点击显示 收起
【关键词】 肩关节 稳定机制 肩关节不稳
正常肩关节运动时，肱骨头被维持在关节盂和喙肩弓的中央，若关节运动时不能维持肱骨头于中央位，则为肩关节不稳定。肩关节不稳定与关节松弛是不同的概念，一定的关节松弛度是正常肩关节的特性，以允许关节达到完整功能活动度[1]。以往将盂肱关节稳定机制分为“静态稳定”和“动力稳定”，亦可称为“主动”和“被动”稳定机制。目前已认识到盂肱关节稳定系统是一个整体，不稳定的肩关节妨碍上肢功能，越来越引起人们的重视。
1 盂肱关节稳定的机理
盂肱关节稳定系统有几个关键因素，这包括关节盂的凹陷度、肌肉所产生的肱骨头对关节盂的压力、喙肩弓和关节囊及韧带的制约作用、关节表面粘附吸着作用。由于发育缺陷、退变、创伤或医源性因素造成的以上任何结构的缺失都将损害维持肱骨头位于关节盂中央的能力，导致肩关节不稳定。
1.1 关节盂凹陷度
一球体置于一平台时，轻微外力即可导致球体滚动或滑动。若台面有一凹陷，球体有自动处于凹陷中心的趋势，需更大外力才可使球体移动。若有更大压力将球体压于凹陷处，则稳定性增加，这种稳定机制称为凹陷-压力。
肩关节盂的凹陷包括3个部分：(1)骨性关节盂，仅有浅的凹陷;(2)关节软骨，边界厚，中央薄，这样使凹陷加深;(3)关节盂唇，进一步加深关节盂凹陷度。关节盂唇增加了关节盂的顺应性，使盂肱关节面更好地接触，并有利于封闭肱骨头。关节盂唇的柔韧性使这个球窝关节可以有一定的偏移而不影响关节内在稳定性[2]。关节盂中心线垂直于盂关节面，指向肩胛骨平面稍后方。
发育性关节盂或盂唇缺陷，关节盂周边软骨磨损，盂唇自关节盂边缘撕脱或关节盂边缘撕脱骨折可导致病损方向的关节盂扁平。扁平关节盂不能有效地为凹陷-压力稳定机制提供足够的凹陷度。当肱骨头移动没有骑越盂唇的感觉，表现为负荷-移位试验缺少阻抗感或急跳试验阳性，提示为扁平关节盂[3]。
Halder等[4]在尸体标本的生物力学研究表明，在手臂下垂位凹陷-压力稳定机制的作用大于外展位，关节盂唇对于凹陷-压力盂肱稳定机制的贡献约为10%。关节盂唇完整状态下盂肱下方最稳定，而在关节盂唇缺失状态下盂肱上方最稳定，这两种状态下前方均不够稳定。若压力负荷过大，盂肱关节稳定性下降。
1.2 肌肉
肩部肌肉不仅参与盂肱关节运动，而且是盂肱关节稳定的重要因素，它们为盂肱关节的凹陷-压力稳定机制提供压力。肩袖肌重要的功能是在盂肱关节的任何位置下挤压肱骨头，而其它肌肉，如三角肌、肱二头肌长头、胸大肌、背阔肌、圆肌只是在盂肱关节特定位置挤压肱骨头。如上肢抬高90°至肩胛骨平面，三角肌成为将肱骨头压向关节盂的重要肌肉。Yanagawa等[5]的研究表明，肩袖肌群，特别是岗上肌、肩胛下肌和岗下肌的作用力线可以非常有效地向盂肱关节施加压力，是维持盂肱关节稳定最重要的肌肉。在外展位三角肌中虽然产生对盂肱关节最大的压力，但也产生最大的剪力。Labriola等[6]在计算模型和尸体模型研究了肩部肌肉对盂肱关节稳定性的影响，发现在中度活动范围，肩袖肌群或胸大肌、三角肌收缩均可增加关节稳定。而在极度活动位置，胸大肌和三角肌收缩所产生的关节反应力偏向前方，导致关节不稳;若肩袖肌与胸大肌、三角肌同时收缩，盂肱关节稳定性增强;在极度活动位置，胸大肌，三角肌肌力不但对盂肱关节稳定无益，反而有害。肩胛下肌、岗上肌和岗下肌麻痹、撕脱或功能不全将导致对肱骨头挤压力的损失，产生病损肌腱方向的不稳定，如岗上肌功能不全常伴有肱骨头相对关节盂的位置上移。
肌肉对凹陷-压力稳定机制的作用可通过以下试验充分显示：首先在肩关节松弛状态下进行前、后抽屉试验，可感觉到肱骨头在关节盂的移动;再嘱病人主动外展肩关节，以增加将肱骨头压向关节盂窝的净肱关节矢量，重复抽屉试验，尽管轻度外展增加的压力并不大，但检查者不再能够感觉到肱骨头的移动。
1.3 喙肩弓
19世纪20年代，Codman[7]认识到盂肱关节并不是肱骨与肩胛骨之间唯一重要的关节，肱骨近端与肩袖构成球状凸起与喙肩弓之间“关节”也很重要。球窝关节的凹陷-压力稳定原则也宜用于肱骨端侧凸起与喙肩弓，这一“关节”的主要压力来自三角肌。当手臂下压，如扶椅站立、扶拐、手杖行走时，也将肱骨近端压入喙肩弓下。正常稳定肩关节的肱骨头、关节盂窝、肱骨近端凸起、肱肩弓的旋转中心巧妙地重叠在一起。对肩袖功能不全者行肩峰成形，可造成前上方不稳，这说明喙肩弓与肱骨近端突起之间“关节”的重要性。即便肩袖正常，喙肩弓断裂也会影响维持盂肱关节于中央位的能力。
1.4 盂肱关节囊和韧带
在中度活动范围内，盂肱关节囊和其韧带处于松弛状态，并没有维持盂肱关节中心化的作用。然而在极度活动位置下，这些结构对关节中心化的作用变得十分重要[8]。首先，它们防止肱骨头旋转越过肌肉有效作用点，一般情况下，肩袖肌在肩关节中度活动范围内产生最大的收缩力，当被过度牵伸时收缩力减弱，关节囊及其韧带的作用就是防止肩袖肌被过度牵拉。其次，关节囊及其韧带随关节活动至极限位置，张力也逐渐升高，这种张力转换为对盂肱关节的压力，以替代应由肌肉产生的压力。最后，韧带在没有肌肉的部位替代肌力，例如位于岗上肌和肩胛下肌之间的喙肱韧带和肩袖间隙的关节囊，在肩内收位时，提供盂肱关节压力[9]。另一个例子是位于无肌腱区的盂肱下韧带，在肩外展时，提供盂肱关节压力。这些关节囊及其韧带是节能效率高的结构，在侧卧休息时，不需消耗肌肉的能量，喙肱韧带和肩袖间隙的关节囊的张力所产生的压力就可以维持肱骨头在关节盂中心，同样在投掷早期加速期不需消耗额外能量，盂肱下韧带张力所产生的压力作用也可维持肱骨头与关节盂中心。
盂肱韧带是关节囊增厚部分，过去认为盂肱中韧带对盂肱关节前方稳定性作用最重要。近期研究表明盂肱下韧带对维持肩关节前方稳定性起最重要作用[10]。朱献忠等[11]在尸体标本生物力学研究表明，盂肱上韧带对肩关节前方稳定性无明显影响，盂肱中韧带和盂肱下韧带共同维持肩关节的前方稳定性，以盂肱下韧带作用最明显。
当关节囊及其韧带稳定结构缺失，关节会过度旋转至肌肉不能有效提供压力的位置，故此，关节囊自关节盂撕裂的病人常会感到外展、外旋位时肩无力。同样，盂肱下韧带功能不全的病人会感觉到投掷困难，因为肌肉收缩并不能替代由正常韧带所提供的盂肱关节压力。
1.5 粘着与吸盘作用
另外有两个不需耗能的盂肱关节稳定机制，一是粘附作用。由于肱骨头与关节盂软骨、肱骨近端凸起与喙肩弓均为湿性表面，具有水分子吸附的特点，这一特点既能使两个表面可以容易的滑动，又能保持它们不分开。二是吸盘作用。吸盘的中央是没有顺应性的，而边缘具有弹性。关节盂就是一个典型的吸盘结构，其中央部在硬性骨质表面有一层薄薄的软骨，而在边缘部是顺应性良好的增厚软骨、关节盂唇和关节囊，故此，关节盂可以吸附肱骨头，这种吸盘作用又因为关节腔为负压而得到增强[12]。
粘着与吸盘机制均不需要消耗能量。在休息时，维持股骨头位于关节盂中心，这些稳定机制也有助于肩关节各种工作位的稳定。当关节盂缺陷或关节表面不再覆盖有平滑的湿性透明软骨，病人会感觉肩关节不稳。如全肩关节置换术后，聚乙烯关节盂既没有适应肱骨头的吸盘作用，也没有湿性软骨的粘着作用，故此，全肩关节置换术后，病人会感到肩关节不如正常的稳定。此外，关节积液、积血的情况下，也破坏粘附与吸盘稳定机制。
2 肩关节不稳的评估
2.1 病史
肩关节不稳定的诊断主要依据详细的病史调查和直接观察盂肱关节保持中央位置的能力。采集病史时，应从开放性询问开始，如“您的肩臂怎么不好”，然后耐心听取病人有关症状的描述，如“滑动”、“脱出”、“打幌”。若不稳定性症状间歇性发作，间隔期有相对正常的功能，这对诊断有导向意义。若在伸展、外旋、外展时感觉不稳定多为前下方不稳，相反，屈曲、内旋、内收时感觉不稳多为后侧不稳。不稳定的严重程度取决于不稳定发作频次、对功能的影响和病人能否不需帮助重新使肱骨头处于关节盂中心，对初发症状过程的描述有助于判断可能损伤的稳定结构。
虽然在询问病史时还有许多其它要点，但以下3个问题需要弄清楚：(1)症状发作期是肱骨头不能保持中央位，还是其它问题;(2)若肱骨头不在关节盂中央，它移向何方向。(3)不稳定是否由组织实质性撕裂或撕脱所致，如果如此，是什么组织损伤。通过细致的病史调查，常可以弄清以上问题。
2.2 物理检查
物理检查同样要解答以上3个问题。首先让病人演示初次损伤时肩关节的位置及损伤机制和以后发作的机制。如病人能演示出姿势并说“做这个动作，我的肩就要掉出来了”，这对于判断不稳定很有帮助。在病人演示时，应严密观察，避免误诊为盂肱关节不稳，例如实际上可能是肩胸弹响的问题。这种“非接触”性检查对病人无损害，对医生可提供重要信息。
若“非接触”性检查不能得出结论，检查者需要将病人患肩置于常见不稳定类型的特殊体位以观察恐惧征和病人的反应。检查应对健侧肩部开始，这样病人就容易理解检查患肩时需要如何配合。前恐惧试验将肩臂置于外展、后伸、外旋位，后恐惧试验将肩臂置于内收、中度屈曲、内旋位。在这些体位下的不稳感有助于确定不稳定是前侧的还是后侧，若病人自述“就是这样姿势，我的肩就要掉出来了”，这对诊断最有帮助。若这些试验中，病人仅有疼痛感，并不足以作为不稳定的证据[13]。
检查关节稳定性的第2个重要部分是确定关节盂凹陷度的状态和不稳定的方向。这部分检查时，病人取坐位，手及前臂置于大腿，放松肩部，首先检查肱骨头在关节盂的前、后移动情况，也就是关节的松弛性。再将肱骨头压向关节盂，重复检查肱骨头前、后移动情况(负荷移动试验)。若肱骨头被压向关节盂中央仍容易移动，提示移动方向的关节盂的凹陷缺失。关节盂唇前方缺陷多见于Bankart损伤或盂唇前缘骨折，后侧盂唇缺陷多由后侧盂唇撕脱或骨折所致。对于创伤性关节不稳的病人，当肱骨头移动至盂唇撕脱或骨折部位时，会产生研磨的感觉，若病人确定有此感觉时即将发生“脱位”，有助于诊断。
物理检查的第三部分是肌肉，这包括肩胛下肌、岗上肌、岗下肌的等长肌力试验。
其它检查内容包括松弛度试验，如抽屉试验、沟槽征等。但必须认识到，检查所能发现的关节松弛并不意味着关节不稳定，对于杂技演员或体操运动员等职业人员有着既松弛又稳定的肩关节。
2.3 肩关节影像检查
标准位影像检查的主要目的在于确定：(1)肱骨头是否位于关节盂中心;(2)关节盂前下方或后方是否有骨性缺损;(3)肱骨头后方或前方是否有骨性缺损。
目前多趋向于对所有肩关节不稳者进行CT检查，但普通肩部X线片也可以显示和评估骨性结构。前后位平片可显示肱骨头与关节盂中心的对合关系，关节盂前缘线的完整性;顶点斜位可以显示肱骨头后方外侧和关节盂前下方的缺损;腋位像可显示肱骨头与关节盂中心对位关系，肱骨头前侧缺损及关节盂前、后部骨性缺损。若这些常规X线片不能清楚显示骨性结构，则应行CT检查。
除骨性结构外，还要了解关节囊、盂唇、肩袖、神经、肌肉的情况，这就需要进行其它辅助检查，如MRI、CT、肌电图或行诊断性关节镜[14、15]。额外的检查并不一定都要进行，因为多数情况下依据病史、物理检查和常规X线检查就可以做出诊断。
3 不稳定的手术治疗
在考虑手术治疗之前需要确定：(1)病人是否是盂肱关节不稳定的问题;(2)病人的问题可用何种已知的手术方式得以最佳的解决，而不是采用康复或改变生活运动方式。前后抽屉试验、沟槽征、MRI所见关节盂唇和关节囊异常，麻醉状态下检查的关节移动和关节镜“直通征”并不能诊断盂肱关节不稳定和判断手术预后。很显然未控制癫痫的复发性不稳定，中风病人肱骨头向下半脱位，韧带广泛松弛的多方向不稳定和自主性不稳定难以通过手术达到最佳疗效。
至于采用开放手术还是关节镜手术取决于治疗目的，是针对于加深盂窝，重新对线方向不良的盂窝，修复或紧缩韧带，重新附着撕裂的肌腱，还是修复骨性缺损。应在确定了手术的解剖与机械性目的后，再确定手术入路[16]。
不再详细叙述手术技术，在此仅总结一下治疗特殊机械问题的原则性方法。若关节盂凹陷度缺陷，许多稳定机制均要损害，因此必须弄清凹陷度缺陷的具体结构与部位。仅是关节盂凹陷的软组织部分损害，采用软组织修复或重建足以解决问题，但若有实质性骨缺损，单纯软组织修复就不能代偿，因为软组织不能像骨组织那样承受压力。若骨性关节盂扁平，但面积足够大，可采用关节盂骨成形术，即在盂下截骨，撬起，植入楔形骨移植物;若关节盂边缘巨大骨缺损，可用大块骨移植重建关节盂窝[17];若肩袖不可修复性损害或肩峰和喙肩韧带缺失，可导致肱骨近端向前上移位，解剖重建不能取得满意效果，可考虑逆转型假体置换[18];若关节盂唇软骨侵蚀松脱，引发关节盂凹陷深度的丢失，可将盂唇和关节囊重新紧缩固定至骨性盂缘表面;若盂唇完整但高度不足或不稳定，可采用关节囊盂唇折叠增强术;若盂唇自骨性关节盂上撕脱，可将其重新附丽于骨性关节盂唇缘，以加深关节盂;若关节囊或盂肱韧带撕裂或撕脱，可以采用直接修复，也可能需要采用肱骨与关节盂之间肌腱移植物重建韧带;若肩胛下肌完整，但肌腱缺损，采用腘绳肌腱移植可增强肌肉在骨上的附着;在一些特殊情况下，需要考虑选择肌肉移位，如胸大肌移位至肱骨小结节或其它更复杂的手术;若不稳定是由于失神经或不可修复的肌肉撕脱所致，应考虑行盂肱关节融合。
【参考文献】
[1] Veeger HE, van der Helm FC.Shoulder function: the perfect compromise between mobility and stability[J]. J Biomech,2007,40:2119-2129.
[2] Fehringer EV, Schmidt GR, Boorman RS,et al.The anteroinferior labrum helps center the humeral head on the glenoid[J].J Shoulder Elbow Surg,2003，12:53-58.
[3] Matsen FA 3rd, Chebli CM, Lippitt SB. Principles for the evaluation and management of shoulder instability[J]. J Bone Joint Surg Am, 2006,88:647-659.
[4] Halder AM, Kuhl SG, Zobitz ME,et al.Effects of the glenoid labrum and glenohumeral abduction on stability of the shoulder joint through concavity-compression: an in vitro study[J].J Bone Joint Surg Am, 2002, 84:495-496.
[5] Yanagawa T, Goodwin CJ, Shelburne KB,et al.Contributions of the individual muscles of the shoulder to glenohumeral joint stability during abduction[J]. J Biomech Eng, 2008,130:21-24
[6] Labriola JE, Lee TQ, Debski RE,et al.Stability and instability of the glenohumeral joint: the role of shoulder muscles[J].J Shoulder Elbow Surg, 2005,14:32-38.
[7] Codman EA, Akerson IB. The pathology associated with rupture of the supraspinatus tendon[J].Ann Surg,1931, 93:348-359.
[8] Harryman DT 2nd, Sidles JA, Clark JM,et al.Translation of the humeral head on the glenoid with passive glenohumeral motion[J].J Bone Joint Surg Am, 1990,72:1334-1343.
[9] Harryman DT 2nd, Sidles JA, Harris SL,et al.The role of the rotator interval capsule in passive motion and stability of the shoulder[J].J Bone Joint Surg Am,1992，74:53-66.
[10]Burkart AC, Debski RE. Anatomy and function of the glenohumeral ligaments in anterior shoulder instability[J]. Clin Orthop Relat Res,2002, 400:32-39.
[11]朱献忠，黄富国.盂肱韧带维持肩关节前方稳定性生物力学研究[J].中国修复重建外科杂志，2007，21：1175-1178.
[12]Gibb TD, Sidles JA, Harryman DT 2nd,et al.The effect of capsular venting on glenohumeral laxity[J]. Clin Orthop Relat Res, 1991,268:120-127.
[13]Farber AJ, Castillo R, Clough M,et al.Clinical assessment of three common tests for traumatic anterior shoulder instability[J]. J Bone Joint Surg Am, 2006,88:1467-1474.
[14]Farber JM, Buckwalter KA. Sports-related injuries of the shoulder: instability[J].Radiol Clin North Am, 2002, 40:235-249.
[15]Beltran J, Kim DH. MR imaging of shoulder instability injuries in the athlete[J].Magn Reson Imaging Clin N Am, 2003, 11:221-238.
[16]Cole BJ, Warner JJ. Arthroscopic versus open Bankart repair for traumatic anterior shoulder instability[J]. Clin Sports Med, 2000, 19: 19-48.
[17]Bushnell BD, Creighton RA, Herring MM. Bony instability of the shoulder[J].Arthroscopy, 2008,24:1061-1073.
[18]Cuff D, Pupello D, Virani N,et al.Reverse shoulder arthroplasty for the treatment of rotator cuff deficiency[J]. J Bone Joint Surg Am, 2008, 90: 1244-1251.
作者单位：解放军第88医院全军骨科中心，山东泰安 271000