成肩胛骨平面下肩外展90°动作，过程中保持肘关节伸直，没有外旋或内旋动作。整个动作应在大约5 s内匀速完成。每侧肩关节需重复上述动作2次，以确保数据的准确性。完成动作后检查拍摄质量，确保F1和F2都完整记录了受试者肩关节的外展过程，影像质量良好，动作连贯，并且始终清晰显示肩胛骨、盂肱关节完整区域。选择影像质量最佳的一次进行编号和归档。

(6)三维模型重建及图像匹配：将受试者拍摄的肩关节CT影像导入Mimics 21.0软件中，建立模型并优化，得到肩关节骨骼模型。在Rhinoceros 5.0环境下参照国际生物力学学会(ISB)标准建立肩胛骨坐标系[26]。以往的双平面研究多集中在盂肱关节，而此次研究的主要目的是比较肩关节正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异，故将肩峰角作为坐标系原点，建立X、Y、Z轴的三维坐标系，肩胛骨运动包括在X轴(矢状面)的上下旋及前后移位、Y轴(冠状面)的内外旋及上下移位、Z轴(横断面)的前后倾及内外移位，具体建立方法如图3所示。双平面测试中选取15°，30°，45°，60°，75°，90°共6个位置的影像分别与三维模型进行配准，图4，5分别显示肩袖损伤患者及肩关节正常人群的配准，计算并导出不同位置时的肩胛骨运动数据。

1.5 主要观察指标 在双平面测试中选取受试者肩关节外展15°，30°，45°，60°，75°，90°共6个位置的影像，测量肩胛骨相对于原始位置的上下旋、内外旋、前后倾角度，以及上下、内外、前后位移距离。
1.6 统计学分析 采用SPSS 26.0软件(IBM公司，美国)进行统计学分析，计数资料行卡方检验，计量资料行独立样本t检验；检验水准为α=0.05，P < 0.05时认为差异有显著性意义。此文统计学方法经过上海中医药大学生物统计学专家审核。

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

讨论

此次研究结果显示肩胛骨运动障碍在肩袖损伤患者中普遍存在，患者在肩关节外展上举时肩胛骨较正常人有更大的上旋、内旋角度，而且不同于对照组的肩胛骨后倾，该组人群表现为后倾减少甚至是前倾。采用其他方法的研究也获得了与此次研究相似的结果，如MIURA等[27]和CROCI等[28]分别应用光电捕捉及单平面图像匹配技术进行的比较研究中，均发现肩袖损伤患者有更大的上旋。ROBERT-LACHAINE等[29]的研究显示肩关节主动活动受限的肩袖损伤患者较正常人有更大的肩肱节律，因此从运动学角度来看，肩胛骨上旋增加可以理解为人体对肩袖损伤肩峰下间隙减少和盂肱关节活动不足的一种代偿性改变。而LEONG等[30]的对照研究则显示肩袖病变往往伴随肩胛骨上旋不足，但该研究的测试对象为排球运动员，而从事过头运动往往本身会伴有代偿性的肩胛骨过度上旋，因此在此类特殊人群中上旋不足更多是一种失代偿的表现。
此外，此次研究显示在肩关节外展过程中，肩袖损伤患者的肩胛骨内旋显著大于对照组，而且不同于对照组的后倾，该组人群肩胛骨表现为前倾。这一结果与BAUMER等[31]对有症状肩袖损伤患者的肩胛骨运动测量类似，但他们的研究未对肩胛骨上下旋进行描述。上述运动学改变与肩峰下撞击综合征类似，在此类患者中肩胛骨的内旋和后倾减少，使肩峰下间隙变小，增加肩袖肌腱损伤的风险[32]。当然，也有观点认为上述改变是肩袖损伤疼痛、肩关节不稳定等病理所导致的后果。如KIJIMA等[33]比较了肩关节健康人群、无症状肩袖损伤及有症状肩袖损伤患者的运动学特点，结果显示前两者有类似的表现，但有症状肩袖损伤患者的肱骨外旋及肩胛骨后倾则显著减少，显示肩袖损伤先于运动学改变，且肩胛骨运动障碍的出现将使肩袖损伤病变的加剧。对于运动学改变与肩袖损伤的因果关系，可能需要进行长期、多时间点的运动学检测进一步探索研究，此次研究入组的均为需要手术的严重肩袖损伤患者，无法对此做出回答。
不同于以往研究，此次研究还对肩胛骨的位移进行了测量：在上举过程中肩袖损伤组肩峰角的前后及内外侧位移与对照组类似(内移大于对照组，但无显著差异)；但在Y轴上，对照组在外展过程中肩胛骨上移逐渐增加，而肩袖损伤组则基本保持位置不变，甚至有小幅度的下移，这一表现似乎与肩袖损伤患者肩胛骨上旋增加的结果相矛盾。分析原因，作者认为可能是在测试过程中患者身体的轻微后仰抵消了肩峰角的上移幅度，这一体态在肩袖损伤患者中很常见，可能是对肩胛骨前倾的某种代偿。而在X轴方向上，肩袖损伤组在肩胛骨前倾的情况下肩峰角并未出现前移也反过来印证了这一现象。可见尽管作者在测试时采取了各种方法减少体位变动带来的影响，但对于毫米级的测量，轻微的体位变动即可带来差异。
肩胛骨运动障碍的本质是肩胛带肌失衡，TEIXEIRA等[34]的肌电研究显示，肩撞击相关疼痛患者和伴有肩胛骨运动障碍或肩袖肌腱病的过头运动员存在前锯肌力量减弱，同时相对于上斜方肌的过度激活，中、下斜方肌表现为激活不足，而上述力偶平衡改变可导致肩胛骨后倾减少、上旋增加。MIURA等[27]的研究也显示，肩袖损伤患者肩外展时上斜方肌、三角肌与胸大肌过度激活，并最终导致肩胛骨上旋增加。上述肌肉激活改变，一方面源于肩袖损伤疼痛相关的肌肉激活抑制，另一方面也可能是在肩袖肌力减弱的情况下优化肩关节活动的一种适应补偿机制[35]。
不少研究显示，治疗肩胛骨运动障碍可显著改善肩袖损伤患者的临床症状和肩关节功能，甚至认为在肩袖损伤中治疗肩胛骨运动障碍可能与手术一样有效[31]。KOLK等[36]研究发现，进行肩袖修补术后肩关节活动模式可逐渐恢复。但肩胛骨运动障碍的改善可能是一个缓慢而持续的过程，如UEDA等[37]的研究显示，在肩袖修补术后5个月时肩胛骨上旋仍与正常人有显著性差异，且程度与撕裂大小呈正相关。REUTHER等[38]的研究也显示肩胛骨运动障碍的持续存在会增加肩袖损伤修补后的再撕裂风险，而肩袖损伤修补术后肩胛骨运动障碍改善的患者往往有更好的肩关节上举及功能评分[25]。因此，认识和治疗肩胛骨运动障碍，无论对于肩袖损伤的保守治疗还是修补术后康复都有着重要意义。
此次研究在实施过程中也遇到了一些问题：首先肩袖损伤受试者在外展过程中出现了以躯干倾斜代偿的方式来抬高手臂，尽管采取了测试前加强练习等方法来减少体位变动，但作为毫米级的测量仍可能由此带来误差；其次，在前期预试验图像配准时，原计划提取第10帧、20帧直至120帧画面的影像进行数据测量，但在操作过程中发现不同测试对象外展手臂的速度很难做到完全相同，为保证研究对象间的可比性，作者通过测量肱骨与地面垂线间的外展角度，选取15°，30°，45°等外展角度作为关键帧的画面来进行测量比较；此外，研究方法的复杂性导致该研究的样本量较小，两组患者各为10例，但横向比较其他类似研究，其样本量也均在10例左右[20-21]，作者将在下一步研究中扩大样本量。
目前三维运动学的测量方法主要有视频运动分析[39-40]、电磁运动捕捉[14-15]、放射立体测量分析[16]、运动捕捉等，这些方法可能因为重力或者运动时皮肤、筋膜的移动导致测量误差的出现[17]，或需要在体内置入金属球，不适合体内测量；双平面图像-模型配准技术具有精准和无创等优点，适用于大多数关节运动时测量。多个学者采用该技术路线得出研究成果，也证明了该方法具有稳定可靠、易于重复的优点。近年来涌现的一些新技术，如EOS成像系统及同步双平面等[41]，具有准确性高、成像清晰、辐射量低等诸多优点，但由于进行上述检测需要专用设备，因获取困难且经费受限，故此次研究并未采用。双平面图像-模型配准的技术要点在于平板校准器和圆形校准器的定位图像需要清晰。平板校准器的作用是校准空间位相；圆形校准器用于校准平面内旋方向；此外，手动配准二维-三维影像也是该技术的重要环节。
综上所述，肩胛骨运动障碍在肩袖损伤患者中普遍存在，肩袖损伤患者在外展上举手臂时肩胛骨较正常人有更大的上旋、内旋角度，而且不同于对照组的肩胛骨后倾，该组人群表现为后倾减少甚至是前倾，而上述改变可能是导致肩袖病变加剧的重要原因，因此充分认识和治疗伴随的肩胛骨运动障碍，对于肩袖损伤的治疗和康复有着重要意义。

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基于双平面X射线正常人与肩袖损伤患者的肩胛骨运动学差异

Differences in scapular kinematics between healthy individuals and rotator cuff tear patients based on biplane X-ray

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