《JSES International》：Investigation of elevation strength relative to upper-limb muscle mass in dwelling older adults with asymptomatic rotator cuff tears
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背景：社区老年人中许多肩袖撕裂（rotator cuff tears, RCTs）仍无症状。本研究比较了该人群中相对于上肢肌肉量的肩部抬升力量。方法：研究人员分析了303名无肩部疼痛症状的社区老年人的433个肩关节。采用超声成像诊断RCTs，并将其分为无
背景：社区老年人中许多肩袖撕裂（rotator cuff tears, RCTs）仍无症状。本研究比较了该人群中相对于上肢肌肉量的肩部抬升力量。方法：研究人员分析了303名无肩部疼痛症状的社区老年人的433个肩关节。采用超声成像诊断RCTs，并将其分为无撕裂组（完整组）、冈上肌或冈下肌撕裂组（SSP/ISP组）以及包含肩胛下肌的多肌腱撕裂组（SSP/ISP + SSC组）。计算了单位肌肉量的相对力量和单位体质量的相对力量。结果：应用研究标准后，共分析了423个肩关节：完整组358个、SSP/ISP组49个、SSP/ISP + SSC组16个。完整组、SSP/ISP组和SSP/ISP + SSC组的平均力量-肌肉量比值分别为172.46 ± 55.87%、150.41 ± 49.07%和107.47 ± 84.81%。在线性混合效应模型中，SSP/ISP组的估计单位肌肉量相对力量倾向于低于完整组；然而，经Bonferroni校正后差异无统计学显著性。完整组与SSP/ISP组之间的肩部抬升力量和单位体质量相对力量无显著差异。各组间上肢肌肉量无显著差异。结论：本研究未提供确证性证据表明肩袖撕裂分型与相对于上肢肌肉量的肩部抬升力量存在关联。然而，单位肌肉量相对力量作为识别绝对力量无法显现的细微功能差异的补充指标，值得进一步研究。
**论文解读文章**
**一、研究背景与目的**
肩袖撕裂（rotator cuff tears, RCTs）在老年人中十分常见，是导致肩部疼痛、肌力减弱和活动范围受限的重要病因。然而，相当比例的RCTs并无临床症状，常在人群筛查中被偶然发现。Minagawa等人在社区健康检查中报告，22.1%的中老年参与者存在全层RCTs，其中65.3%为无症状性撕裂。Yamamoto等人同样报道，社区老年人中经影像学确诊的283个肩袖撕裂肩关节中，65.4%无症状。这一高比例的无症状撕裂提示，在社区老年人群体中，大量肩袖病理改变处于亚临床状态，并未引起患者主观不适。
在有症状RCTs中，活动时疼痛及疼痛相关的回避行为与抬升力量下降密切相关。相比之下，无症状撕裂者的肩部抬升力量研究结果并不一致。部分研究报告，撕裂范围广泛、累及肩胛下肌（subscapularis, SSC）肌腱或伴有肌肉萎缩和脂肪变性的病例出现肌力下降，而许多无症状撕裂的抬升力量相对保留。由于无症状RCTs缺乏疼痛或活动受限等主观症状，撕裂相关的功能障碍在临床实践中可能长期处于亚临床水平而被忽视。
肩部抬升动作依赖于三角肌与肩袖肌群的协调功能。三角肌是产生抬升力矩的主要肌肉，而肩袖通过维持肱骨头在关节盂上的中心位置来提供稳定性。因此，肩袖功能完好时，三角肌的肌肉量能够更加直接地转化为抬升力量。然而，退行性肩袖改变若损害肌腱连续性或张力，可能降低肱骨头的稳定性，导致肩部虽可完成抬升动作，但三角肌产生的力量与其肌肉量不相匹配。
肌肉力量受多种因素影响，包括肌肉数量（骨骼肌质量和横截面积）、神经肌肉激活水平以及力的传递效率。因此，以单位肌肉量归一化的肌力，即力量-肌肉量比值（strength-to-muscle mass ratio），常被用作相对力量的指标。该比值与老年人健康和功能相关结局（包括肌少症）存在关联。基于这一概念，研究人员将肌肉量相对力量延伸至肩部抬升，以抬升力量相对于上肢肌肉量表达。在RCTs肩关节中，肌腱连续性或张力的破坏可能削弱肩袖维持肱骨头中心位置的能力，从而限制上肢肌肉量向抬升力量的有效转化，潜在地降低单位肌肉量相对力量。因此，相对于上肢肌肉量的抬升力量可能提供纯绝对抬升力量无法获得的、关于肩袖功能损害后果的补充信息。
基于上述背景，本研究利用社区老年人骨科健康检查数据，按照RCTs的存在情况及肌腱受累模式，对无症状肩关节进行抬升力量（以上肢肌肉量归一化）的探索性比较，旨在探讨肩袖病理改变是否与这种相对力量指标存在关联。
**二、研究方法概述**
本研究为横断面观察性研究，作为日本京都市社区健康检查项目的一部分开展。研究对象为303名接受骨科健康检查的社区老年人，双肩均接受评估，共606个肩关节作为分析单位。纳入标准为年龄≥65岁、无肩部疼痛、肩关节主动外展和前屈活动范围均≥150°。肩部疼痛状态通过标准化面对面问卷逐一评估。排除标准包括上肢手术史、影响上肢运动的神经肌肉疾病以及影响肩关节活动度的其他病变。最终433个肩关节符合纳入标准。
RCTs采用超声成像诊断，由具有10年以上临床经验的骨科医生使用Noblus超声系统（日立阿洛卡医疗，东京）进行检查，评估冈上肌（supraspinatus, SSP）、冈下肌（infraspinatus, ISP）和肩胛下肌肌腱。撕裂定义为肌腱表面出现连续性中断、扁平化、局灶性凹陷或缺陷。根据撕裂累及肌腱模式分组：无撕裂者为完整组；SSP和/或ISP撕裂者为SSP/ISP组；同时累及SSC者为SSP/ISP + SSC组。孤立性SSC撕裂被排除。
肩部抬升力量采用先前经过验证的老年人功能性抬升力量测试评估。受试者坐于椅子上，手臂自然垂于体侧作为起始位置，手持哑铃、肘关节完全伸直，将手臂抬升至至少150°。外部负荷从0.5 kg至5.0 kg以0.5 kg递增，记录在无躯干代偿动作的情况下能够举至目标角度的最大负荷。分段骨骼肌质量和体质量采用多频生物电阻抗分析仪（MC-780A，TANITA公司，东京）估算。单位肌肉量相对力量计算为功能性抬升力量（kg）除以同侧上肢骨骼肌质量（kg）再乘以100（%）。单位体质量相对力量计算为抬升力量（kg）除以体质量（kg）再乘以100。
统计分析主要采用线性混合效应模型比较三组间的抬升力量、上肢骨骼肌质量、单位肌肉量相对力量和单位体质量相对力量，组间显著差异时采用Bonferroni校正的估算边际均值两两比较。探索性亚组分析包括：在SSP/ISP组和SSP/ISP + SSC组内比较部分厚度与全层撕裂，以及在双侧肩袖完整者中比较优势侧与非优势侧。显著性水平设定为p < 0.05。
**三、研究结果**
**参与者特征**
在433个合格肩关节中，排除9个孤立性SSC撕裂和1个数据缺失者后，共423个肩关节纳入分析：完整组358个，SSP/ISP组49个，SSP/ISP + SSC组16个。三组间的年龄、身高和体质量无显著差异。
**肩部抬升力量与上肢肌肉量**
完整组、SSP/ISP组和SSP/ISP + SSC组的平均抬升力量分别为2.82 ± 0.99 kg、2.72 ± 1.10 kg和1.84 ± 1.46 kg。线性混合效应模型显示组间抬升力量存在显著差异（F2,283.4 = 6.312, p = 0.002），SSP/ISP + SSC组最低。事后比较显示，SSP/ISP + SSC组的抬升力量显著低于完整组（p = 0.001）和SSP/ISP组（p = 0.016）。三组的上肢骨骼肌质量分别为1.67 ± 0.40 kg、1.81 ± 0.45 kg和1.78 ± 0.42 kg，组间差异无统计学显著性（F2,278.9 = 1.583, p = 0.207）。
**单位肌肉量相对力量和单位体质量相对力量**
完整组、SSP/ISP组和SSP/ISP + SSC组的平均单位肌肉量相对力量分别为172.46 ± 55.87%、150.41 ± 49.07%和107.47 ± 84.81%。线性混合效应模型显示组间存在显著差异（F2,296.9 = 10.457, p < 0.001）。事后比较显示，SSP/ISP + SSC组的单位肌肉量相对力量显著低于完整组（p < 0.001）和SSP/ISP组（p = 0.024）。SSP/ISP组在未校正的探索性比较中低于完整组（未校正p = 0.046），但经Bonferroni校正后差异不再具有统计学显著性（校正后p = 0.139）。
单位体质量相对力量方面，三组平均值分别为5.43 ± 1.78%、4.93 ± 1.79%和3.65 ± 2.92%。组间差异具有统计学显著性（F2,286.3 = 6.857, p = 0.001），事后分析显示SSP/ISP + SSC组显著低于完整组（p = 0.001），而SSP/ISP组与完整组（p = 0.536）及SSP/ISP + SSC组（p = 0.052）之间无显著差异。
**撕裂深度亚组探索性分析**
在SSP/ISP撕裂组中，40个肩关节为部分厚度撕裂，9个为全层撕裂。两组间的抬升力量、肌肉量和力量-肌肉量比值均无显著差异。在SSP/ISP + SSC撕裂组中，7个肩关节为SSP/ISP和SSC均为部分厚度撕裂，8个为SSP/ISP全层撕裂合并SSC部分厚度撕裂，1个为SSP/ISP部分厚度撕裂合并SSC全层撕裂。SSP/ISP全层撕裂合并SSC部分厚度撕裂者的力量-肌肉量比值显著低于SSP/ISP和SSC均为部分厚度撕裂者（p = 0.032）。唯一的SSP/ISP部分厚度合并SSC全层撕裂肩关节因仅1例未纳入统计比较，该肩关节保留了主动抬臂能力但在哑铃外部负荷下无法完成抬升。
**四、讨论与结论**
本研究发现，在无痛社区老年人中，完整组与SSP/ISP撕裂组之间的绝对抬升力量和单位体质量相对力量无显著差异。这与既往研究报告的无症状RCTs不一定伴随可测量的肩部力量减弱的结论一致。疼痛被证实是导致RCTs患者力量下降的重要因素，而无症状肩关节虽有撕裂存在，其绝对力量可能仍然保留。然而，单位肌肉量相对力量在SSP/ISP组中呈现低于完整组的趋势，尽管Bonferroni校正后未达统计学显著性，但这一方向性差异结合撕裂范围更大时估计值持续降低的模式，提示RCTs类型与单位肌肉量相对力量之间可能存在关联，不能完全排除。
研究人员指出，肌肉力量取决于形态学因素（如骨骼肌质量和肌肉横截面积）和神经因素（如运动单位募集和放电频率）。既往研究表明，老年人骨骼肌质量的年下降率低于肌力下降率，提示肌力下降可能较肌肉量丢失更为显著。本研究中三组间年龄无差异，且仅纳入无症状撕裂，因此年龄相关变化和疼痛相关抑制均难以解释观察到的组间差异。一种可能的机制是肌腱完整性或张力的损害改变了抬升过程中的肱骨头稳定性和力的传递效率。但研究人员未直接评估这些生理机制，且上肢肌肉量包含了非直接参与肩部抬升的肌肉，因此观察到的差异不应被解读为生理效率降低的确证证据。
值得注意的是，随着SSC受累，单位肌肉量相对力量进一步下降。SSC与ISP和小圆肌形成横向力偶，在抬升过程中通过压缩和中心化肱骨头来维持盂肱关节稳定性。累及SSC的巨大撕裂会损害肱骨头中心化，导致肩部无力、活动受限甚至假性麻痹。虽然本研究队列为无症状肩关节且未直接评估肱骨头运动学，但SSP/ISP + SSC组中观察到的最低抬升力量可能反映了抬升过程中肱骨头稳定性和力的传递受到更大程度的破坏。这一发现提示，在老年RCTs患者中，SSC受累与抬升时单位肌肉量相对力量的进一步降低相关。
在撕裂深度亚组分析中，SSP/ISP + SSC组内全层SSP/ISP撕裂合并部分厚度SSC撕裂者的单位肌肉量相对力量显著低于两处均为部分厚度撕裂者。但在SSP/ISP组中，部分厚度与全层撕裂间无显著差异，提示撕裂深度单独并不与该指标明确相关。由于SSP/ISP + SSC组仅16个肩关节，进一步按撕裂深度分层后亚组样本量极小，估计值可能不精确，分析易受I型和II型错误影响。因此这一探索性发现仅提示撕裂深度和肌腱受累模式可能与相对于上肢肌肉量的抬升力量相关，但不能确立因果关系。
本研究存在若干局限性。超声检查方案主要设计用于识别撕裂的存在和受累肌腱，未全面评估撕裂尺寸、肌腱回缩、肌肉萎缩、脂肪浸润和肌腱质量等详细结构特征。既往研究虽报告撕裂大小与力量下降不一定相关，但更大或更严重的撕裂可能与更低的单位肌肉量相对力量相关，观察到的组间差异可能部分反映了未测量的结构严重程度差异而非单纯的肌腱受累模式。此外，超声分型的观察者内和观察者间信度未在本研究中直接评估。上肢骨骼肌质量采用生物电阻抗分析估算，该方法仅提供间接的区域性估计，且包含不直接参与肩部抬升的肌肉。尽管上肢肌肉质量的大部分由肩关节周围肌肉构成，但研究人员未使用磁共振成像等影像学手段量化特定肌肉（如三角肌）的肌肉量。
尽管存在上述局限，本研究显示即使在无疼痛和活动受限的无症状患者中，存在RCTs的肩关节也表现出较低的单位肌肉量相对力量。研究结论指出：在无痛社区老年人中，SSP/ISP撕裂肩与完整肩之间的抬升力量和单位体质量相对力量无显著差异；考虑参与者内相关性和多重比较校正后，各撕裂组间的单位肌肉量相对力量未发现统计学显著差异。因此，本研究结果不支持RCTs分型与单位肌肉量相对力量存在关联的确证性证据。然而，SSP/ISP撕裂组的估计单位肌肉量相对力量低于完整组，且这一差异在未校正的探索性比较中被观察到。虽然该发现因Bonferroni校正后不再具有统计学显著性而需谨慎解读，但估计差异的方向可能为未来研究提供假设。需要更大样本量、预先设定比较以及更详细的撕裂严重程度和肩部肌肉形态学评估的研究，来确定单位肌肉量相对力量能否作为无症状肩袖受累相关细微功能差异的补充标志物。该论文发表于《JSES International》。
