肩峰覆盖三维测量与退变性肩袖全层撕裂的关系

doi:10.12307/2024.663

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (36): 5773-5778.doi: 10.12307/2024.663

• 数字化骨科Digital orthopedics • 上一篇下一篇

肩峰覆盖三维测量与退变性肩袖全层撕裂的关系

王刚，高绪仁，仇尚，李根，张希晨

徐州医科大学附属医院，江苏省徐州市 221000

收稿日期:2023-08-18 接受日期:2023-10-12 出版日期:2024-12-28 发布日期:2024-02-27
通讯作者: 高绪仁，博士，主任医师，副教授，徐州医科大学附属医院，江苏省徐州市 221000
作者简介:王刚，男，1997年生，安徽省宣城市人，汉族，徐州医科大学在读硕士，医师，主要从事骨外科疾病相关研究。
基金资助:
徐州市科学技术局项目(KC19019)，项目负责人：仇尚

Relationship between three-dimensional measurement of acromion coverage and degenerative full-thickness rotator cuff tears

Wang Gang, Gao Xuren, Qiu Shang, Li Gen, Zhang Xichen

Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China

Received:2023-08-18 Accepted:2023-10-12 Online:2024-12-28 Published:2024-02-27
Contact: Gao Xuren, PhD, Chief physician, Associate professor, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
About author:Wang Gang, Master candidate, Physician, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
Supported by:
Xuzhou Science and Technology Bureau Project, No. KC19019 (to QS)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

肩峰悬垂：三维空间中肩峰最外侧点到关节盂下盂圆最佳拟合平面的距离，可以更加直观反映肩峰的外侧延伸和覆盖，相对于X射线片及MRI图像上测量的临界肩关节角，肩峰悬垂这一概念避免了冠状位上关节盂倾斜对于测量的影响。
肩峰覆盖角：是肩峰前端平面和肩峰后端平面之间的夹角，有研究基于MRI图像测量此角度，分析此角度与肩袖撕裂有无联系，它可以反映肩峰前后侧对于肩袖组织的覆盖程度，是肩峰解剖结构的体现，近来有研究围绕肩峰覆盖角与肩袖撕裂之间的关系而展开。

背景：肩峰形态变化是退变性肩袖撕裂的最重要外在因素，关于肩峰形态及肩峰覆盖的相关研究一直在持续进行。

目的：观察肩峰在三维空间中对于肩袖组织的覆盖，测量冠状位及矢状位参数，探究肩峰悬垂、肩盂角及肩峰覆盖角与退变性肩袖全层撕裂的关系。
方法：回顾性收集2022年1月至2023年6月于徐州医科大学附属医院经肩关节镜手术或MRI检查确诊为肩袖全层撕裂的患者56例为撕裂组，同时纳入非肩袖撕裂患者48例为对照组。收集两组患者的临床资料和胸部CT资料，使用Mimics软件重建患者肩胛骨，在3-matic软件内测量两组患者的肩峰悬垂、肩盂角和肩峰覆盖角，比较两组患者测量参数之间的差异，并对测量参数进行二元Logistic回归分析及受试者工作特征曲线分析，评估测量参数预测肩袖撕裂的能力，一般参数的受试者工作特征曲线下面积大于0.8则认为该参数具有较好的诊断价值。

结果与结论：①肩袖撕裂组患者的肩峰悬垂均值大于对照组(P < 0.001)，肩峰覆盖角均值也大于对照组(P < 0.001)；两组患者的肩盂角均值比较差异无显著性意义(P > 0.05)；②二元Logistic回归分析显示肩峰悬垂与肩峰覆盖角均是肩袖撕裂的危险因素(P < 0.05)；③受试者工作特征曲线分析提示肩峰悬垂与肩峰覆盖角的曲线下面积分别为0.725和0.865，最佳截断值分别为36.15 mm和60.65°；④结果显示，肩袖撕裂患者的肩峰悬垂和肩峰覆盖角大于非肩袖撕裂患者，它们均与退变性肩袖全层撕裂有关，可以用来预测肩袖撕裂，并且肩峰覆盖角的预测效能更高。

https://orcid.org/0009-0003-2536-7415 (王刚)

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: 肩袖撕裂, 肩峰悬垂, 肩盂角, 肩峰覆盖角, 三维重建, 肩峰

Abstract: BACKGROUND: Acromion morphology is the most important external factor of degenerative rotator cuff tear, and studies on acromion morphology and acromion coverage have been continuing.
OBJECTIVE: To investigate the coverage of acromion on rotator cuff tissue in three-dimensional space, measure coronal and sagittal parameters, and explore the relationship of acromial overhang, acromioglenoid angle and acromial coverage angle with degenerative full-thickness rotator cuff tears.
METHODS: A total of 56 patients diagnosed with full-thickness rotator cuff tears by shoulder arthroscopic surgery or MRI in the Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University from January 2022 to June 2023 were retrospectively collected as the tear group, while 48 patients with non-rotator cuff tear were included as the control group. Clinical data and chest CT data of the patients of the two groups were collected, and the shoulder blades of the patients were reconstructed using Mimics software. Acromial overhang, acromioglenoid angle and acromial coverage angle were measured in 3-matic software. The differences between the measurement parameters were compared between the two groups. Binary Logistic regression analysis and receiver operating characteristic curve analysis were performed to evaluate the ability of the measurement parameters to predict rotator cuff tear. It is generally believed that the parameter had good diagnostic value when the area under the receiver operating characteristic curve was greater than 0.8.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The mean acromial overhang in patients with rotator cuff tears was greater than that in controls (P < 0.001). The mean acromial coverage angle was also greater in patients with rotator cuff tears than in controls (P < 0.001). There was no significant difference in the acromioglenoid angle between the two groups (P > 0.05). (2) Binary Logistic regression analysis showed that acromial overhang and acromial coverage angle were both risk factors for rotator cuff tear (P < 0.05). (3) Receiver operating characteristic curve analysis indicated that the areas under the curve of acromial overhang and acromial coverage angle were 0.725 and 0.865, respectively, and the optimal cutoff values were 36.15 mm and 60.65°. (4) The results showed that the acromial overhang and acromial coverage angle were greater in patients with rotator cuff tears than in patients without rotator cuff tears. Both were associated with degenerative full-thickness rotator cuff tears, and they could be used to predict rotator cuff tears, and the acromial coverage angle was more effective in predicting rotator cuff tears.

Key words: rotator cuff tear, acromial overhang, acromioglenoid angle, acromial coverage angle, three-dimensional reconstruction, acromion

中图分类号:

王刚, 高绪仁, 仇尚, 李根, 张希晨. 肩峰覆盖三维测量与退变性肩袖全层撕裂的关系[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(36): 5773-5778.

Wang Gang, Gao Xuren, Qiu Shang, Li Gen, Zhang Xichen. Relationship between three-dimensional measurement of acromion coverage and degenerative full-thickness rotator cuff tears[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(36): 5773-5778.

图/表（结果） 5

2.1 参与者数量分析纳入肩袖撕裂患者56例与肩袖无撕裂患者48例的病例基本资料和影像资料，纳入研究的患者资料全部进入结果分析，无脱落。
2.2 试验流程图见图5。

2.3 两组患者基本资料比较两组患者性别、年龄、肩袖损伤侧别比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。

2.4 两组患者各测量参数比较肩袖撕裂组与对照组所测量的参数经Shapiro-wilk检验符合正态分布(P > 0.05)，经单因素方差分析检验具有方差齐性(P > 0.05)，两组之间比较如表2所示，肩袖撕裂组患者肩峰悬垂平均值为(36.5±1.9) mm，对照组平均值为(34.9±1.7) mm，差异有显著性意义(P < 0.001)；两组患者肩盂角平均值相比差异无显著性意义(P > 0.05)；肩袖撕裂组患者肩峰覆盖角平均值为(62.6±2.2)°，对照组为(59.5±1.9)°，差异有显著性意义(P < 0.001)。

2.5 测量参数与肩袖撕裂关系的二元Logistic回归分析为明确测量参数是否为肩袖撕裂发生的危险因素，将差异有统计学意义的测量参数肩峰悬垂以及肩峰覆盖角作为自变量进行二元Logistic回归分析，见表3，肩袖撕裂与否为因变量。分析结果显示肩峰悬垂(优势比OR=1.876，95%CI为1.303-2.700，P < 0.05)和肩峰覆盖角(优势比OR=2.229，95%CI为1.616-3.073，P < 0.05)2个参数与肩袖撕裂的发生具有统计学关联，并且OR值均大于1，它们均是肩袖撕裂的危险因素。

2.6 各参数对于肩袖损伤的诊断价值作者为肩峰悬垂与肩峰覆盖角2个参数设计了ROC曲线，以评估变量对于肩袖撕裂的诊断预测价值，预测的准确性以ROC曲线下面积来评估。一般认为参数的ROC曲线下面积大于0.8则该参数具有较好的诊断价值。分析结果如表4及图6所示，肩峰悬垂预测肩袖撕裂的准确度较低，但是肩峰覆盖角预测肩袖撕裂的准确度为0.865，是预测肩袖撕裂的中等预测因子。区分肩袖撕裂组与对照组截至值分别为肩峰悬垂> 36.15 mm和肩峰覆盖角> 60.65°；肩峰悬垂的灵敏度与特异度分别为0.571和0.750；肩峰覆盖角的灵敏度与特异度分别为0.839和0.833。

参考文献

[1] DOIRON-CADRIN P, LAFRANCE S, SAULNIER M, et al. Shoulder rotator cuff disorders: a systematic review of clinical practice guidelines and semantic analyses of recommendations. Arch Phys Med Rehabil. 2020;101(7):1233-1242.
[2] MOOR B, RÖTHLISBERGER M, MÜLLER D, et al. Age, trauma and the critical shoulder angle accurately predict supraspinatus tendon tears. Orthop Traumatol Surg Res. 2014;100(5):489-494.
[3] SAVEH SHEMSHAKI N, KAN HM, BARAJAA M, et al. Muscle degeneration in chronic massive rotator cuff tears of the shoulder: Addressing the real problem using a graphene matrix. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022; 119(33):e2208106119.
[4] FU C, HUANG AH, GALATZ LM, et al. Cellular and molecular modulation of rotator cuff muscle pathophysiology. J Orthop Res. 2021;39(11): 2310-2322.
[5] Borbas P, Hartmann R, Ehrmann C, et al. Acromial morphology and its relation to the glenoid is associated with different partial rotator cuff tear patterns. J Clin Med. 2022;12(1):233.
[6] İncesoy MA, Yıldız Kİ, Türk Öİ, et al. The critical shoulder angle, the acromial index, the glenoid version angle and the acromial angulation are associated with rotator cuff tears. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2021;29:2257-2263.
[7] Charles S, Neer I. Anterior acromioplasty for the chronic impingement syndrome in the shoulder: a preliminary report. J Bone Joint Surg Am. 1972;54(1):41-50.
[8] Bigliani LU, Ticker JB, FLATOW EL, et al. The relationship of acromial architecture to rotator cuff disease. Clin Sports Med. 1991; 10(4):823-838.
[9] Nyffeler RW, Meyer DC. Acromion and glenoid shape: Why are they important predictive factors for the future of our shoulders? EFORT Open Rev. 2017;2(5):141-150.
[10] Moor B, Bouaicha S, Rothenfluh D, et al. Is there an association between the individual anatomy of the scapula and the development of rotator cuff tears or osteoarthritis of the glenohumeral joint? A radiological study of the critical shoulder angle. Bone Joint J. 2013; 95(7):935-941.
[11] Smith G, Geelan-Small P, Sawang M. A predictive model for the critical shoulder angle based on a three-dimensional analysis of scapular angular and linear morphometrics. BMC Musculoskelet Disord. 2022;23(1):1-14.
[12] 马秉贤, 张永. 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.
[13] 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.
[14] Miswan MFBM, Saman MSBA, Hui TS, et al. Correlation between anatomy of the scapula and the incidence of rotator cuff tear and glenohumeral osteoarthritis via radiological study. J Orthop Surg. 2017;25(1):2309499017690317.
[15] Kim MS, Rhee SM, Jeon HJ, et al. Anteroposterior and Lateral Coverage of the Acromion: Prediction of the Rotator Cuff Tear and Tear Size. Clin Orthop Surg. 2022;14(4):593-602.
[16] Beeler S, Hasler A, Götschi T, et al. Different acromial roof morphology in concentric and eccentric osteoarthritis of the shoulder: a multiplane reconstruction analysis of 105 shoulder computed tomography scans. J Shoulder Elbow Surg. 2018;27(12):e357-e366.
[17] Zeng YM, Xu C, Zhang K, et al. Prediction of Rotator Cuff Injury Associated with Acromial Morphology: A Three‐Dimensional Measurement Study. Orthop Surg. 2020;12(5):1394-1404.
[18] Li X, Xu W, Hu N, et al. Relationship between acromial morphological variation and subacromial impingement: a three-dimensional analysis. PLoS One. 2017; 12(4):e0176193.
[19] Liu CT, Miao JQ, Wang H, et al. The association between acromial anatomy and articular-sided partial thickness of rotator cuff tears. BMC Musculoskelet Disord. 2021;22:1-8.
[20] Passaplan C, Hasler A, Gerber C. The critical shoulder angle does not change over time: a radiographic study. J Shoulder Elbow Surg. 2021;30(8):1866-1872.
[21] Codman EA, Akerson IB. The pathology associated with rupture of the supraspinatus tendon. Ann Surg. 1931;93(1):348.
[22] Lindblom K. On pathogenesis of ruptures of the tendon aponeurosis of the shoulder joint. Acta Radiol. 1939;20(6):563-577.
[23] Sürücü S, Aydın M, Çapkın S, et al. Evaluation of bilateral acromiohumeral distance on magnetic resonance imaging and radiography in patients with unilateral rotator cuff tears. Arch Orthop Trauma Surg. 2022;142:175-180.
[24] Mirzayan R, Donohoe S, Batech M, et al. Is there a difference in the acromiohumeral distances measured on radiographic and magnetic resonance images of the same shoulder with a massive rotator cuff tear? J Shoulder Elbow Surg. 2020;29(6):1145-1151.
[25] Mangi MD, Zadow S, Lim W. Cystic lesions of the humeral head on magnetic resonance imaging: A pictorial review. Quant Imaging Med Surg. 2022;12(8):4304.
[26] Smith GC. A prospective observational case control study investigating the coronal plane scapular morphological differences in full-thickness posterosuperior cuff tears and primary glenohumeral osteoarthritis. J Shoulder Elbow Surg. 2022;31(5):e223-e233.
[27] Rojas Lievano J, Bautista M, Woodcock S, et al. Controversy on the association of the critical shoulder angle and the development of degenerative rotator cuff tears: is there a true association? A meta-analytical approach. Am J Sports Med. 2022;50(9):2552-2560.
[28] Bjarnison AO, Sørensen TJ, Kallemose T, et al. The critical shoulder angle is associated with osteoarthritis in the shoulder but not rotator cuff tears: a retrospective case-control study. J Shoulder Elbow Surg. 2017;26(12):2097-2102.
[29] Daggett M, Werner B, Collin P, et al. Correlation between glenoid inclination and critical shoulder angle: a radiographic and computed tomography study. J Shoulder Elbow Surg. 2015;24(12):1948-1953.
[30] Smith GC, Liu V. High critical shoulder angle values are associated with full-thickness posterosuperior cuff tears and low values with primary glenohumeral osteoarthritis. Arthroscopy. 2022;38(3):709-715. e701.
[31] Karns MR, Jacxsens M, Uffmann WJ, et al. The critical acromial point: the anatomic location of the lateral acromion in the critical shoulder angle. J Shoulder Elbow Surg. 2018;27(1):151-159.
[32] Casier SJ, Van Den Broecke R, Van Houcke J, et al. Morphologic variations of the scapula in 3-dimensions: a statistical shape model approach. J Shoulder Elbow Surg. 2018;27(12):2224-2231.
[33] De Wilde LF, Verstraeten T, Speeckaert W, et al. Reliability of the glenoid plane. J Shoulder Elbow Surg. 2010;19(3):414-422.
[34] Nyffeler RW, Werner CM, Sukthankar A, et al. Association of a large lateral extension of the acromion with rotator cuff tears. J Bone Joint Surg Am. 2006;88(4):800-805.
[35] Sakoma Y, Sano H, Shinozaki N, et al. Coverage of the humeral head by the coracoacromial arch: relationship with rotator cuff tears. Acta Med Okayama. 2013;67(6):377-383.
[36] Beeler S, Hasler A, Getzmann J, et al. Acromial roof in patients with concentric osteoarthritis and massive rotator cuff tears: multiplanar analysis of 115 computed tomography scans. J Shoulder Elbow Surg. 2018;27(10):1866-1876.

引言

肩袖撕裂是肩关节疾病中的常见疾病，并且随着年龄增长，其发病率不断提高，据统计肩袖损伤在肩部疾病中占50%-85%[1]。造成肩袖撕裂的原因可能是创伤性的，但更多则是由于肩关节的退行性改变所引起[2]。退变性肩袖撕裂是一种随着年龄而发生的慢性病理变化，它通常伴随着肩袖肌腱或者供养肌腱血管变性，这会导致肌腱的自我修复能力减弱，无法修复肌腱的过量偏心性拉伸[3-5]。当然这种退行性改变也会影响肩峰形态，有研究报道了肩袖撕裂的危险因素与肩峰形态发生改变有关[6]。
关于肩峰形态的研究一直在持续推进，1972年CHARLES等[7]的研究首次描述了原发性的肩峰撞击可以导致肩袖的直接损伤和肩袖撕裂。BIGLIANI等[8]将肩峰分为3种类型，其中钩型肩峰与肩袖撕裂的关系最为密切。NYFFELER等[9]利用肩峰指数(acromial index)推测了力方向的变化与肩峰外侧延伸之间的关联。肩峰指数在真正的冠状位X射线片上定义为从肩胛盂平面到肩峰外侧边界的距离与从肩胛盂平面到肱骨头外侧的距离之比。他们认为肩峰更大的外侧伸展导致三角肌上升方向的力增加，这与退变性肩袖撕裂有关，并被认为是导致肩袖退化和撕裂的原因。MOOR等[10]也报道了相似的结果，他们确定了临界肩关节角度(critical shoulder angle)
作为肩袖撕裂发生的有力影像学预测指标，与无症状肩部相比，肩袖撕裂患者的临界肩关节角较大。
研究发现以往关于肩胛骨相关参数测量的研究可能局限于二维平面上，基于X射线片的测量容易受到拍摄体位的影响，并且诸如临界肩关节角度此类基于X射线片测量的参数是三维肩胛骨形态的二维投影，无法提供潜在的肩胛骨变化信息，这些变化可能位于肩胛骨，也可能位于肩胛盂或肩峰[11]。
因此，作者采用三维重建的方式重建了肩胛骨，在三维模型中测量与肩峰冠状面及矢状面覆盖的相关参数，研究这些参数与退变性肩袖全层撕裂之间的关系。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试验，定类数据之间比较采用卡方检验，定量数据之间比较采用独立样本t检验。对变量进行二元Logistic回归分析确定其是否为肩袖撕裂的危险因素，并进行受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线分析。
1.2 时间及地点试验于2022年1月至2023年6月在徐州医科大学附属医院骨科关节外科完成。
1.3 对象
纳入标准：①在徐州医科大学附属医院行肩关节CT或胸部CT扫描的患者，年龄≥40岁；②肩袖撕裂组：经关节镜或MRI检查确诊存在肩袖肌腱全层撕裂的患者；③对照组：因肩痛就诊，经MRI检查后确定肩袖无明显撕裂但伴随钙化性肌腱炎及冻结肩等疾病的患者。
排除标准：①有创伤史或因创伤导致的肩袖撕裂；②肩关节存在骨折、脱位或者既往有肩关节手术史；③肩胛骨和肱骨有畸形的患者；④肩关节CT或胸部CT扫描范围不足或者扫描未达重建标准的患者；⑤年龄< 40岁的患者。
依据纳入及排除标准，肩袖撕裂组纳入56例，其中男16例，女40例；对照组纳入48例，其中男19例，女29例。该研究已获得徐州医科大学伦理委员会批准(批准号：XYFY2021-KL176-02)，所有纳入研究的患者均签署了知情同意书。
1.4 方法
1.4.1 影像资料收集患者仰卧位平躺于CT检查床上，采用徐州医科大学附属医院64层螺旋CT扫描仪(SIEMENS公司，德国)获得患者CT资料。CT扫描参数：电压130 kV，电流115 mAs，层厚1.25 mm，骨窗宽2 000 Hu。将CT数据导入光盘储存。使用Mimics Research 21.0软件(Materialize公司，比利时)重建肩胛骨和肱骨近端的三维模型，3-matic Research 13.0软件进行三维模型的测量。
1.4.2 三维模型的建立和参数测量患者CT影像资料以DICOM格式导入Mimics Research 21.0软件，软件生成冠状面、矢状面及横断面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，提取患者肩胛骨图像，使用蒙版编辑功能对其进行填补、平滑处理，生成3D模型。模型可以进行自由缩放旋转，可以调整方向重复进行测量。

根据马秉贤等[12]的方法，导出Mimics重建后的模型到3-matic软件，标记关节盂的最前点、最下点和最后点为A、B、C三点，关节盂中心点O点为经过A、B、C三点最佳拟合圆的圆心。标记肩峰最外侧点为L点，肩峰最前端点为F点，肩峰最后侧点为P点，肩胛冈与肩胛骨内缘交汇点M点(图1)。使用3-matic的三点成面功能建立平面，选择A、B、C三点建立关节盂平面P1，测量肩峰最外侧点L到关节盂平面P1的距离，参照VAN PARYS等[13]的研究，此距离称为肩峰悬垂(acromial overhang，AO)，见图2。选择肩峰最外侧L点与关节盂中心点O点做一条直线，利用3-matic的线与面角度测量功能，测量直线OL与平面P1之间的夹角，这个夹角类似于MISWAN等[14]在冠状位X射线片上测量的肩峰关节盂夹角(acromioglenoid angle，AGA)，此次研究也将其称之为肩盂角(图3)。肩峰覆盖角是作者根据KIM等[15]及BEELER等[16]的研究，在三维模型上使用类似的方法进行测量。首先通过点O、M、F建立肩胛盂平面P2，再通过点O、M、P建立肩峰后平面P3，测量P2与P3之间的夹角，此为肩峰覆盖角(acromial coverage angle，ACA)，见图4。

1.5 主要观察指标 ①肩峰悬垂：肩峰最外侧点L到关节盂平面P1的距离；②肩盂角：肩峰最外侧点L与关节盂最佳拟合圆圆心O的连线与关节盂P1平面的夹角；③肩峰覆盖角：是肩峰前端平面P2和肩峰后端平面P3之间的夹角。
上述参数均在肩袖撕裂组和对照组的三维模型上进行测量，测量所得数据均保留至小数点后1位。此次研究由2名骨科医师分别独立的对模型进行2次重复数据测量；2次测量时间间隔1个月，经计算不同测量参数的2次测量组内相关系数均大于0.8，认为重复测量数据的可信度较高，取2次测量的平均值为最终测量结果。
1.6 统计学分析此次研究使用SPSS软件(IBM，25.0)进行统计分析，数据采用Shapiro-wilk检验测量参数的正态性，使用单因素方差分析检验测量参数的方差齐性，定量资料以x±s表示，数据之间比较采用独立样本t检验；定类数据之间比较采用卡方检验。对变量进行二元Logistic回归分析确定其是否为肩袖撕裂的危险因素，并进行ROC曲线分析，参数的ROC曲线下面积大于0.8认为该参数具有较好的诊断价值，并使用约登指数确定临界值，认为临界值为约登指数最高时所对应的值。检验水准α取双侧0.05，以P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经徐州医科大学生物统计学专家审核。

讨论

近年来有越来越多的研究围绕肩峰的影像学测量与肩袖撕裂之间的关系而展开[5，17-20]。此次研究基于三维CT重建测量了肩峰与关节盂的相关参数，主要发现了退变性肩袖全层撕裂患者的肩峰悬垂和肩峰覆盖角与对照组之间的差异。此次研究观察到撕裂组患者有着更大的肩峰悬垂和更大的肩峰覆盖角，肩峰悬垂和肩峰覆盖角均是预测肩袖撕裂的中等预测因子，它们与肩袖撕裂有着密切联系。
肩袖撕裂的发病机制是多样的，1931年CODMAN等[21]的研究中认为肩袖肌腱的完整性发生变化是由于年龄和体质状况或过度使用引起，但大多数情况下肩袖撕裂是由于直接创伤引起的。LINDBLOM[22]在研究中发现了老年人肩袖肌腱组织退变的组织学证据，并且最早提出了肩袖复合体肌腱止点处的血管化减少，尤其是冈上肌止点处。有研究发现了肩袖撕裂与肩峰肱骨距离缩短之间的关联，SÜRÜCÜ等[23]的一项研究测量了全层肩袖撕裂患者患侧和健侧的肩峰肱骨距离，结果发现患侧肩峰肱骨距离较患侧减小。但肩峰肱骨距离的缩短和肩袖撕裂之间的因果关系尚未明确，部分理论认为肩袖肌腱的病变导致维持肱骨头相对位置的力偶产生变化[24]，从而导致肱骨头的上移。此外肱骨大结节囊性变、肩胛盂倾斜角及肩胛盂扭转角也与退变性肩袖撕裂有着密切联系[6，25-26]，但这些参数异常是否导致了退变性肩袖全层撕裂还有待进一步研究。有不少学者研究了临界肩关节角与肩袖撕裂的关系[27-31]，在他们的研究结果中，出现了相反的结论，部分学者认为更大的临界肩关节角会导致更多的肩袖撕裂，另外一部分学者则认为临界肩关节角与肩袖撕裂并无直接联系。作者发现大部分的研究都是在X射线平片上测量的，需要考虑的是研究结果是否与测量方法有关，临界肩关节角需要在高质量的X射线片上测量，那么对于研究样本的选择偏倚就无法忽视，并且临界肩关节角的测量容易受到冠状位上的肩胛盂倾斜的影响，不同患者的肩胛盂倾斜程度不一致，这可能是导致不同研究结论的原因之一。基于冠状位X射线片的测量无法反映出肩峰在矢状位方向上对于肩袖的覆盖程度，此次研究使用三维重建的方式对肩胛骨模型的肩峰进行部分测量，评估肩峰外侧延伸以及肩峰的前后覆盖角度，补充了二维平面测量的不足。
肩峰悬垂是肩峰最外侧点到关节盂平面的距离，这一概念由CASIER等[32]提出，一定程度上它可以反映肩峰在冠状面上对于肩袖组织的覆盖。在此次测量中，使用了下盂圆平面去替代关节盂，这种方法经过DE WILDE等[33]的研究证实为一种可靠的方法，下盂圆平面具有一定程度的后倾，可以作为恢复正常解剖的最合适平面，以下盂圆平面作为测量肩峰悬垂的基准平面，这种方法可以有效避免肩胛盂形态如冠状位上的肩胛盂倾斜不同所导致的测量误差，因为临界角关节角的测量受到冠状位肩胛盂倾斜的影响，这是测量方法的优势。研究显示，肩袖撕裂患者肩峰悬垂较大，在此次研究中，撕裂组肩峰悬垂平均值为(36.5±1.9) mm，而对照组即无肩袖撕裂患者的肩峰悬垂为(34.9±1.7) mm，并且差异有显著性意义(P < 0.001)，说明肩袖撕裂患者的肩峰外侧到关节盂平面的距离更大，肩峰外侧延伸更加明显。VAN PARYS等[13]在三维模型上研究原发性盂肱关节炎、肩袖疾病以及正常人群肩胛骨形态，得出的结论与此次研究似乎产生了不一致的结果，他们认为正常人群的肩峰悬垂大于患有肩袖疾病的人群(P=0.045)，但是肩袖疾病患者的肩峰悬垂要大于盂肱关节炎患者(P=0.010)。这可能是研究人群的选择所导致的差异，并且年龄因素也无法忽视，此次研究所纳入的两组患者年龄均大于40岁，并且撕裂组均为退变性肩袖全层撕裂患者，排除了创伤因素，最终结果显示肩袖撕裂患者的肩峰悬垂大于对照组(P < 0.001)。作者基于CT重建测量外侧肩峰悬垂的结果可以证实NYFFELER等[34]的研究，即肩袖撕裂患者的肩峰外侧延伸更大。作者设计了肩峰悬垂这一测量参数的ROC曲线，曲线下面积为0.725，提示它是诊断肩袖撕裂的中等预测因子，可以为临床诊断提供一定的参考价值。
关于肩盂角的测量，在方法上可能更加类似于临界肩角，MISWAN等[14]在冠状位X射线上测量这一角度并验证它是诊断肩袖撕裂和盂肱关节炎的良好预测参数。肩胛骨三维模型中的测量不同于冠状位X射线上肩盂角的测量，此次研究的测量以关节盂下盂圆圆心为基点，连接其与肩峰最外侧点，计算它与关节盂平面的夹角，结果并未发现肩袖撕裂患者与对照组之间肩盂角有显著差异(P=0.647)。三维测量中的肩盂角是否与肩袖撕裂有关联还需要进一步大样本的研究去证实，并且肩峰的倾斜度也是影响肩盂角的重要因素，此次研究未对三维模型上的肩峰倾斜规范化测量，这可能是这项研究的局限性。
此次研究的另一个测量参数肩峰覆盖角，它反映了矢状位视角上肩峰这一解剖结构对于整个肩袖组织的包绕程度，结果显示撕裂组患者的肩峰覆盖角平均值要大于对照组，差异有显著性意义(P < 0.001)。此次研究结果与SAKOMA等[35]的一项尸体研究结果相似，他们沿着喙峰弓的下表面画一个圆圈，并且测量肩峰前端与后端与圆心连线形成的夹角在整个喙峰弓的占比，他们的最终研究结果显示肩袖撕裂患者的肱骨头肩峰覆盖比例更大。但是他们的研究并未考虑肩胛盂形态对于测量的影响，作者参照VAN PARYS等[13]的研究，首先确定下盂最佳拟合圆圆心，这个圆心是肩关节活动时整个盂肱关节反作用力最集中的点，然后标记肩胛冈与肩胛骨内缘交汇点，肩峰前后点与这两点之间各自形成的平面之间的夹角即为肩峰覆盖角，此种测量方法更加标准化，可重复性也较高。BEELER等[36]的一项研究比较了肩袖撕裂与盂肱关节炎患者的肩峰覆盖率，结果显示肩袖撕裂患者肩峰覆盖角度更大，这在一定程度上与此次研究结果相似。KIM等[15]基于患者肩关节三维CT图像测量了肩袖撕裂患者及肩关节骨关节炎患者的矢状面肩峰前后覆盖比例，测量方法与此次研究类似，在确定好关节盂中心后，他们计算了真实矢状位三维CT图像上肩峰前后侧角度及肩峰后侧与肩胛骨上缘之间夹角的比值，结果同样证实了肩袖撕裂患者的肩峰前后覆盖比例较肩关节骨关节炎患者更大。以往对于肩袖全层撕裂患者与患有冻结肩及钙化性肌腱炎的患者之间肩峰覆盖角的研究较少，此次研究对此进行了补充，研究结果提示退变性肩袖全层撕裂患者的肩峰覆盖角大于无肩袖撕裂者(P < 0.001)，并且ROC曲线显示肩峰覆盖角也是预测肩袖撕裂的中等预测因子，其ROC曲线下面积为0.865，灵敏度和特异度也显示出良好的预测效能，预测准确性较肩峰悬垂更高。
关于肩峰相关参数的测量方法包括从尸体标本测量，以及X射线片、CT和MRI等[9-10，15，35]。基于尸体标本的测量最为直观，但其成本较高，并且难以纳入足够的样本。基于影像资料的测量虽成本较低，但传统的测量方法因测量图像层面的选取会产生相当的误差，近年来运用数字医学软件将骨组织重建为三维模型再进行测量的方法则更为精确，并且重复测量产生的误差也较小，这种方法值得在临床研究中进一步观察和推广。
此次研究有一定的局限性：①首先，此次研究是一项回顾性的研究，并且患者来源均是来自同一区域，数据的代表性不强，难以将结果推广至更广的范围；②两组患者性别及年龄没有进行严格的配对，因此可能存在误差；③由于样本量较小，并未将肩袖部分撕裂的患者纳入研究队列，并且测量指标不够全面，作者会进一步扩大样本量，更加全面地分析肩峰相关参数与退变性肩袖撕裂的关系。
结论：肩峰悬垂与肩峰覆盖角与退变性肩袖全层撕裂有关，较大的肩峰悬垂和肩峰覆盖角可能预示肩袖撕裂的风险更高，它们都可以用来预测肩袖撕裂，其中肩峰覆盖角预测效能更高。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

肩峰覆盖三维测量与退变性肩袖全层撕裂的关系

Relationship between three-dimensional measurement of acromion coverage and degenerative full-thickness rotator cuff tears

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 5

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]	王梦晗, 齐涵, 张元, 陈言智. 3种3D打印模型辅助治疗Robinson ⅡB2型锁骨骨折[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(9): 1403-1408.
[2]	张之栋, 祁家龙, 裴少保, 马力, 王善松, 刘艺明. 3D打印导板技术联合多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(6): 922-926.
[3]	刘昌震, 刘鑫, 李岳飞, 王建业, 冯志萌, 孙兆忠. 三维重建指导单孔分体内镜治疗上腰椎椎间盘突出症的影像学标志点[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(6): 939-944.
[4]	丁凯, 姚雨婧, 李志鹏, 王磊, 顾长源, 束昊, 孙鲁宁. 肩关节镜下肱二头肌长头腱转位强化缝合修复巨大肩袖撕裂损伤[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(35): 5675-5680.
[5]	王荔, 陈鹏, 韦秀英, 卢阳佳, 赖思嘉, 王凯华. 磁共振成像影像导航及靶区选择在经颅磁刺激治疗中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(26): 4234-4241.
[6]	赵改, 刘嶺俊, 殷浩, 宁仁德, 徐斌. 穿骨道与带线锚钉固定重建内侧髌股韧带的三维有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(24): 3796-3800.
[7]	李忠伟, 褚福超, 杲春玖, 袁峰. 下颈椎关节突三维参数测量与关节突螺钉导向器的设计[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(21): 3339-3343.
[8]	李鹏, 韩小松, 向柄彦, 何颖异, 黄坤, 刘利, 罗洪建, 阮世强. 数字化三维重建在老年股骨转子间骨折半髋关节置换中的应用及经济学效果[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(18): 2814-2818.
[9]	李琨, 周哲源, 王建, 张燕, 赵岩, 何学桐, 李轲, 陈思敏, 吴星雨, 王星, 张少杰. 儿童枕骨髁及枕骨大孔数字化测量的临床意义[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(18): 2830-2834.
[10]	曾昱源, 杨振, 由一航, 张恩水, 张涛. 肩关节复合体模型构建及该领域有限元研究与进展[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(18): 2906-2911.
[11]	袁鑫玮, 黄艺轩, 席洪钟, 郭铭滨, 麦健斌, 孙光权, 刘锌, 杜斌. 坏死及支撑区三维空间分布对腓骨支撑保髋结局的影响[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(18): 2789-2794.
[12]	张乐, 曹振华, 张云凤, 许阳阳, 金凤, 苏宝科, 王利东, 王星, 仝玲, 刘清华, 方源, 沙丽蓉, 王海燕, 李筱贺, 李志军. 有限元仿真分析强直性脊柱炎后路“Y”型截骨固定的生物力学特征[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(12): 1842-1848.
[13]	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.
[14]	战红旗, 马剑雄, 崔爽爽, 孙磊, 王颖, 柏豪豪, 马信龙. 三维测量嵌插型股骨颈骨折后倾角与股骨头坏死的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(36): 5747-5752.
[15]	闫瑞忠, 李佳慧, 林树忠, 武晓刚, 郭志坚, 刘文琦, 刘强. 骨盆倾斜对髋关节置换后站立位髋臼侧应力影响的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(36): 5795-5800.