Figure from Internet
這篇文章其實是一段時間以前台北榮總運動醫學聯合會議的主題，非常感謝當時來我們科的李姿穎醫師，裡面的許多的原始內容都是出自於她的努力。旋轉肌腱置換是一個相對新穎的手術，適用在非常嚴重的旋轉肌損傷但又需要一定的活動功能的患者。本文會以介紹嚴重的旋轉肌損傷以及手術的方式，關於復健的部分請參考：旋轉肌腱置換術後復健該怎麼做？Dr. M 是復健科醫師，所以關於手術的內容不會琢磨太多，主要是做簡單的介紹，歡迎骨科醫師的補充與指正。
Basic Rotator Cuff Anatomy 基礎旋轉肌解剖學
旋轉肌是肩膀非常重要的穩定構造，主要負責將肱骨頭穩定在肩關節盂之中。旋轉肌其實是一個肌群，總共有四條肌肉，分別是：
肩胛下肌 Subscapularis：負責肱骨頭前側穩定，進行肩關節內轉
棘上肌 Supraspinatus：負責肱骨頭上方與前上方穩定，進行肩關節外展
棘下肌 Infraspinatus：負責肱骨頭上方與後方穩定，進行肩關節外轉
小圓肌 Teres minor：負責肱骨頭後方穩定，進行肩關節外轉
在提到旋轉肌時一定要提到所謂的力偶作用 Force Couple Relationship。這個關係可以簡單想像成用手指頭將一顆棒球抓起，從下面這個圖中可以看到，其實除了四條旋轉肌以外，還有二頭肌的長頭也扮演一定的角色（目前二頭肌長頭對於盂肱關節穩定性還有爭議）。如果其中一隻手指頭鬆掉，那這顆棒球勢必不會穩定，為了達到穩定，其他四隻手指頭就更需要付出力量。簡單來說，就是兩個方向不同的力同時作用在一個物體上以達到穩定的效果。
力偶關係會存在於整個肩關節之中。三角肌與整個旋轉肌之間存在著力偶關係，因為單純的三角肌動作會帶出肱骨頭做出向上移位 Superior translation，而旋轉肌會將肱骨頭固定在肩關節盂之中，避免向上位移的產生。在四條旋轉肌當中也存在著力偶關係，例如肩胛下肌與棘下肌一個在肱骨頭的前側，一個在肱骨頭後側並且分別負責內轉與外轉，兩者相互作用就可以達到肱骨頭的穩定。
Figure from Huegel et al., 2015
Rotator Cuff Tear Etiology 旋轉肌撕裂的致病機轉
旋轉肌撕裂的原因可以大致分為下列三種，分別是急性受傷、反覆性使用與慢性退化導致的傷害。急性傷害可以發生在一次性的投擲或拉扯中，也可能出現在跌倒或車禍等狀態。反復性使用則比較常發生在持拍類或是以上肢為主的運動，如羽球、網球、排球等等。
由於本文的主題是嚴重的旋轉肌撕裂，所以除非嚴重外傷，不然其實比較常發生在相對年長的族群身上。在這個族群中，退化所造成的旋轉肌損傷是最常見的原因。在 Yamamoto 等人的研究中發現，超過 80 歲的人中有 50% 的人有旋轉肌撕裂的問題，所以這個問題並不少見。因此，在臨床上如果看到老年人有旋轉肌的撕裂，不要馬上就認為這是造成疼痛的主因，因為可能很早以前就有這樣的情形了。
Figure from Yamamoto et al., 2010
Massive/Irreparable Rotator Cuff Tear 巨大/不可修復旋轉肌撕裂
在了解常見旋轉肌損傷的原因之後，什麼是 Massive 巨大以及 Irreparable 不可修復的旋轉肌撕裂呢？這兩個名詞其實在定義上稍有不同，但是在絕大多數的狀況是可以通用的。巨大旋轉肌撕裂的定義隨著研究有所改變，但基本上不可修復的旋轉肌撕裂是需要真實的在手術中嘗試修復才知道是否無法修復。這邊探討的不可修復應該是指有很大的可能性透過術前的檢查得知不可修復，而非真的一定無法修復。
Massive Rotator Cuff Tear 巨大的旋轉肌撕裂
關於巨大的旋轉肌損傷的定義其實隨著時間也有一定的改變，自 1984 年以孩，Cofield 等人提出了寬度大於 > 5 cm 就是巨大的損傷，而到了 2000 年 Gerber 等人又以 > 2 條旋轉肌產生完全損傷做為定義。目前最新的定義應該是 Davidson 等人於 2010 年提出在 MRI 下超過 > 2 x 2 cm 的損傷即可算是重大損傷。其實，根據 Dr. M 掃超音波的經驗，一般的旋轉肌肌腱很少在寬度超過 2 公分，所以 Gerber 等人與 Davidson 等人的定義差距不大，基本上滿足 Davidson 等人的標準大概率也會出現第二條旋轉肌的損傷，只是第二條的損傷是否為完全斷裂的差異而已。
在 2014 年 Collins 等人發表了一篇我覺得很具參考價值的文獻，文中他們將 Massive rotator cuff tear 分為了不同類型，並且比較不同類型對於肩膀活動所造成的影響。 在這篇文章中他們收錄了影響到至少兩條旋轉肌且依據 Goutallier’s criteria 收錄肌肉脂肪浸潤在 Grade 3 以上（確保肌肉的功能已經喪失）的個案。他們將這群患者依下面的標準將這些患者分為五類：
Type A：影響到棘上肌與上半部的肩胛下肌
Type B：影響到棘上肌與全部的肩胛下肌
Type C：影響到棘上肌、棘下肌與上半部的肩胛下機
Type D：影響到棘上肌與棘下肌
Type E：影響到棘上肌、棘下肌與小圓肌
Figure adapted from Collins et al., 2014
他們的結果顯示，在肩膀屈曲的過程中，Type B 受到的影響最大，Type A 與 D 相對比較沒有影響。在肩膀外轉中，Type E 完全無法執行，Type A 與 B 受到最小的影響。在肩膀內轉中，Type A、B、C 稍微受到影響，Type D、E 基本上毫無影響。如果看所謂的 Pseudoparalysis 也就是肩膀無法屈曲或外展超過 90 度的狀態，Type B 的患者有 80% 會產生Pseudoparalysis，接下來才是 Type C 45.4% 與 Type E 33.3%。
Figure adapted from Collins et al., 2014
其實這個結果很好瞭解，旋轉肌群的功能是穩定盂肱關節，喪失力偶關係的損傷在執行肩關節外展或屈曲時有最大的限制。如果外轉肌群完全受損，無法執行外轉相當合理。內轉肌群除了肩胛下肌以外還有胸大肌、大圓肌以及闊背肌等等協助代償，所以即便肩胛下肌完全撕裂，肩關節仍然有辦法執行內轉。
Irreparable Rotator Cuff Tear 無法修復的旋轉肌撕裂
至於無法修復的旋轉肌撕裂在定義上依照 2001 年 Warner 等人的文獻來說是一種手術上的定義，代表無法直接透過修補達到將字體肌腱連接到肱骨的傷害。這樣的定義大約只能透過實際手術上試著拉看看來達到，但其實還有一些間接的證據可以提供我們參考。主要的判斷標準有以下三點：
Acromiohumeral distance < 7mm
Hamada ≥ Grade 3
Goutallier ≥ Grade 3
Acromiohumeral distance AHD 是指肩峰 Acromion 到 Humerus 肱骨頭的距離，若有棘上肌的損傷，則會產生肱骨頭向上位移的現象，如果伴隨有棘下肌的損傷這個問題可能更加嚴重。因此如果 AHD > 7 mm 就要懷疑是否有嚴重的損傷。Hamada classification 則是根據以下幾點判定旋轉肌的傷勢：
Acromiohumeral distance, ADH 肩峰與肱骨頭距離
Acromial acetabularization 肩峰是否有受到肱骨頭影響造成表面弧度改變
Glenohumeral arthritis 盂肱關節炎
Humeral head collapse 肱骨頭崩塌
Figure adapted from Hamada et al., 2011
最後則是以 Goutallie Grade 來去判斷肌肉浸潤的程度如何，受到浸潤的肌肉基本上無法發生功能。在這個分類方法中很重要的是畫出所謂的 Tangent sign。我們可以在 Coracoid 喙凸與肩胛骨脊 Scapular spine 中間畫一條線，依照這一條線以上與以下的肌肉型態來區分級別。
由下圖可以知道，Grade 0 肌肉相當飽滿，Grdae 2 得時候肌肉還是多過於脂肪但是已經接近，Grade 3 的時候肌肉與脂肪相當，也就是剛好已經到了 Tangent sign 的邊界，直到 Grade 4 就是脂肪的比例已經大於肌肉，而這條肌肉的功能也就不完整了。
Figure adapted for Horiuchi et al., 2017
Treatments for irreparable RCT 不可修復的旋轉肌撕裂的治療
在探討治療的選項時最重要的重點在於區分嚴重程度。如同一開始所言，旋轉肌的撕裂在老年人中有一部分是退化所導致。嚴重的撕裂又可以區分為 Pseudoparalysis 與 Pseudoparesis 兩種，患者落在哪一個族群會大大影響到治療的結果。在 Ernstbrunner 等人於 2020 年發表的研究中，他們將 Pseudoparalysis 與 Pseudoparesis 做出了定義，最簡單的區分方式就是 Pseudoparalysis 在肩胛平面時的外展角度低於 45 度，而 Pseudoparesis 則是介於 45-90 度之間。其他包含了前述提到判斷是否為 Irreparable rotator cuff tear 的指標：AHD、棘上肌與棘下肌的 Goutallie grade 以及肩胛下肌的受傷程度。
依照這上述的分類可以決定我們應該採取哪一種手術介入。一個簡單的概念就是如果已經到了 Pseudoparalysis 的程度，代表盂肱關節除了旋轉肌的問題以外，還產生了一些肩關節本身的退化。在這樣的狀況下，其實在進行任何的肌腱修補與置換效果可能都不會太好，此時應該要朝向反式肩關節置換的方向討論，若是 Pseudoparesis 的狀態代表患者還具備一定的功能，所以可以嘗試透過肌腱轉移或是一些修補來協助改善。
事實上 Novi 等人在 2018 年就提出了關於 Irreparable RCT 的治療流程。從下面這張圖表可以看到，我們必須優先區分盂肱關節是否已經出現退化性關節炎的表徵。關於退化與否其實在手術的考量非常重要，如果已經出現軟骨的損傷，其實在做任何除了關節置換的手術外意義並不大，因為最終難逃換關節的命運。不過，Dr. M 認為這樣的想法或許在未來再生醫學更加進步會有所改變，但現階段仍舊是以這樣的模式為主。
如果沒有出現退化性關節炎，接下來就看患者對於功能的需求為何，如果功能需求不高，可以透過物理治療以及訓練幫助。若訓練效果不彰可以嘗試以注射方式處理，如果有效果就可以考慮更積極的處理（關節鏡清創、二頭肌腱切開術、肩胛上神經阻斷、部分功能性修補等等）。如果功能性要求高就要看受損的旋轉肌腱位置決定介入的方式，細節可以看下面的流程圖。這邊以後上側的撕裂舉例，若包含了肩胛下肌的損傷則要透過 Superior capsular reconstrction，如果沒有肩胛下肌的損傷才考慮進行肌腱的轉移。
Figure from Novi et al., 2018
Tendon transfer 肌腱轉移
接下來就來介紹肌腱轉移這個手術，肌腱轉移顧名思義就是將欲轉移的肌腱重新移植到新的位置以進行功能性的重建。常見使用來轉移的肌腱包含：
後上側撕裂：闊背肌、下斜方肌
前上側撕裂：胸大肌、闊背肌
肌腱轉移的適應症
如同上面的治療策略有提到的部分，並非每一個患者都適合使用肌腱轉移，肌腱轉移的適應症包含：
日常生活活動量高
沒有關節炎或退化
欲轉移的肌腱強度足夠，斷裂肌腱的對側肌肉強度足夠
肱骨頭的骨質足夠
患者配合度高
若患者出現下列的情形則不適合透過肌腱轉移來治療，如：盂肱關節退化性關節炎（Hamada grade > 3）、三角肌失能、欲轉移之肌腱失能、Pseudoparalysis 以及合併無法修補的肩胛下肌損傷。
肌腱轉移的類型與簡介
以下簡單介紹透過闊背肌進行肌腱轉移的方式，一開始會先將闊背肌分離，分離後進行旋轉幾處的傷口清創，將不必要的斷裂組織清除。在清創完畢之後會利用關節鏡製造出一個在三角肌下方的隧道供欲轉移的肌腱通過並且最後再用 Tendon anchor 固定。
在中間的階段可以看到一個 Biceps rerouting 的步驟，這個步驟其實是為了增強整個轉移肌腱與盂肱關節的穩定性。旋轉肌特別是棘上肌嚴重撕裂時會導致肱骨頭向上位移，最終造成退化性關件炎。為了避免這樣的情況，外科醫師可以採取 Superior capsule reconstruction 來處理，透過置入一個移植物固定在原本棘上肌的位置協助肱骨頭固定在原位。
而所謂的 Biceps rerouting 其實就是以二頭肌長頭的肌腱來取代這一個 Allograft 的功能。二頭肌的長頭原本走在二頭肌的凹窩中，透過手術的方式會將其固定在更後方的位置協助固定肱骨頭，避免肱骨頭向上的位移。而實務上 Dr. M 跟過一次肌腱轉移的刀，骨科醫師也會盡可能將剩餘的肌肉一併縫上以期有更好的效果。
另一個常使用的肌腱是下斜方肌，以下斜方肌來執行肌腱轉移有以下好處：
下斜方肌的走向相對闊背肌更加接近原本的旋轉肌群如棘下肌與小圓肌
採用闊背肌可能會造成肱骨頭向下脫位
下斜方肌肌腱轉移後的外轉角度較佳
然而，採用下斜方肌進行肌腱轉移時需要額外的移植物進行接合，因為單純靠下斜方肌無法直接連接到肱骨頭。常用的移植物是採用髂脛束進行中間的嫁接。
下面的示意圖簡單的說明了透過下斜方肌進行肌腱轉移的操作方式。從圖中可以看到需要一條額外的 Tendon allograft 來協助原本的下斜方肌固定在肱骨頭上。
肌腱轉移的成效比較
除了上述提到的不同外，下面的表格列舉出了不同研究中肌腱轉移的成果。雖然下面的數字沒已經過統合分析的過程，但就現有的文獻或多或少可以看出一些差異。
從上面的表格可以看出在絕大多數的研究中，關節活動角度都有顯著的進步。除此之外，在疼痛的指數（VAS）以及功能性的量表（CS、Subjective shoulder value 以及 DASH）同樣都有顯著的改善。同時的確可以看到使用下斜方肌 LT 的組別在外轉的進步上優於使用闊背肌 LD 的組別。
肌腱轉移的併發症
任何的治療與手術都有其風險，在了解效果之後，肌腱轉移有可能有以下的併發症或後遺症，包含：
手術後的血腫
肌腱再次斷裂
卯丁脫落
暫時性的神經癱瘓
深部感染
雖說發生這些狀況的機率不高，但還是要特別小心注意。若單純就闊背肌的肌腱轉移而言，比較可能產生肱骨頭向下的脫位，而以下斜方肌進行轉移相對比較不會有問題，但在研究上的證據不多，有待後續的研究告訴我們答案。
總結
肌腱轉移是一個新型態的手術，主要用於嚴重的旋轉肌受損。目前最新關於嚴重旋轉肌受損的標準為在 MRI 上看到大於 2 x 2 cm 的撕裂。肌腱是否可以進行修補其實只有在手術當下才能得知，但在可以透過影像學的一些資訊讓我們了解修補的可能性，包含：AHD、Hamada 與 Goutiller classification。在進行手術方式的選擇中，患者的功能性需求以及影響到的旋轉肌與盂肱關節退化都是考量的重點。如果受損過於嚴重或已經有退化性關節炎的情形，則不適合使用肌腱轉移治療，會建議考慮反式肩關節置換。臨床上，區分 Pseudoparalysis 與 Pseudoparesis 相當重要，因為這兩者需要的治療不同。
在肌腱轉移部分最常使用的是闊背肌與下斜方肌，兩者各自有其優缺點。整體而言下斜方肌在功能與止痛上的表現與闊背肌相比有過之而無不及，但唯一的缺點就是需要移植物協助將其固定在肱骨頭。肌腱轉移在後續的疼痛控制與恢復功能上都有不錯的效果，可以作為巨大或不可修補旋轉肌損傷的治療方案。
Dr. M 我們下次見！
REFERENCES
1. Huegel J, Williams AA, Soslowsky LJ. Rotator cuff biology and biomechanics: a review of normal and pathological conditions. Current rheumatology reports. 2015;17(1):1-9.
2. Yamamoto A, Takagishi K, Osawa T, Yanagawa T, Nakajima D, Shitara H, et al. Prevalence and risk factors of a rotator cuff tear in the general population. Journal of shoulder and elbow surgery. 2010;19(1):116-20.
3. Collin P, Matsumura N, Lädermann A, Denard PJ, Walch G. Relationship between massive chronic rotator cuff tear pattern and loss of active shoulder range of motion. Journal of shoulder and elbow surgery. 2014;23(8):1195-202.
4. Hamada K, Yamanaka K, Uchiyama Y, Mikasa T, Mikasa M. A radiographic classification of massive rotator cuff tear arthritis. Clinical Orthopaedics and Related Research®. 2011;469(9):2452-60.
5. Horiuchi S, Nozaki T, Tasaki A, Yamakawa A, Kaneko Y, Hara T, et al. Reliability of MR quantification of rotator cuff muscle fatty degeneration using a 2-point Dixon technique in comparison with the Goutallier classification: validation study by multiple readers. Academic radiology. 2017;24(11):1343-51.
6. Ernstbrunner L, El Nashar R, Favre P, Bouaicha S, Wieser K, Gerber C. Chronic pseudoparalysis needs to be distinguished from pseudoparesis: a structural and biomechanical analysis. The American Journal of Sports Medicine. 2021;49(2):291-7.
7. Novi M, Kumar A, Paladini P, Porcellini G, Merolla G. Irreparable rotator cuff tears: challenges and solutions. Orthopedic research and reviews. 2018;10:93.
8. Kany J. Tendon transfers in rotator-cuff surgery. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2020;106(1):S43-S51.
9. Han S-Y, Lee TQ, Wright DJ, Park I-J, Mauro M, McGarry MH, et al. Effect of biceps rerouting technique to restore glenohumeral joint stability for large irreparable rotator cuff tears: a cadaveric biomechanical study. Journal of shoulder and elbow surgery. 2020;29(7):1425-34.
10. Kim J-H, Lee H-J, Park T-Y, Lee J-U, Kim Y-S. Preliminary outcomes of arthroscopic biceps rerouting for the treatment of large to massive rotator cuff tears. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2021;30(6):1384-92.
11. Omid R, Heckmann N, Wang L, McGarry MH, Vangsness Jr CT, Lee TQ. Biomechanical comparison between the trapezius transfer and latissimus transfer for irreparable posterosuperior rotator cuff tears. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2015;24(10):1635-43.
