基于CT 三維重建的肩胛骨關節盂形態學分型及臨床意義

胡定祥，李長輝，陳亮，馬晨曦，黃河，鄭瑞清

瀘縣人民醫院 1.骨科，2.放射科，3.康復科，四川 瀘州 646100

肩關節是人體較復雜的關節[1]，關節盂關節面呈輕微弧形，面積只有肱骨頭的25%，肩關節能否保持穩定和運動依賴于關節囊及其周圍肌肉韌帶組織的完整性，此解剖特點亦為肩關節各種損傷的基礎。隨著年齡增加，關節盂可發生變形、骨贅形成[2]。關節面受損可致關節功能障礙、疼痛，嚴重者需通過行關節盂置換術治療。反式肩關節置換技術已廣泛用于治療嚴重肩袖撕裂性肩關節病、肩關節置換翻修及腫瘤切除后肩關節重建等[3～8]。然而，我國目前使用的關節盂假體多基于歐美人設計[9,10]。這些關節盂假體并不適用于所有亞洲患者，過大的關節盂假體影響關節功能及使用壽命[11,12]。反式肩關節置換術后關節盂假體松動、固定螺釘會造成神經損傷及肩胛骨切跡形成等并發癥[13]。因此，關節盂骨性結構的精確測量，對關節盂假體的設計及安裝具有重要意義。本研究搜集肩胛骨關節盂CT 三維重建數據，觀察關節盂形態，分析相關參數，完善其解剖學資料，為關節盂假體的設計改進及安裝提供解剖學依據。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧2017 年2 月至2020 年4 月我院肩部疾患病人的肩胛骨影像資料，獲得290 名患者完整的肩胛骨（均為單側）CT 平掃及三維重建數據，右側肩胛骨166例，左側124例；男性146例，女性144例；年齡：19～65 歲，均肩胛骨完整。納入標準：肱骨近端骨折患者；鎖骨骨折患者；肺部疾病患者。排除標準：關節盂圖像難以清晰重建者；肩胛骨發育畸形者。本研究通過瀘縣人民醫院倫理委員會審查（2017-20102）。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 三維重建 使用美國通用公司（GE）64 排螺旋CT（型號：optima 680），東華軟件PACS 系統圖像標準后處理工作站（軟件版本AW4.6）等。CT 掃描條件：120 kV，110 mA，層厚1.0 mm，間距1，重構間距0.625 mm，3D 重構閾值150 HU。將原始數據在工作站轉換并重建為3D 重建數據，然后旋轉重建圖像以獲得更好的觀察位置。由放射科從業5 年以上的醫師進行CT 掃描、三維重建，并測量關節盂相關數據。

1.2.2 肩胛骨關節盂分型 CT 三維重建圖像顯示，關節盂大致有4 種類型：引號型、橢圓型、水滴型、葫蘆型（圖1）。由2 名研究人員同時對關節盂CT 重建數據進行解剖形態學分類，若存在異議則交由第3 名研究人員確定。觀察、測量人員均有5 年以上從事CT 或骨科的工作經驗。

圖1 肩胛骨關節盂CT 三維重建分型圖例 A：引號型B：橢圓型C：水滴型D：葫蘆型Fig.1 Diagram of three-dimension CT reconstruction of the glenoid A:quotation marks-type; B:oval-type; C:water drops-type; D:gourd-type

1.2.3 肩胛骨關節盂解剖參數測量 如圖2 所示，A代表關節盂面最上點，B 為關節盂面最下點，C 為關節盂面最前點，通過點C 作AB 垂線，與關節盂后緣交于D 點，AB 的中點在盂窩的投影為F 點；AB、CD、OF 分別代表關節盂上下徑、關節盂前后徑、關節盂窩深度；角α是關節盂傾斜角（關節盂冠狀位時AB 連線和岡上肌窩底線相交于外上象限所成的角），角β是關節盂扭轉角（關節盂橫斷位時CD 連線和肩胛骨軸線相交于外上象限所成的角）。觀察關節盂形態學特點，測量AB、CD、OF 的長度，角α、角β的度數等。

圖2 關節盂測量示意圖A：上下徑AB 及前后徑CD B：傾斜角α C：扭轉角β D：關節盂窩深度OFFig.2 The diagram of glenoid measurementA:AB was the upper and lower diameters of the glenoid pelvis,CD was the anterior and posterior diameters; B: ∠α was the tilt angle；C: ∠β was the torsion angle; D:OF was the depth of the glenoid

1.3 數據分析

2 結果

肩胛骨關節盂經CT 三維重建可分為4 型：引號型56.90%（165例）、橢圓型22.41%（65例）、水滴型17.59%（51例）、葫蘆型3.10%（9例）。此外，橢圓型的AB、OF 及α、β的測量值與引號型、水滴型及葫蘆型有統計學差異（P<0.05）；水滴型的α 大于引號型（P<0.05）；葫蘆型的AB 小于引號型及水滴型（P<0.05）；橢圓型及水滴型的CD 長于引號型及葫蘆型（P<0.05）；引號型的CD 長于葫蘆型（P<0.05）；引號型的OF 小于水滴型及葫蘆型（P<0.05）；在關節盂分型中，年齡無明顯差異。具體測量數值見表1。此外，290例肩胛骨中男性146例，女性144例，男性、女性肩胛骨關節盂AB、CD、OF 及α有統計學差異（P<0.05）；左側124例，右側166例，雙側對比無統計學差異（P>0.05），見表2。兩觀測者間ICC 指數均大于0.8，測量的可重復性及可靠性良好（表3）。

表1 關節盂的形態學觀測（）Tab.1 The measurement of the glenoid based on classification (Mean±SD)

表1 關節盂的形態學觀測（）Tab.1 The measurement of the glenoid based on classification (Mean±SD)

注：a:P<0.05，與橢圓型比較b:P<0.05，與水滴型比較c:P<0.05，與葫蘆型比較d:P<0.05，與葫蘆型比較e:P<0.05，與水滴型、橢圓型比較f:P<0.05，與水滴型、葫蘆型比較Note:a:vs.oval-type P<0.05;b:vs.Water drops-type P<0.05;c:vs.gourd-type P<0.05;d:vs.gourd-type P<0.05;e:vs.Water drops-type and oval-type P<0.05;f:vs.Water drops-type and gourd-type P<0.05

表2 關節盂形態性別及體側比較（）Tab.2 The measurement of the glenoid based on gender and body side(Mean±SD)

表2 關節盂形態性別及體側比較（）Tab.2 The measurement of the glenoid based on gender and body side(Mean±SD)

注：a P<0.05，與男性比較Note:a:vs.male P<0.05

表3 兩觀察者間同類相關系數（ICC 指數）Tab.3 Two-observer intra-class correlation coefficient(ICC)

3 討論

肩胛骨大致呈扁平狀，在靠近肱骨頭處骨組織體積膨大，形成關節盂、肩峰、喙突3 大結構；關節盂在肩關節的獨特活動中具有重要作用。多種致病因素可致肩關節疼痛、功能障礙，有時需行人工全肩關節置換術治療。關節盂假體大小的選擇及安裝是否恰當，對肩關節功能的恢復及使用壽命尤為重要。因此，需掌握提取精確的關節盂解剖參數。有學者對肩胛骨骨性結構進行測量[14～16]，但鮮有報道關節盂的分型及相關數據；2015 年El-Din 等[17]將關節盂分為3型：橢圓型，梨型，引號型，僅測量了各型關節盂的上下徑及前后徑。

本實驗將關節盂分為4 型：引號型、橢圓型、水滴型、葫蘆型，其中引號型最多（56.90%），葫蘆型最少（3.10%）。橢圓型的關節盂上下徑最長（P<0.05），葫蘆型的關節盂上下徑最短（P<0.05）；橢圓型及水滴型關節盂前后徑最長（P<0.05），葫蘆型最短（P<0.05）；提示選擇關節盂假體時，橢圓型關節盂可選擇較大型號，葫蘆型關節盂需選擇較小型號。有學者報道，美國人肩胛骨關節盂上下徑為39.5 mm，前后徑為31.0 mm，法國人關節盂上下徑及前后徑分別為41.3 mm和29.4 mm[18,19]；本實驗中具有最大尺寸的橢圓型上下徑（34.81±1.93）mm，前后徑（27.29±1.94）mm，均比歐美人小。目前的關節盂假體多來源于進口，基于歐美人設計的關節盂假體明顯大于中國人關節盂尺寸，特別是水滴型和葫蘆型關節盂患者，更難以選擇到合適大小的關節盂假體。尺寸不匹配，假體置入困難，初始穩定性難以保證。置入過大關節盂假體會顯著增加假體的微動，術后關節活動度受到限制，顯著影響假體的使用壽命[11]。因此，設計與國人尺寸相匹配的盂假體，對肩關節置換術意義非凡。通過觀測：橢圓型的關節盂傾斜角、扭轉角度數最大（P＜0.05），引號型的關節盂傾斜角、扭轉角度數最?。≒＜0.05），提示在安裝關節盂假體時，橢圓型需更大的傾斜角和扭轉角，而引號型則需較小的傾斜角和扭轉角。肩胛骨關節盂斜傾角大于90°為向上傾斜，小于90°為向下傾斜；關節盂扭轉角小于90°表示向前扭轉，大于90°則為后扭轉。關節盂傾斜角在解釋肩袖損傷、關節盂假體設計及安裝中有重要意義[20]。而關節盂扭轉角對肩關節的穩定性很重要。有研究表明，放置關節盂假體時，過度向前或向后的扭轉角及過度向上或向下的傾斜角，都可能產生盂肱關節接觸點發生偏移，應力偏心性集中，增加盂假體失敗率[21]。關節盂上下徑、前后徑、盂窩深度及關節盂傾斜角，男性、女性有統計學差異（P<0.05），女性在選擇關節盂假體規格及安裝時更需注重術前計劃。需行關節盂假體置換的相當一部分患者伴有關節盂缺損、增生、變形；原發性盂肱關節骨關節炎常致關節盂后部骨缺損[21～25]，基于受累關節盂選擇及安裝盂假體較為困難。而對側的關節盂?？商峁蚀_的模板，可以指導術前計劃、術中重建高度侵蝕的關節盂[26]，本實驗也證實雙側關節盂骨性參數比較無明顯差異（P>0.05）。

本研究尚存在一定的不足：僅收集瀘縣1 家醫院的CT 三維重建數據，未包括多個區域和不同種族之間的人群數據；僅統計健康成年人的關節盂數據進行分析，未對相應肱骨側進行測量；未對關節盂多層面的扭轉角進行測量。

綜上所述，本研究通過CT 三維重建對關節盂形態解剖學進行了較為細致的研究，將關節盂分為4 型（引號型、橢圓型、水滴型、葫蘆型），本分型對臨床關節盂假體的設計及術前計劃具有一定的指導意義。