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肩关节不稳入门篇:稳定及失稳机制——骨医小灶第二十期(上)

 中单元东户 2016-12-07

肩关节不稳入门篇:稳定及失稳机制——骨医小灶第二十期(上)

作者:周通华医师

单位:南昌医科大学附属第一医院

前言

在骨医小灶栏目满二十期之际,我们迎来了一位新的大厨——南昌医科大学附属第一医院的周通华医师。周医师为我们分享“肩关节不稳”的基础和临床相关知识,共分三篇讲述。

上篇:肩关节不稳机制

中篇:肩关节不稳临床

下篇:个人治疗体会及病例分享

本期为上篇,周通华医师图文并茂讲解了肩关节的结构、稳定以及失稳的机制。

概述

肩关节是人体活动度最大的关节,具有很大的柔韧性、精确的控制力、完美的关节稳定性。肩关节没有髋关节的坚强球窝结构和膝关节韧带的约束力。肩关节的功能取决于肩周稳定的关节联动和正常的关节松弛性。

盂肱关节的稳定性和松弛性

肩关节的稳定性是指肱骨头精确、完美的保持在盂窝中心的能力,不稳定是指肱骨头保持在盂窝中心的能力丧失。肩关节松弛度是指关节囊和韧带约束下肱骨头在肩盂表面滑移的量。临床观察,松弛和不稳之间的差异比较明显。当肩部肌肉放松,临床查体可以使肱骨头向前、向后、向下滑移。滑移的量就是肩关节的松弛度。肩部肌肉如有轻微紧张,肱骨头滑移是不可能的,这表明松弛的肩关节不一定是不稳的。正常肩关节肱骨自其中心位置向前、向后或向下平移平均约1cm。

这种关系可以用肩关节横断位示意图来表示,肱骨头中心在肩盂表面滑移的轨迹。

肩关节不稳入门篇:稳定及失稳机制——骨医小灶第二十期(上)

图1:以肱骨头中心在完整的肩盂和盂唇表面滑移,描绘出肱骨头中心弧形轨迹。盂肱关节松弛性定义为周围软组织允许的肱骨头滑移的极限,可自盂的一端到另一端进行测量。

稳定机制

盂肱关节稳定机制多种,虽相对,并常相互依赖,但本文为清楚起见将其分开讲解。

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图2:类似盂肱关系

1.凹-压机制

肩关节横断位骨性结构类似于图2高尔夫球及底座结构,高尔夫球稳定位于底座上,但底座边缘出现缺损,则球可能不能保持在底座上。如果底座完全平坦,则将球保持在适当位置不掉落也比较困难。如出现水平力量够大,球保持在底座也不可能。如果球质量减少,较小力量可使球滑移掉落。

Soslowsky文献证明盂周软骨面的加厚使盂窝加深。Howell测量发现盂唇使盂窝深度增加50%,测量盂窝的深度,在上下方向为9mm,前后方向为5mm。在盂肱关节的各种体位上,跨越关节的主要压缩负荷由周围肌肉,尤其是肩袖肌腱提供。在临床上,Bigliani等对盂凹的重建进行较好的评估,25例患者盂缘损伤。包括:Ⅰ型,骨折移位撕脱,但仍附着于关节囊;Ⅱ型,盂缘骨折不连;Ⅲ型,盂缘侵蚀小于受累肩盂面积25%(ⅢA型)或大于25%(ⅢB型)。16例患者接受手术修复,包括骨片复位和内固定。8例接受了关节囊及盂唇复位致盂缘手术,1例ⅢB型损伤用喙突转移填充至盂骨性缺损处进行治疗。得到88%的满意结果而无复发性不稳定发生。

凹-压是一个非常有效的盂肱稳定机制。在中等范围,即日常活动范围为最重要的稳定机制,在大范围活动,即运动极限范围也起着显著作用。在极限活动时,凹-压得到关节囊张力的静力性辅助作用,使肱骨头压入盂窝内。

2.盂肱负压

当肱骨头被压入盂窝时,关节液从其间隙溢出,产生负压吸盘效应。这种吸力的瓣膜是盂唇。此时形成类似减压活塞,需要巨大力量才能克服吸力拉开盂肱关节(如图3)。

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图3:该尸体标本将关节囊完全切除,但通过负压吸盘效应肱骨头被牢固的密封在盂窝。此时一名研究者正试图将肱骨头自肩盂拉离。这个机制足以支持整个上肢的重量。

正常盂肱关节因有匹配的软骨面及完整的盂唇,负压吸力效应较大。当关节面有任何的不匹配或盂唇有缺损将危害此机制。关节镜手术,建立手术入路时,所有肩关节镜医生都听到过“嘶嘶声”,即为盂肱关节负压余大气压快速平衡所产生的声音。Kumar等首次测量出肩关节内压平均为-42mmHg。关节囊漏气增加关节松弛度并减少肱骨头滑移所必须的力。

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图4:如盂唇瓣膜发生破坏或缺损,则盂肱关节内负压(弹簧示意负压)消失,不能将肱骨头拉向盂。

3.肱肩平衡和本体感受

如肱骨的关节反作用的净力在盂腔的范围内下降,则关节将保持稳定。可以类比,桌子和桌面上的石弹是缓慢倾斜的。在石弹开始移动之前,倾斜达到的程度取决于石弹保持稳定力的总和(石弹的重力和摩擦力)。如将石弹至于凹槽,桌子需要进一步倾斜才能使石弹开始滚动。讨论盂肱稳定性时,我们往往忽略肩盂表面的倾斜程度是变化的,就像桌面一样,当倾斜程度足够大时,可使肱骨头像石弹一样,趋于滑落。

肱肩平衡是使肩关节保持稳定位置的本体感受能力(如图5),与正常受试者比较,发现非创伤性多向不稳定的患者有本体感受的缺项。而且有证据显示,在各种肩关节紊乱患者中,特别是多向不稳患者中,肩胛稳定肌的肌电图活动显示,基本上肩胛稳定肌中的前锯肌活动显著减少。因此,通过肌肉协调训练和本体感受治疗,改善肱肩平衡,有利改善肩关节不稳。

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图5:A:为使肱骨头在盂窝保持稳定,关节反作用力的合力必须直接作用于足够大小的盂窝。B:当患者不能正确感受、对线不良或肩关节的肱骨作用力直接将平衡打破时,发生盂肱关节不稳。

4.关节囊韧带复合体

关节囊盂肱韧带的功能取决于肱骨头的旋转部分。无论关节处于什么极端体味,盂肱关节囊的某些部分都会变得紧张,以防止进一步旋转。当关节囊韧带达到最大张力时,合力的矢量一部分与滑移方向相反,一部分指向盂,加强凹-压机制(如图6),从而使盂窝内的肱骨头达到稳定。

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图6:肱骨头的旋转与大范围活动的关节囊张紧有关。非对称张紧的关节囊与指向自身的负荷或移位相反,并试图将肱骨头平移,离开自身朝向盂的对侧。张紧的关节囊也提供一个负荷是肱骨头压入盂窝。这些稳定力体现了关节囊的约束机制。

盂肱上韧带(SGHL)被认为是最坚强的关节囊韧带,横跨冈上肌和肩胛下肌之间的肩袖间隙的关节囊部分(如图7)。喙肱韧带(CHL),起于喙突基底部,混入肩袖肌腱,并止于大小结节。SGHL和CHL抵抗肱骨头的后移及下移。盂肱中韧带(MGHL)起于肩盂前上部的中路,独自止于临近小结节的肱骨关节面前方。MGHL缺如或细弱超过1/3。在充分外展外旋至极限体位时,张力作用于盂肱下韧带(IGHL)和关节囊下部。IGHL的前部和后部发挥交叉构造的功能,外旋或内旋时交替紧张。当肱骨在矢状面前举时(屈曲),关节囊后下窝和肩袖间隙关节囊都产生张力。如果肱骨内旋同时前屈,则肩袖间隙的关节囊变松弛但关节囊后部和后下窝仍紧张。

关节囊韧带具有3个功能:1.限制肱骨旋转,并吸收扭力,如果没有抑制作用。过度旋转将导致腱或骨的伤害;2.将肱骨头压入盂窝,进一步在其他机制失去作用的体位使盂肱关节稳定;3.稳定控制、约束肱骨头,使肱骨张紧的韧带产生和移位力正好相反的对抗移位的力量。

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图7:肩袖的关节囊跨越冈上肌的前界和肩胛下肌的上界之间的间隙,内含喙肱韧带和盂肱上韧带。盂肱中韧带和盂肱下韧带近端起于肩盂并斜行经过,向下止于肱骨头的宽阔止点。盂肱下韧带混入下关节囊下垂部。

5.肩袖肌腱

止于肱骨大结节的冈上肌、冈下肌、小圆肌,和止于肱骨小结节的肩胛下肌,其腱性部分在止点处相互交织,形成腱帽样结构即肩袖。经多项研究证实,肩袖的被动张力提供了关节面的压缩应力,参与了凹面-压缩机制的稳定作用;同时运动中肌肉的同步收缩,可以保持关节面的相对位置不变,产生了具有稳定作用的肩肱平衡机制。由于肩袖的作用,肱骨头在运动中始终被压于关节盂上,对抗了三角肌向上的作用力,避免了肱骨头被牵拉向上撞击肩峰。

盂肱失稳机制

前面篇幅介绍了盂肱关节的稳定机制,就不难理解下面所讲诉的不稳机制。分为创伤和非创伤不稳。

1. 创伤性不稳

创伤性不稳最常发生在前下方向。当肩关节突然受强烈力量,超出其韧带允许的正常范围时,将发生创伤性脱位。有研究提出,某种程度的关节韧带损伤随着每一次创伤性前下方脱位而发生,罹患复发性肩关节前脱位的患者在肩胛下肌腱和关节囊前部之间存在广泛残余的松弛。Reeves在研究者将尸体肩关节创伤脱位后,检查IGHL和关节囊,发现小于40岁的肩关节中78%的IGHL自肩盂撕脱。IGHL的韧带稳定性丧失不仅是复发性创伤性不稳定患者的一种机能不全的表现,也有继发于盂唇前下部撕脱、盂骨折。盂凹的丧失减少了稳定机制的效力。因此,修复同时未能恢复盂凹的深度,简单的韧带重新附着手术可能不够充分(见下图)。

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图8:A 不能将关节囊盂唇修复到盂颈前部或右缺陷的软骨附近;

B 必须将盂唇修复致盂缘上以加深盂凹,并扩大盂窝的关节面。

2.非创伤性不稳定

典型的非创伤性不稳的患者没有关节囊盂唇撕脱(Bankart损伤),但存在关节囊容积的增大、关节囊松弛度增加、盂唇功能不全、肩盂扁平、神经肌肉失衡或其他原因。这部分患者的治疗,重在纠正不稳定而非生理性松弛。有研究表明,肩关节多向患者,与残存不稳定相比,术后肩关节过度紧张和疼痛过多引起患者术后不满意。因此,手术医生的目的不仅要消除关节松弛而且要考虑全部主动、被动的稳定机制,倾向于非手术的康复治疗,而不是做可能危害活动度却不能恢复稳定的关节囊移位或紧缩术。

大厨简介:周通华

南昌医科大学附属第一医院主治医师,在读博士,江西省医师协会骨科医师分会关节运动工作委员会委员。擅长运动损伤及关节镜手术,包括:肩关节复发性脱位,肩袖损伤,肩峰撞击综合症,肘关节僵硬,肘关节游离体,膝关节前、后十字韧带重建,膝关节多发韧带损伤,髋关节撞击症,踝关节韧带重建等。

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