Übersicht über die Morphologie der Bizepsfurche und ihre Analyse in der nordindischen Bevölkerung

Abstract

Die abweichende Morphometrie der Bizepsfurche wird mit Pathologien der Bizepssehne in Verbindung gebracht und ist bei chirurgischen Eingriffen in dieser Region nützlich. Die Pathologien der Bizepssehne sind häufige Ursachen für Schulterschmerzen. Daher wurde unter der Bedingung, dass nur wenige Daten für Nordindien vorliegen, nicht nur eine morphometrische Analyse der Bizepsrinne und eine neue Definition der schmalen/flachen Rinne durchgeführt, um eine logische Erklärung für die Abhängigkeit der Pathologien der Bizepssehne von der Morphologie der Rinne zu liefern, sondern es wurde auch eine Überprüfung der Literatur durchgeführt. Verschiedene Dimensionen wie Länge der medialen und lateralen Wände, Breite, Tiefe, mediale Wand und Öffnungswinkel einschließlich des Einfalls des supratuberkulären Kamms der Bizepsrinne von 101 Humeri sind 23 ± 5, 32 ± 5, 8 ± 2, 6 ± 1, 48,91 ± 10,31, 82,20 ± 22,62 bzw. 37%. Die durchschnittliche Höhe sowie die durchschnittliche Breite der Bizepssehne und die durchschnittliche Breite sowie die durchschnittliche Tiefe der Bizepsfurche von zwei Kadavern betragen 1,8, 10,5, 11,3 bzw. 5,5 mm. Die Kenntnis der Bicipitalfurche ist von größter Bedeutung für Anatomen für neue Daten, für orthopädische Chirurgen bei der Durchführung von chirurgischen Eingriffen in dieser Region und für Ärzte bei der Behandlung von anterioren Schulterschmerzen in der nordindischen Bevölkerung.

1. Einleitung

Die Bicipitalrinne (BG) ist eine Einbuchtung auf der vorderen Seite des proximalen Teils des Humerus. Diese Furche ermöglicht den Durchtritt der Sehne des langen Kopfes des Musculus biceps brachi, die von der Synovialscheide umhüllt ist, und des aufsteigenden Astes der Arteria circumflexa humeri anterior. Sie wird medial durch das Tuberculum lesser, lateral durch das Tuberculum major und superior durch die Überbrückung des Ligamentum humerale transversum mit den Muskelfasern des Musculus subscapularis, supraspinatus und pectoralis major begrenzt. Diese Rinne mit dem transversalen Humerusband und den sie überbrückenden Muskelfasern sorgt für Stabilität und reibungslose Funktion der Sehne des langen Kopfes des Musculus biceps brachi und verhindert ihre Subluxation bei multidirektionalen biomechanischen Bewegungen der Arme. Die Hauptfunktion des Musculus biceps brachi, dessen Sehne in der Bicipitalfurche verankert ist, sind außerdem die biomechanischen Bewegungen der Suppination, Flexion und Schraube. Bei der Bewegung des Humerus bewegt sich der proximale Humerus in Bezug auf die fixierte Bicepssehne, die auf der Höhe der Sulcus intertubercularis durch die Tubercula und das Ligamentum transversum humeri festgehalten wird. Beim Anheben des Arms bewegt sich der Humerus etwa 3,8 cm auf der fixierten Sehne. Bei der Dynamik von Außenrotation zu Innenrotation wird die Sehne nach medial gegen das Tuberculum minor und nach superior gegen das Ligamentum transversum humerale gedrückt. Das korakohumerale Band liegt direkt über dem transversalen Humerusband/Muskelfasern und ist mit der Rotatorenmanschette verbunden. Die Morphometrie des BG kann die Funktionen der umgebenden Strukturen beeinflussen, was zu verschiedenen pathologischen Zuständen führt .

Der ursprünglich von Meyer (1928) und später von Hitchcock und Bechtol (1948) beschriebene Supratubercularkamm besteht aus einer knöchernen Ausstülpung und ist mit dem superioren Aspekt des Tuberculum lesser verbunden. Er ermöglicht der Sehne eine allmählichere Richtungsänderung beim Eintritt in die Bizepsrinne, indem er sie anhebt und nach lateral drückt. Somit kann der supratuberkuläre Kamm eine mediale Verschiebung der Bizepssehne verhindern. Die Inzidenz des supratuberkulären Kammes wurde in der nordindischen Bevölkerung nicht untersucht. Daher wurde die Inzidenz von Spornen und supratuberkulärem Rücken in der indischen Bevölkerung in dieser Studie ebenfalls beobachtet. Abgesehen davon ist die Bicipitalfurche ein wichtiger Orientierungspunkt für den Ersatz von Schulterprothesen. Daher ist die Kenntnis der BG sehr nützlich für die Dimensionierung, Positionierung und das Design von Prothesen. Die Bicipitalfurche ist auch ein wichtiger Orientierungspunkt für die Platzierung der seitlichen Prothesenflosse in der Schulterendoprothetik und für den Ersatz des Oberarmkopfes bei Frakturen des oberen Endes des Humerus. In einer Reihe von klassischen Berichten verschiedener Autoren wurden primäre versus sekundäre Bizeps-Tendinitis und unterschiedliche Behandlungsschemata für jede dieser Entitäten diskutiert. Die Assoziation von Schulterschmerzen mit der Pathologie des LHB wird derzeit auf Entzündung (Synovitis), Impingement, Vorbruch oder Instabilität der Sehne am Eintritt in die Bizepsrinne (Subluxation oder Luxation) zurückgeführt .

Schmerzen in der vorderen Schulter betreffen eine große Masse von Menschen, einschließlich der älteren Bevölkerung der Welt. Läsionen, die die Sehne des LHB brachii betreffen, werden als eine der häufigsten Ursachen für Schmerzen und Behinderungen in der Schulter postuliert. Diese Schmerzen können durch Erkrankungen der Rotatorenmanschette, des Supraspinatus und der Bizepssehne verursacht werden. Pathologien der Bizepssehne können grob in zwei Klassen eingeteilt werden, und zwar wie folgt. (1) Primäre Tendinitis: Berlemann und Bayley berichteten über die Langzeitergebnisse von 14 Patienten (15 Schultern) nach Schlüsselloch-Biceps-Tenodese. Dreiundfünfzig Prozent der Patienten hatten sich zuvor einer subakromialen Dekompression unterzogen, aber die Symptome blieben bestehen, bis die Bizeps-Tenodese durchgeführt wurde. Dies würde darauf hindeuten, dass die Bizeps-Tendinitis ein primäres Ereignis ist.(2) Sekundäre Tendinitis: Diese kann weiter in drei Haupttypen unterteilt werden: entzündlich, instabil und traumatisch. Offensichtlich gibt es eine große Überlappung zwischen diesen Kategorien und tatsächlich ist die Bizeps-Pathologie sehr selten eine einzelne Entität . Abgesehen davon stammen die neuesten biomechanischen Daten von Youm et al., die herausfanden, dass die Belastung des langen Kopfes der Bizepssehne das Glenohumeralgelenk, den Bewegungsumfang, die Translationen und die Kinematik signifikant beeinflusst. Die Pathologien, wie oben ausgeführt, verändern die Morphologie des BG. Daher sind vielfältige anatomische Kenntnisse des BG wichtig, da Anomalien der Bizepssehne und ihrer Synovialscheide in eine Vielzahl von Ursachen von Schulterschmerzen und Behinderungen verwickelt sind. Eine radiologische Studie empfahl, die gesamte Länge des BG zu untersuchen, um die knöcherne Anatomie der Rinne zu bestimmen. Nur wenige Autoren haben die Morphologie des oberen Endes des Humerus in geographisch unterschiedlichen Regionen untersucht.

Daher wurde ein Versuch unternommen, die Länge, Breite, Tiefe und den Öffnungswinkel der Bicipitalfurche statistisch zu untersuchen und mit den klinischen Implikationen in der nordindischen Bevölkerung zu korrelieren, zusammen mit einem Überblick über die Literatur.

2. Materialien und Methoden

Die Studie wurde an einhundert Humeri unterschiedlichen Geschlechts und Paares durchgeführt. Die Probanden bestanden aus 45 linken und 56 rechten Humeri, die aus dem Osteologielabor der KG Medical University, Lucknow, UP, Indien stammen. Die Längen der medialen und lateralen Wände, die Tiefe, die Länge und die Breite der Bicipitalfurche (Abbildung 1) wurden mit einem digitalen Messschieber gemessen.

Abbildung 1

Die Breite und Tiefe der BG.

Die statistischen Analysen umfassten nicht nur die Inzidenz des supratuberkulären Kammes von Meyer und das Vorhandensein von Knochenspornen, sondern auch Mittelwert, Standardabweichung, Bereich, Median und Modus der Länge der medialen und lateralen Wände, Breite, Tiefe und Öffnungswinkel/mediale Wandwinkel des BG wurden durchgeführt. Die Öffnungs-/medialen Wandwinkel des BG (Abbildung 2) wurden berechnet.

Abbildung 2

Zeigt die Öffnung (OA), den medialen Wandwinkel (MWA) und den supratuberkulären Kamm.

Die Enge und Untiefe des BG wurden objektiv in Bezug auf die Dimensionen sowohl der Bizepsrinne als auch der Bizepssehne neu definiert, um eine adäquate Vorhersage von Pathologien der Bizepssehne zu ermöglichen. Obwohl die genaue Definition der Enge/Schwäche der Bizepssehne schwierig ist, wird eine relative und eingeschränkte Definition in Abhängigkeit von den Dimensionen der Bizepssehne und ihrem natürlichen Aufenthaltsort, der Bizepsrinne, wie folgt formuliert: (1) Wenn die Breite der Bizepssehne geringer ist als die Breite der Bizepssehne, handelt es sich um eine enge Bizepssehne, die abnutzungsbedingte Veränderungen verursachen kann, die zu Einklemmungen, Entzündungen und Degeneration führen. (2) Ähnlich verhält es sich, wenn die Tiefe der Rinne geringer ist als die Höhe der Bizepssehne, dann ist sie flach und verursacht eine Subluxation oder Dislokation, die langfristig degenerative Veränderungen und eine Ruptur verursachen kann.

Da die neue Definition der Enge oder Flachheit die Breite und Höhe der Bizepssehne erfordert, wurden auch die Breite und Höhe von 4 Bizepssehnen von 2 Kadavern gemessen, um eine realistischere Definition der Enge/ Flachheit der Bizepsrinne zu erhalten.

3. Ergebnisse

Die Mittelwerte ± Standardabweichung der Längen der medialen und lateralen Wände, der Breite, der Tiefe und der Winkel zwischen Öffnung und medialer Wand der Bizepssehne wurden wie in Tabelle 1 gezeigt berechnet. Die mittlere Länge der medialen Wand des BG auf der rechten Seite war mm und die der linken Seite war mm (Tabelle 1). Die mittlere Länge der lateralen Wand des BG auf der rechten Seite war mm und die der linken Seite war mm.

Die mittlere Breite des oberen Teils des BG auf der rechten Seite war mm und die auf der linken Seite war mm. Die Tiefe des BG auf der rechten Seite war mm und die auf der linken Seite war mm. Die durchschnittliche Länge und Breite des BG beträgt 80 mm und 12 mm. Durchschnittliche Länge und Breite des Humerus sind 300 mm und 23 mm. Die Inzidenz des supratuberkulären Kamms betrug insgesamt 37%, 17% auf der rechten Seite und 20% auf der linken Seite. Die durchschnittliche Länge des BG beträgt 26,7% der Gesamtlänge des Humerus und die durchschnittliche Breite des BG beträgt 52% der durchschnittlichen Breite des Humerus. Die Breite und Höhe der Bizepssehne (Abbildung 3) sind in Tabelle 2 dargestellt.

4. Diskussion

Die von verschiedenen Autoren durchgeführten morphometrischen Studien wurden mit der vorliegenden Studie verglichen, wie in Tabelle 3 dargestellt.

Die Längen der medialen und lateralen Wände der BG wurden bisher nicht berichtet, außer in der vorliegenden Studie, daher gibt es keine Daten zum Vergleich. Die Länge des BG in der vorliegenden Studie ist vergleichbar mit der von Murlimanju, aber etwas höher als die von Wafae et al. beobachtete. Die Breite des BG in der vorliegenden Studie liegt nahe bei der von Cone et al. aber etwas höher als die von Murlimanju und niedriger als die von Wafae et al. Der Median der Breite des BG auf der rechten und linken Seite beträgt 8 bzw. 10 mm, und der Modus liegt bei 8 mm auf jeder Seite. Dies deutet darauf hin, dass die Breite der BG in der nordindischen Bevölkerung meist 8 mm beträgt. In der vorliegenden Studie beträgt die Tiefe der BG mehr als 3 mm und die Tiefe im Bereich von 4-6 mm 98% bzw. 96% der Humeri, gegenüber 90% und 86% in der Studie von Cone et al. Median und Modus der Tiefe auf der rechten/linken Seite betragen jeweils 5/6 mm. Dies zeigt, dass die Furche auf der linken Seite tiefer ist. Die Tiefe der BG in der vorliegenden Studie ist vergleichbar mit Joseph et al. aber höher als die von Murlimanju, Cone und Wafae. Der mediale Wandwinkel der BG ist etwas höher als der von Joseph und niedriger als der von Cone et al. Der Öffnungswinkel der BG in der vorliegenden Studie ist dem von Joseph sehr ähnlich. Der mediale Wandwinkel (MWA) ist in meiner Studie niedriger als bei Cone und höher als bei Joseph. Der Median und der Modus dieser morphometrischen Parameter des BG sind sehr nützlich für die Dimensionierung, Positionierung und das Design der Prothese.

Der supratuberkuläre Kamm wurde in der vorliegenden Studie in 17% rechts und 20% links gefunden, insgesamt 37% in allen Humeri. Nach Hitchcock und Bechtol besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein eines supratuberkulären Kamms und einer Sehnenentzündung. Cone et al. beobachteten bei ihrer Röntgeninterpretation diesen Grat in 50% der Fälle und berichteten, dass er nicht pathologisch signifikant sei. Vettivel et al. beobachteten diesen Grat in 88 % auf der rechten Seite und 57 % auf der linken Seite und betonten, dass er auf der rechten Seite wichtiger sei als auf der linken, um eine mediale Verschiebung des langen Bizepskopfes vom BG zu verhindern.

In der vorliegenden Studie beträgt die mittlere Breite und Höhe der Bizepssehne (Abbildung 3) 10,5 bzw. 1,6 mm, was höher ist als die von Lam und Mok beobachteten Werte. In ähnlicher Weise betragen diese Maße der Sehne am Austritt aus dem BG 7 bzw. 1,8 mm. Die Breite der Sehne am Austritt ist größer und die Höhe ist geringer als die von Lam und Mok beobachtete.

Wenn die Sehne aufgrund ihrer geringen Tiefe nicht von den medianen und lateralen Wänden des BG umschlossen wird, kann sie entweder teilweise oder vollständig durch biomechanische Bewegungen der Arme disloziert werden. Diese Dislokation der Bizepssehne in Verbindung mit Impingement kann eine Degeneration verursachen, die im Laufe der Zeit zu einer teilweisen oder vollständigen Ruptur führt. Abgesehen davon, wenn die Bewegungen der Sehne bei biomechanischen Bewegungen des Schultergelenks nicht frei in engen oder bei Vorhandensein von Knochenspornen im BG sind, kann ihr ständiges Ausfransen zu Pathologien der Bizepssehne führen. Cone et al. berichteten, dass breite Rillen (d.h. >17 mm) oft flach sind. Dies könnte zu einer Subluxation oder Dislokation der Sehne prädisponieren. Sie konnten die Tiefe, in der die Sehne instabil wurde, nicht genau definieren. Aber bei einer Rille, die 3 mm tief oder weniger ist, sollte sie bei der Behandlung von pathologischen Zuständen der Schulter auf Patientenröntgenbildern nach Cone mit Misstrauen betrachtet werden. Pfahler et al. fanden einen flachen Rillenwinkel in Verbindung mit einer radiologischen Tiefe von weniger als 2 mm. Die pathologischen Veränderungen, die die Bizepssehne betreffen, waren auf der Sonographie erkennbar. Sie fanden eine signifikante Häufung von pathologisch veränderten Bizepssehnen, wenn ein flacher Rillenwinkel vorhanden war. Mehrere Autoren berichten, dass Subluxationen und Luxationen der Bizepssehne bei einer flachen Bizepsfurche häufiger vorkommen. Es wird auch berichtet, dass die Sehne bei einer flachen Bizepsfurche anfällig für chronische Traumata ist, da sie während der Schulterbewegung durch das darüber liegende Acromion, die Rotatorenmanschette und den korakoakromialen Bogen belastet wird. Eine flache intertuberkuläre Rinne ist anfällig für Impingementschäden und Subluxation. Eine Ruptur der Bizepssehne tritt am häufigsten proximal in der Nähe des Labrum glenoidale und distal in der Bizepsfurche auf. Smith bezeichnete die Typen der Bizepsfurche als eng, normal und flach, abhängig vom mittleren Öffnungswinkel von weniger als 66°, 94° und 118°.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist eine objektive und realistische Definition von keinem Autor gegeben worden. Daher hat der vorliegende Autor versucht, eine zuverlässige, realistische und objektive Definition der Flachheit des BG in Bezug auf die Bizepssehne zu finden, wie in Abschnitt 2 dieser Arbeit beschrieben. Diese Definition der Flachheit kann nur in situ bei lebenden Patienten realisiert werden, aber es wird erwartet, dass die Pathologien, die mit der Flachheit der Rinne verbunden sind, aufgeklärt werden können. Gemäß den morphometrischen Daten (Tabelle 3) des BG und der Bizepssehne, wie sie in der vorliegenden Studie bei zwei Kadavern beobachtet wurden, ist die Rinne nicht flach gemäß der neuen Definition der Flachheit. Abbildung 3 zeigt die Bizepssehne und das BG in einem sezierten Kadaver, wobei die Bizepssehne im BG positioniert und perfekt geschützt ist. Die BG ist in diesem Fall nicht flach, wie in der oben genannten Abbildung zu sehen, und die Höhe der Bizepssehne ist geringer als die Tiefe der BG.

Eine enge Rinne kann dazu führen, dass die Sehne einen Reibungsschaden entwickelt. Kontinuierliche mechanische Belastung an anatomisch engen Stellen (z.B. distale Bizepsrinne, unterhalb des Akromions oder des korakoakromialen Bandes) und Impingement der Bizepssehne im korakoakromialen Bogen während der Flexion können diese bekannten degenerativen Veränderungen verursachen. In der vorliegenden Studie weisen die Daten des BG und der Bizepssehne von zwei Kadavern nicht auf ein enges BG gemäß der neuen Definition von Enge und Untiefe in Abschnitt 2 hin.

Im Gegensatz zu früheren Studien fanden Abboud et al. im Gegensatz zu früheren Studien keine auffälligen anatomischen Befunde der Bizepsrinne in den von Rotatorenmanschettenerkrankungen betroffenen Schultern im MRT gefunden, wie z.B. eine enge Rinne, eine flache Rinne oder eine kleine mediale Rinne, die prädiktiv für eine Bizepspathologie zum Zeitpunkt der Arthroskopie waren. Dies kann auf folgende Gründe zurückzuführen sein: (1) Einschränkungen der Studie von Josheph, (2) subjektive/qualitative Definition von Flachheit und Enge.

Die Einschränkungen der Studie von Josheph waren wie folgt:(1) eindeutig eine Selektionsverzerrung (a) auf chirurgische Patienten mit primärer Rotatorenmanschettenerkrankung, (b) nur Patienten, bei denen ein MRT durchgeführt wurde,(2) die Klassifizierung der Bizepssehnenpathologie war willkürlich und basierte rein auf visueller Inspektion und nicht auf histopathologischen Veränderungen, (3) MRT wird oft als weniger genau als Röntgen- oder Computertomographie-Scan bei der Beurteilung der knöchernen Dimensionen angesehen.

5. Klinische Bedeutung der BG-Morphologie

Läsionen aufgrund einer Pathologie der Bizepssehne werden als eine der häufigsten Ursachen für Schmerzen und Behinderungen in der Schulter postuliert. Die Pathologie der Bizepssehne wurde in drei Hauptkategorien dargestellt, nämlich Instabilität, entzündlich und traumatisch . Abboud et al. unterteilten die Bizepssehnenpathologie in normale, entzündete, teilweise gerissene oder gerissene Sehne. Akute entzündliche und chronisch degenerative Veränderungen, die eine partielle/komplette Ruptur und Subluxation/Dislokation verursachen, finden sich am langen Kopf der Bizepssehne. Die Instabilität der Bizepssehne kann neben anderen Faktoren auf die Länge der medialen/lateralen Wände, den Winkel der Öffnung/medialen Wand in Abhängigkeit von der Breite/Tiefe, die die Flachheit des BG ausmacht, und das Vorhandensein des supratuberkulären Kamms zurückgeführt werden. Es wird erwartet, dass die längeren Wände der Bizepssehne, die in der Bizepsrinne liegt, bei multidirektionalen biomechanischen Bewegungen mehr Stabilität verleihen als die kürzeren Wände. Der Gegenpol zu dieser Tatsache ist jedoch, dass es bei einer längeren Länge der Bizepssehne, die von längeren Wänden umgeben ist, auch zu einer Reibung kommen kann, die unter engen Bedingungen der BG eine Entzündung hervorruft. Wenn die Länge der medialen und lateralen Wände abnimmt, nimmt die Instabilität zu und es ist wahrscheinlich, dass die Sehne beschädigt wird. Die gezogene Schlussfolgerung basiert auf der Rekonstruktion des anatomischen Modells dieses Teils des menschlichen Körpers, die das Wissen und die Erfahrung der Anatomie und der klinischen Studien, die in der Literatur aufgezeichnet sind, unterstützt durch logische Kraft, da die Studie auf trockenen Knochen ist. Die Spanne gibt eine Vorstellung von der Länge dieser Wände in der nordindischen Bevölkerung, während der Mittelwert ± SD die durchschnittliche Größe der BG offenbart. Der Median kann bei der Planung chirurgischer Eingriffe in diesem Körperteil sehr nützlich sein. Der Modus ist repräsentativ für das häufigste Auftreten der Längen dieser Wände in der Probandenpopulation. Wenn die Instabilität der Bizepssehne in Bezug auf die Längen der BG untersucht wird, kann der häufigste Wert der Länge der Wände eine wichtige Rolle bei der Diagnostik der Sehneninstabilität oder der Abnutzungsschäden spielen.

Cone et al. waren der Meinung, dass eine Rille, die 3 mm tief oder weniger und mehr als 17 mm breit ist, auf Röntgenbildern von Patienten zu einer Sehnensubluxation oder -luxation prädisponieren kann. Die flache Rille von Pfahler et al. zeigte auf der Sonographie in 62 % der Fälle eine signifikante Anhäufung von pathologischen Veränderungen in der Bizepssehne. Der supratuberkuläre Kamm von Meyer und ein vorzeitig flacher bicipitaler oder intertuberkulärer Sulcus wurden als Ursache für eine Vielzahl von Läsionen nach wiederholtem Gebrauch oder akutem Trauma postuliert. Dazu gehören akute oder chronische Peritendonitis, unterschiedliche Grade der Abnutzung oder Beschädigung der Sehne und Subluxation oder vollständige Dislokation.

Da die Bizepssehne im BG verankert ist, kann die Breite die in dieser Sehne auftretende Pathologie beeinflussen. In einer breiteren Rinne kann sich die Sehne freier bewegen und es besteht ein geringeres Risiko, dass die Sehne beschädigt wird.

6. Schlussfolgerungen

(i)Die Morphometrie der Bizepsrinne in Bezug auf die Länge der medialen Wand, der lateralen Wand, der Länge des BG, der Breite, der Tiefe, des medialen Wandwinkels und des Öffnungswinkels wurde mit Bezug auf die nordindische Bevölkerung aufgeklärt.(ii) Die Daten zur Morphometrie der BG werden für Anatomen, Radiologen, orthopädische Chirurgen und Ärzte von größtem Nutzen sein.(iii) Es wurde eine neue Definition der schmalen/flachen BG gegeben.

Danksagungen

Die Autoren sind dem Leiter und den Mitarbeitern der Abteilung für Anatomie für die Bereitstellung des Materials dankbar. Es besteht kein Interessenkonflikt.