肩胛盂的骨性解剖結構

黃東寧 黃強 蔣協遠

肩關節的活動主要由盂肱關節完成，為典型的球窩關節(杵臼關節)，由肱骨頭和肩胛盂構成。既往對肩關節的研究的重點集中在肩袖、關節囊韌帶以及盂唇等結構，對肩關節的功能、穩定具有重要意義。隨著中國社會老齡化的發展，肩胛盂骨性結構改變所帶來的問題日趨嚴重，包括關節盂的缺損、退變。因此，了解肩胛盂的正常解剖結構，有助于對肩關節復雜損傷、疾病的治療。肩胛盂的解剖結構包括肩胛盂關節面以及肩胛盂體部。肩胛盂體部(glenoid vault)是指肩胛骨包括肩胛盂表面及向內至肩胛岡外緣、喙突基底內緣的部分(圖1)。這一區域骨量少，位置深，結構復雜。雖然傳統尸體解剖研究可用于測量肩胛骨表面解剖學參數，但難以精確描述和測量，尤其是肩胛盂體部。隨著電子計算機技術的不斷發展和三維重建技術的進步，對肩胛盂骨性解剖結構的測量有了新的方法。研究肩胛盂骨性解剖學結構，可為肩胛盂內固定物和肩關節假體設計提供指導依據。

一、肩胛盂前后徑和上下徑

肩胛骨位于胸廓上方兩側偏后，緊貼胸后壁，與其構成類似關節的結構，稱之為肩胛胸壁關節。肩關節活動時，肩胛骨沿胸壁活動，配合盂肱關節，完成肩關節上舉，是肩關節的重要組成，并通過盂肱關節和肩鎖關節將上肢連接于軀干上[1]。肩胛盂作為盂肱關節的組成部分，深度較淺，形態不規則，近似梨形;下半部分較上半部分大，比例約為1∶0.8±0.1[2-3]。眾多研究測量了肩胛盂表面解剖學參數，其中肩胛盂上下徑為肩胛盂最高點至最低的距離(圖2)；其均值男女分別為33.6～37.5 mm和29.4～33.8 mm。肩胛盂前后徑為位于與肩胛盂上下軸垂直平面的肩胛盂前后的最大距離；其均值分別為24.9～28.6 mm和21.3～23.7 mm[2,4-7]。肩胛盂上下徑、前后徑存在顯著的性別差異，男性肩胛盂較女性大10%左右[8]。肩胛盂形態在性別上也有不同，男性肩胛盂下部較圓，而女性為橢圓。Andrea等[2]依據肩胛盂前緣切跡的形態將肩胛盂的形狀分為4型(圖3)：0型(無切跡)、Ⅰ型(弧線型)、Ⅱ型(切跡型)、Ⅲ型(圓齒型)。男女均以Ⅰ型(弧線型)所占比例最高。肩胛盂前緣切跡在女性中出現的比例為80.4%；而男性中這一比例為57.6%。36.7%的女性切跡出現在頂部；而男性只有28.9%，兩者差異有統計學意義。

肩胛盂近似梨形，下半部分較上半部分大。在反式肩關節置換術中，肩胛盂側假體安裝在肩胛盂下部，因而肩胛盂下半部分的大小決定了假體的大小。韓國 Ji 等[9]測量了本國肩胛盂下部的解剖學參數，其中肩胛盂下部半徑男女分別為(17.1±2.1)mm和(15.4±1.6)mm，性別之間差異有統計學意義(圖4)。

對比左右側肩胛骨解剖學參數發現，正常個體肩胛盂前后徑、上下徑等解剖學參數，差異無統計學意義；并且肩胛骨形態左右側對稱，一側完好的肩胛盂可作為對側骨缺損重建的模板。雖肩胛骨左右差異無統計學意義，肩胛盂上下徑、前后徑等參數右側較左側稍大[4,10]。國人以右利手為主，提示優勢肢體側解剖學參數更大[4]。日本學者測量本國肩胛盂的解剖學參數和西方人種相應參數進行比較，發現相關參數較西方人群??；特別是日本女性，行肩關節假體設計、肩關節手術需考慮人種差異[5]?，F行肩關節假體以白種人解剖學參數作為標準設計、制造，肩胛盂側假體過大易導致螺釘置入困難[9]，術后易出現假體松動等并發癥。

以國人肩胛骨尸體標本作為研究對象，測量結果顯示肩胛盂上下徑、前后徑分別為36～38.14 mm和25.38～27.97 mm，但未區分性別[1,10-11]。汪華清等[7]獲取90名健康志愿者雙側肩關節CT數據，應用CT三維重建、容積再現技術及多平面重組測量肩胛盂骨性解剖結構的相關參數。結果顯示，肩胛盂前后徑為(25.1±3.2)mm；肩胛盂上下徑為(34.5±2.9)mm，和國外參數不盡相同。因此，需行大范圍、多中心的深入研究，客觀反映國人肩胛盂的總體解剖學特點，指導適用于國人的肩關節假體和內固定物的設計，為肩部手術提供解剖理論基礎。

二、肩胛盂傾斜角

除肩胛盂上下徑、前后徑，肩胛盂在冠狀面上內外側的傾斜(inclination)和水平面上前后方向上的傾斜(version),也是描述肩胛盂結構的重要參數[12-13]。肩胛盂假體植入前應仔細評估肩胛盂在冠狀面和水平面上的傾斜[8]，用于指導假體植入時需修正的角度。

測量肩胛盂前后方向上的傾斜有多種方法。傳統二維測量方法是獲取患者的二維CT數據，做肩胛骨最內側的點至肩胛盂中心的連線(friedman線),同時做肩胛盂前緣和后緣的連線(中關節線)；中關節線和Friedman線垂線之間的夾角即為肩胛盂前后方向的傾斜角度(圖5)。根據成角的方向，又分為前傾(anteversion)和后傾(retroversion)[14-16]。這種測量方法被認為是測量肩胛盂前后方向的傾斜的金標準。但它沒有設立坐標系，不是三維立體測量；肩胛骨的方向、冠狀位或矢狀位的旋轉會影響測量的精度[17-18]。最新文獻建議應使用三維CT測量肩胛盂前后方向的傾斜[18]。Kwon等[19]以肩胛體最低點、肩胛盂中心和肩胛骨最內側三點建立坐標系，并參考Friedman法測量肩胛盂前后傾(圖5)，發現三維CT能更精確評估測量肩胛盂前后方向的傾斜，具有更佳的可靠性。國外文獻報道，正常人群三維CT測量肩胛盂前后方向的傾斜均值-4.5～2°[5-6,20-21]；男女對比并未發現性別差異[6,22]。汪華清等[7]選取肩胛盂前后緣中點至肩胛骨內側緣中點的連線作為參考線，測量了國人肩胛盂在前后方向上的傾斜，所得結果為(-0.03±4.66)°；其中男性為(1.20±4.87)°，趨于前傾；女性為(-1.84±3.71)°，趨于后傾。與西方研究結果不同，男女性之間比較差異有統計學意義。

一般認為，肩胛盂關節面有5～7°的向上傾斜；但由于肩胛骨的位置和解剖的不規則，很難準確描述測量標準。在肩胛骨骨折中，有人用盂極角(glenopolar angle，GPA)來描述肩胛盂傾斜的變化；但其為間接測量，應用也局限。有人用肩胛盂最高點至最低點的連線，與岡上窩底的夾角來評估肩胛盂向上的傾斜，也被稱為β角[22-23]，代表了肩胛盂整體在冠狀面的傾斜程度[6,22,23]，在肩胛骨正位X線和三維CT測量中具有極佳的準確性和可重復性[22]。更進一步，肩胛盂最高點至最低點的連線與岡上窩底垂線的夾角被稱為全肩關節成形角(total shoulder arthroplasty angle，TSA角)，與β角互為余角，同樣用于評估肩胛盂向上的傾斜(圖6)[22]。根據其傾斜的方向，又分為向上傾斜和向下傾斜，代表肩胛盂的傾斜程度，在肩關節成形術前規劃中較為重要。肩胛骨前后位X線、二維CT和三維CT均被用于測量肩胛盂在冠狀面上的傾斜，但以三維CT測量所得數據最為精確[24]。肩關節退變患者TSA角的測量均值為7.68～12°[25-26]；正常人群TSA角為2～5.3°[6]。在反肩關節成型術中，基座一般放置在肩胛盂下部，因而Boileau等[26]提出了反肩關節成型角(reverse shoulder arthroplasty angle，RSA角)(圖6)，即肩胛盂下部連線與岡上窩底垂線之間的夾角，能更加精確評估肩胛盂下部形態。他們測量肩關節退變患者RSA角的測量為20°，較TSA角大8°。骨性關節炎、肩胛盂磨損行肩關節成型術前需行三維CT重建用于測量肩胛盂磨損導致的肩胛盂傾斜的改變，精準評估肩胛盂情況。

圖1 肩胛盂體部形態(深色部分)示意圖。包括肩胛盂表面及向內至肩胛岡外緣、喙突基底內緣的部分 圖2 肩胛盂上下徑、前后徑示意圖圖3 肩胛盂分型示意圖 A 0型(無切跡)B Ⅰ型(弧線型)C Ⅱ型(切跡型)D Ⅲ型(圓齒型)[2] 圖4 肩胛盂下半部分半徑(R)示意圖 圖5 二維及三維CT測量肩胛盂前后方向的傾斜角度示意圖。肩胛盂中心至肩胛骨內側連線的垂線與肩胛盂前后緣之間的夾角；圖中三維CT測量關節盂前傾角為0° 圖6 肩胛骨正位X線用于測量肩胛盂向上傾斜的示意圖。全肩關節成形角為肩胛盂最高點至最低點的連線與岡上窩底垂線的夾角；反肩關節成型角為肩胛盂下部連線與岡上窩底垂線之間的夾角

三、肩胛盂體部

除肩胛盂關節面外，肩胛盂體部解剖結構也至至關重要。肩胛盂體部為肩胛骨包括肩胛盂表面及向內至肩胛岡外緣、喙突基底內緣的部分。這一區域骨量少，位置深在，形態不規則，結構復雜。了解這部分解剖結構非常必要。

傳統尸體解剖研究可用于測量肩胛骨表面解剖學參數，但難以精確描述、測量肩胛盂體部。隨著電子計算機技術的不斷發展和三維重建技術的進步，對肩胛盂體部結構的研究有了新的方法。Kwon等[19]通過肩胛骨尸體骨及CT研究，證實CT三維重建能準確、定量的測量肩胛骨解剖學結構，認為CT重建能準確的反應肩胛骨的真實形態，對肩胛骨標本的直接測量所得結果與其相對應的三維CT測量結果具有很強的相關性。

Codsi等[27]將61個肩胛骨樣本進行CT掃描并進行三維重建，依據肩胛盂上下徑將其分為6組，獲取不同分組肩胛盂體部前后壁骨內邊界，描繪出不同分組肩胛盂體部三維形態；依據肩胛盂上下徑將不同分組的肩胛盂體部三維結構縮放為常規大小對三維形態進行比較，發現在所研究正常人群中，肩胛盂體部內部三維結構一致。肩胛盂體部內部形態的統一性，可指導關節假體設計、重建，幫助理解肩關節發育不良及關節退變性疾病的發生，但Codsi等[27]對肩胛盂穹隆的三維結構并沒有定量研究，臨床應用有一定的局限性。Bicknell等[28]對72個肩胛骨標本行CT掃描，測量了肩胛盂中心前后徑、上下徑，認為肩胛盂穹隆內部結構相對一致，冠狀面為矩形、水平面為三角形的假體更符合肩胛盂體部的解剖學形態。肩胛盂體部男性解剖學參數較女性大，存在顯著的性別差異，但肩胛盂體部內部形態男女未見差異。除此之外，Bicknell等[28]還測量了肩胛盂中心的上下徑、前后徑等解剖學參數；但是肩胛盂體部解剖結構復雜，單以中心測量很難反映其總體解剖學形態。Keisuke等[29]應用三維重建技術重建肩胛盂體部的三維解剖，進行定量分析，測量了以肩胛盂中心22×12 mm范圍內間隔2 mm的肩胛盂體部深度和肩胛盂中心上下4 mm肩胛盂體部的前后徑，使局部復雜的結構可視化、定量化，并對反肩置換假體設計提供參考(圖7)。

國人肩胛盂骨性解剖結構的研究結果與西方人存在區別。目前人工肩關節假體設計以西方人解剖結構為基礎。在反式肩關節置換術中，肩胛盂側假體基座過大會導致螺釘置入困難[9]，中心柱過大可能會穿透肩胛盂體部骨皮質[29]，增加肩胛骨骨折風險[30]。應用CT掃描和3D重建技術，可視化研究國人肩胛盂骨性解剖結構，進行參數測量和分析，可協助設計符合國人解剖結構的肩胛盂內固定物、肩關節假體，對指導術前規劃，增加假體骨性支撐，降低術后假體松動等均具有重要意義。

圖7 肩胛盂體部深度、前后徑的測量示意圖。應用CT數據對肩胛骨進行三維重建(移除了肩胛盂體部前上部分)，以肩胛盂上下極、前后緣的連線建立坐標系，測量肩胛盂體部深度和肩胛盂體部前后部寬度。圖中線段AF、BH為肩胛盂中心和其上2 mm肩胛盂體部深度；線段BC為肩胛盂體部前部寬度；線段AE、BD為肩胛盂體部后部寬度。線段AE、BD之間的距離為2 mm，可對肩胛盂體部形態進行定量化分析