インプラントの設計と肩峰と肩甲骨棘の歪み上の副矢状の先端形態の影響を逆全肩関節形成術後：死体とコンピュータベースのバイオメカニクス分析

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J Shoulder Elbow Surg.2020 Jun;S1058-2746(20)30305-0. doi: 10.1016/j.jse.2020.04.004.Epub 2020-06-09.

インプラントの設計と肩峰と肩甲骨棘の歪み上の副矢状の先端形態の影響を逆全肩関節形成術後：死体とコンピュータベースのバイオメカニクス分析

Influence of implant design and parasagittal acromial morphology on acromial and scapular spine strain after reverse total shoulder arthroplasty: a cadaveric and computer-based biomechanical analysis.

Sarav S Shah
Joseph Gentile
Xiang Chen
Andreas Kontaxis
David M Dines
Russell F Warren
Samuel A Taylor
Amirhossein Jahandar
Lawrence V Gulotta

PMID: 32669200 DOI: 10.1016/j.jse.2020.04.004.

抄録

背景:

目的は、肩関節逆関節形成術（RSA）後の歪みパターンに対する、異なるインプラントデザインと肩峰と肩甲骨棘（SS）の副矢状面での解剖学的変化による三角筋の長さの影響を分析することでした。

BACKGROUND: The purpose was to analyze the influence of deltoid lengthening due to different implant designs and anatomic variations of the acromion and scapular spine (SS) in the parasagittal plane on strain patterns after reverse shoulder arthroplasty (RSA).

方法:

肩峰体表面に配置されたストレインロゼットを有する１０個の死体肩（Levy II）とSS（Levy III）をショルダーシミュレーターを用いて試験した。上腕骨オンレイ（＋３、＋５、＋８、＋１０、＋１３ｍｍ）とグレンソフィアラテラル化（０、＋６ｍｍ）を用いたＲＳＡを行った。腕の長さと肩峰/SSの歪みの大きさを測定した。三角筋の長さは、有効なコンピュータモデリングを用いて評価した。肩峰/SSの角度と肩峰の位置の解剖学的変化を調べた。三角筋の長さの関数としての歪みの比較のために、腕の長さが25mmを超える患者ではコンスタントスコアとアクティブな前頭挙上が減少することを示す以前の文献に基づいて、25mmを比較のためのしきい値として使用しました。

METHODS: Ten cadaveric shoulders with strain rosettes placed on the surface of the acromial body (Levy II) and SS (Levy III) were tested using a shoulder simulator. RSA using humeral onlay (+3, +5, +8, +10, +13 mm) and glenosphere lateralization (0, +6 mm) was performed. Arm lengthening and magnitude of strain on acromion/SS were measured. The length of deltoid was assessed using validated computer modeling. Anatomic variance of the SS angle and position of acromion in relation to the scapular plane was examined. For comparison of strain as a function of deltoid lengthening, 25 mm was used as a threshold value for comparison based on previous literature demonstrating a decrease in Constant score and active anterior elevation in patients with arm lengthening >25 mm.

結果:

三角筋最大伸長時（30.8mm）の平均ひずみは1112με（肩峰）と1165με（SS）であった（P < 0.01）。最大伸展時の肩峰のひずみは25mmと比較して82.6%の増加があり(P = 0.02)、三角筋の伸展は25mmの閾値を超えると79με/mmのひずみ増加があった。歪みの結果は2つの解剖学的グループを区別した：10個の標本のうち5個の標本（A群）は、SS（1445με）と肩峰（862με、P = 0.02）に高い歪みを示した。A群では先端部がより後方に向いていたのに対し、B群では前方に向いていた(P < 0.001)。

RESULTS: At maximal deltoid lengthening (30.8 mm), average strains were 1112 με (acromion) and 1165 με (SS) (P < .01). There was an 82.6% increase in acromial strain at maximum lengthening compared with 25 mm (P = .02) and a strain increase of 79 με/mm deltoid lengthening above a threshold of 25 mm. The strain results delineated 2 anatomic groups: 5 of 10 specimens (group A) showed higher strain on SS (1445 με) vs. acromion (862 με, P = .02). Group A had a more posteriorly oriented acromion, whereas group B was anteriorly oriented (P < .001).

結論:

25mm以上の三角筋の伸長は肩峰/肩甲骨に大きなひずみを生じさせた。解剖学的な変化は、肩峰がより後方に向いているため、肩峰は三角筋と肩峰からより多くのひずみを受けることを示しているかもしれません。本研究のデータは、RSA後に歪みパターンが増加するハイリスク集団を外科医が特定するのに役立つかもしれません。

CONCLUSION: Deltoid lengthening above 25 mm produced large strains on the acromion/SS. Anatomic variation may indicate that as the acromion is more posteriorly oriented, the SS takes more strain from the deltoid vs. the acromion. Our study's data may help surgeons identify a high-risk population for increased strain patterns after RSA.