重症连枷胸手术与非手术治疗的临床对比研究

滕继平，杨志胤，倪 达，程佑爽，朱余明，朱智军，潘铁文

·论 著·

重症连枷胸手术与非手术治疗的临床对比研究

滕继平，杨志胤，倪 达，程佑爽，朱余明，朱智军，潘铁文

目的 对比研究手术内固定与非手术治疗重症创伤性连枷胸为主的全身多发伤的疗效。方法 将2004年1月～2013年5月收治的116例合并胸骨骨折的重症创伤性连枷胸为主的复合伤患者分为不同的手术组与非手术治疗组对比研究，临床资料进行回顾性分析。结果 手术组胸壁畸形、迟发性血气胸、肺部炎症、肺不张及呼吸功能衰竭等并发症较非手术治疗组有明显减少，差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后4个月肺功能手术组限制性通气障碍较非手术治疗组有明显减少，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 对合并胸骨骨折的重症创伤性连枷胸病例行胸部手术内固定可减少连枷胸引起的并发症，内固定有一定的近期和远期效果。

胸骨骨折； 连枷胸； 肋骨骨折； 并发症； 内固定

合并胸骨骨折的创伤性连枷胸是一种复杂且凶险的重症胸部创伤，多并存严重的肺挫伤、心脏钝挫伤、纵隔血肿等损伤，易导致血流动力学紊乱、呼吸循环功能障碍、休克，病情进展迅速，死亡率可达30%[1-2]。近10年来重症创伤性连枷胸发生率随着交通事故的增多逐年上升，影像设备的升级提高了胸骨骨折的诊断率，同时新型内固定材料的不断研发和改进，使手术内固定治疗创伤性连枷胸越来越倾向于操作简单和微创化并且在国内外广泛开展[3-4]。本研究对比分析手术内固定与非手术治疗对于重症创伤性连枷胸为主的多发伤患者的近期和远期疗效。并对3种不同内固定材料治疗胸骨骨折的疗效进行对比分析。

临床资料

1 一般资料

2004年1月～2013年5月，在上海交通大学医学院附属第三人民医院胸心外科及ICU科收治的116例合并胸骨骨折的创伤性连枷胸为主的多发伤患者，其中女性30例，男性86例； 年龄19～76岁，平均41.8岁。单侧连枷胸65例，双侧连枷胸51例，均为闭合性胸部创伤，肋骨均为多根(4～15根)多段(5～19处)骨折。胸骨体骨折82例，胸骨柄骨折23例，体交界处骨折9例，两处骨折2例； 骨折类型： 横形骨折42例，斜形骨折65例，粉碎性骨折9例。致伤因素： 道路交通伤78例，高处坠落伤21例，重度挤压伤10例，机械事故伤5例，爆震伤2例。急诊接诊时触诊均有胸壁骨擦感、胸壁塌陷软化以及反常呼吸。胸部合并伤： 肺挫伤89例，血气胸84例，纵隔血肿69例，膈肌破裂2例，心包破裂3例。全身多发伤： 失血性休克19例，脾破裂6例、肾挫伤3例、肝破裂2例，四肢躯干骨折49例、胸及腰椎压缩性骨折33例，轻度脑损伤8例(蛛网膜下腔出血、气颅、颅骨骨折)。

2 分组

分为手术组与非手术治疗组。非手术治疗组(n=38)均为综合ICU科收治病例： 包括未开展手术内固定治疗前的回顾病例、外伤无名氏患者、家属拒绝手术者、有基础疾病或躯干、椎体多发骨折不适宜急诊手术者。手术内固定指征为： (1) 无严重颅脑损伤(AIS头<4)的呼吸功能不全者； (2) 胸内损伤需要开胸探查者； (3) 胸廓大面积塌陷、变形，严重畸形者； (4) 机械通气后仍有反常呼吸者； (5) 除外脊髓损伤截瘫者。手术组(n=78)根据所用胸骨内固定材料细分为3组： 镍钛记忆合金胸肋骨固定器固定组(记忆合金组，n=24)，多孔钛板螺丝钉内固定组 (钛板螺钉组，n=26)，纯钛爪型肋骨接骨板内固定组(纯钛爪型组，n=28)。

3 治疗方法

血气胸者急诊放置胸腔闭式引流，相关科室协同处理完善准备，非手术治疗组采用胸带及胸部护板外固定后入住综合ICU。手术组均急诊手术，术后进入胸外科ICU病房，手术处理方法： 全麻单腔气管插管； 根据伤情采用不同的切口； 先腹部后胸部(他科协同脾破裂切除6例、肾切除2例、肝破裂修补2例)； 先开胸探查处理胸内损伤后内固定(肺破裂修补19例，肺叶切除3例，心包破裂修补3例，气管裂伤修补1例； 胸部术后骨科同期行锁骨骨折内固定19例)； 无需胸腔内探查者先胸骨后肋骨骨折内固定。肋骨骨折用纯钛肋骨爪型接骨板或者镍钛记忆合金肋骨接骨板行内固定。胸骨骨折手术方法： 取仰卧位，胸骨正中切口，依次切开，显露胸骨折端并向上、下游离。记忆合金组： 选用灭菌冰盐水浸泡软化的镍钛记忆合金胸骨固定器，胸骨固定器抱臂放置于骨折上下两端肋凹，复位对合满意后，用灭菌热盐水冲洗镍钛记忆合金胸骨内固定器，固定器抱臂自行收紧固定于胸骨上(图1)。钛板螺钉组： 取合适长度钛板塑形后垂直骨折线横跨贴合于胸骨，电钻钻孔并测量所需螺钉长度，避免过长损伤胸骨后脏器，置入螺钉拧紧固定于胸骨上(图2)。纯钛爪型组： 将纯钛肋骨爪型接骨板两端4对弧形爪均扳直，塑形成与胸骨平行的形状，再用钢丝八字缝合穿过胸骨和钛板上的预留孔将钛板紧紧捆绑在胸骨表面防止胸骨移位(图3)。切口用可吸收线连续分层缝合关闭，伤口腔隙较大的均放置多孔负压球-引流管1～3根。

图1 胸骨中下段双处骨折(中间2枚蝶形)镍钛记忆合金胸骨固定器内固定及双侧镍钛记忆合金肋骨接骨板内固定，术后胸片

图2 胸骨柄处骨折钛板螺钉胸骨内固定+左侧前肋及肋软骨骨折纯钛肋骨爪型接骨板内固定，术后CT三维重建

图3 胸骨中段骨折纯钛肋骨爪型接骨板内固定及双侧前肋及肋软骨骨折纯钛肋骨爪型接骨板内固定，术后CT三维重建

非手术组患者出现： (1) 呼吸频率>35次/min，氧疗后血氧分压<60mmHg； (2) 合并有休克或者意识欠清，呼吸道梗阻者； (3) 无创呼吸机通气效果差患者，均给予气管插管呼吸机辅助呼吸[5]。手术组中符合麻醉拔管条件的均拔管复苏后送病房，术后给予吸氧，咳嗽无力的给予床边纤支镜吸痰，出现氧饱和度85%～90%，但意识清醒、咳嗽有力者均给无创面罩呼吸机持续正压通气辅助呼吸。术后无法拔气管插管的均给予带气管插管送入胸外科ICU病房，给予呼吸机辅助呼吸，72h内无法脱机者行气管切开机械通气，通气模式采用同步间歇指令通气(SIMV)+压力支持(PSV)+呼气末正压通气(PEEP)，病情平稳后脱呼吸机。

4 观察指标

入院即刻(0h)、24h、72h分别记录中心静脉压(CVP)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)指标，平均住院时间、ICU监护时间，平均机械通气天数，并发症发生率、死亡率，手术组的胸骨骨折内固定手术时间、术中出血量、胸骨伤口引流时间、胸骨伤口平均

日引流量、胸骨伤口脂肪液化发生率。出院后4个月肺功能指标： 深吸气量(IC)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、肺总量(TLC)、最大呼气中段流量(MMEF)。

5 统计学处理

结 果

两组中因急性呼吸窘迫综合征各死亡1例，死亡率为1.72%； 其余全部治愈，治愈率98.28%。手术组术后反常呼吸均消失，呼吸状况明显改善； 内固定牢固，无折断、松动等内固定失败发生。CVP、HR、MAP指标比较(表1)提示： 手术组24h较0h明显改善，差异有统计学意义(P<0.05)； 72h较24h进一步改善，差异有统计学意义(P<0.05)； 非手术治疗组24h较0h明显改善，差异有统计学意义(P<0.05)； 72h较24h无明显统计学差异(P>0.05)； 手术组24h和72h指标改善均优于非手术治疗组，差异有统计学意义(P<0.05)。手术组(表2)胸壁畸形、平均住院周期、平均ICU天数、呼吸机使用天数、迟发性血气胸、肺部炎症、肺不张及呼吸功能衰竭并发症发生率均低于非手术治疗组，差异有统计学意义(P<0.05)。出院后4个月肺功能指标(表3)IC、FVC、FEV1、TLC、MMEF手术治疗组改善优于非手术治疗组，差异有统计学意义(P<0.05)。手术三组比较(表4)提示： 手术时间、术中出血量、胸骨伤口引流时间、胸骨伤口平均日引流量钛板螺钉组优于另外两组，差异有统计学意义(P<0.05)； 记忆合金组优于纯钛爪型组，差异有统计学意义(P<0.05)； 胸骨伤口脂肪液化发生率钛板螺钉组和纯钛爪型组<记忆合金组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者血流动力学情况比较

与0h比较：▲P<0.05； 与24h比较：★P<0.05； 手术组与非手术组间比较：◆P<0.05

表2 两组住院情况和并发症发生率情况

与非手术组比较：◆P<0.05

表3 出院后4个月两组肺功能指标

与非手术组比较：◆P<0.05

表4 3组胸骨骨折内固定手术情况比较±s)

与纯钛爪型组比较:▲P<0.05； 与记忆合金组比较:★P<0.05

讨 论

重症创伤性连枷胸常见于交通事故和严重挤压伤，是胸部损伤中比较棘手的疾病。单纯连枷胸所致胸壁软化和反常呼吸运动，导致吸气时胸壁下陷、伤侧肺膨胀不全； 呼气时胸壁外凸，胸腔内压力不能增加，呼气量减少； 反常呼吸大幅度减少通气量，是诱发呼吸功能衰竭的重要因素[6]。连枷胸合并胸骨错位性骨折后进一步加重前胸壁的塌陷畸形，引起严重的肺挫伤、心脏钝挫伤、纵隔血肿、心包破裂、心脏压塞等损伤，在加重呼吸功能障碍的同时易引发严重的心功能障碍导致创伤性休克[7]，早期死亡率高，除防止窒息、控制出血、抗休克外，对危及生命的胸内损伤应积极处理，抗休克的同时尽快手术治疗。后期引起肺不张、肺部感染、低氧血症等并发症，治疗效果与病人胸壁损伤的严重程度、肺挫伤后的低氧血症、患者年龄、原有的肺部基础疾病以及病人对疼痛的耐受程度有关[7]。

本研究结果显示： 手术组入院后24、72h血流动力学指标改善优于非手术组； 手术组住院周期、ICU周期、机械通气天数缩短，手术组胸壁畸形等并发症减少，这与及时、有效的胸腔闭式引流和胸、肋骨骨折手术内固定有关。术中将错位的胸、肋骨骨折解剖复位内固定，术后反常呼吸立即消失，使胸廓恢复原有的外形和功能，迅速消除了反常呼吸和前胸壁塌陷对纵膈的压迫造成的外压性心脏压塞。术后72h血流动力学得到明显改善，避免了骨折断端相互摩擦而产生的疼痛，去除了纵隔摆动对心血管循环的影响，病人的呼吸由浅、快的通气变为正常； 同时全麻手术过程中肺组织得到良好膨胀，肺通气得到改善，呼吸道管理有效去除急性期呼吸道分泌物，因此一部分肺挫伤较轻的患者，手术结束麻醉苏醒后立即拔管并不需要机械通气支持。手术患者未用外固定，呼吸活动不受限制，能配合进行咳嗽、翻身，能早期下床锻炼，有利于保持呼吸道通畅，并减少肺部并发症。因而研究中手术组机械通气时间及使用率明显减少，且在疼痛控制方面有明显的优势。而非手术治疗组采用呼吸机+胸部外固定等措施虽使反常呼吸及肺挫伤所致的病理生理改变部分缓解，但不能完全消除反常呼吸，胸壁仍有不同程度的软化塌陷，轻微活动均伴有剧痛，患者多需要强效镇痛药物、无法配合拍背及咳痰，气道内分泌物易形成痰痂无法排出，诱发低氧血症和严重肺部感染、肺不张等并发症。长时间机械通气[8-9]进一步引发呼吸机相关性肺炎和相关性肺损伤，呼吸肌萎缩，呼吸机撤离困难，使病情反复，感染加重，甚至危及生命。本研究结果中出院后4个月肺功能，手术组通气指标(IC、FVC、FEV1)和小气道测定指标(TLC、MMEF) 均优于非手术治疗组。肺功能指标是胸廓和肺组织弹性功能的直接反映，也是限制性通气障碍的客观指标。呼吸描记研究证明[10]，肋骨骨折错位前提下的外固定方法均可降低肺通气量，促进形成肺不张及呼吸功能不全，远期有不同程度的限制性通气障碍和小气道阻塞。本组研究结果与文献报道一致，提示非手术组远期均有不同程度的限制性通气障碍和小气道发生阻塞，这可能与骨折端错位愈合后遗留不同程度的胸廓塌陷、畸形，胸膜腔容积减小有密切关系。

本研究中采用了3种不同内固定材料对胸骨骨折进行内固定，镍钛合金形状记忆环抱器使用时需要完全游离胸骨两边肌肉暴露肋间隙，在冰水中撑开抱臂置入骨折断端上下肋间隙内，热水下依靠2～3对具有形状记忆效应的抱臂恢复原有形状来紧密环抱于胸骨上，对粉碎性骨折的骨片可有效地复位环抱固定。选择合适大小的型号是手术关键，过大的环抱器放置容易但内固定稳定性欠佳，过小的型号内固定紧固但金属抱臂的强大回缩力可导致胸骨发生应力性骨折且取出时增加难度； 同时板材较厚，由于形状固定无法塑形，与胸骨贴合面易留有空隙，因而伤口脂肪液化发生率较高。钛板螺钉是国外较早用于固定胸骨骨折的材料[11]，其优点是切口小无需过多游离胸骨表面肌肉，可塑形，与胸骨骨面贴合紧密，多枚螺钉固定后稳定性可靠，但需要电钻钻孔并测量所需螺钉长度。螺钉的长度是手术关键，螺钉过长可能损伤胸骨后脏器，我们的经验是螺钉长度刚好透过第2层骨皮质为最佳，因为胸骨为松质骨，螺钉固定于两层骨皮质牢固性较一层可靠。纯钛爪型接骨板是设计用于肋骨内固定的材料，其板上有数个孔，可塑形、板材薄，优点是板材价格较其他两组明显低且使用灵活与胸骨骨面贴合紧密，结合钢丝使用固定胸骨时较单纯使用钢丝内固定稳定性可靠，取出只需剪断抽出钢丝即可，较其他材料快捷，缺点是需要游离胸骨后组织以便于缝合钢丝，术中出血及伤口引流多于其他两组。本研究中3种材料内固定稳定性相当均无术后内固定移位及变形，但钛板螺钉使用时更便捷、术中出血少、胸骨伤口愈合好具有明显优势，笔者认为可综合患者经济状况及术者的手术熟练程度选择合适的内固定材料。

本组中外院转入及院前多发伤死亡病例未纳入研究，两组中各有1例死于急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，2例均有长时间休克和低氧血症，虽积极处理最终多器官功能衰竭死亡，对于创伤性连枷胸为主的重症多发伤患者，出现ARDS时如何积极干预降低病死率有待多中心的进一步协作和研究。本研究提示采用急诊手术内固定治疗重症创伤性连枷胸为主的多发伤患者与非手术治疗相比具有减少住院时间、减少并发症、远期明显减少康复后肺功能受损和胸部畸形等的优点，是一种可行的治疗方法。

[1] Divisi D,Di Leonardo G,Crisci R,et al.Surgical management of traumatic isolated sternal fracture and manubriosternal dislocation[J].J Trauma Acute Care Surg，2013,75(5):824-829.

[2] Park JB,Lee HP,Yoo DG,et al.Fixation of traumatic sternal fractures using sterna lock plating system[J].Korean J Thorac Cardiovasc Surg,2013,46(4):309-311.

[3] Nirula R,Diaz JJ Jr,Trunkey DD,et al.Rib fracture repair: indications,technical issues,and future directions[J].World J Surg,2009,33(1):14-22.

[4] Granetzny A,Abd El-Aal M,Emam E,et al.Surgical versus conservative treatment of flail chest: evaluation of the pulmonary status[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2005,4(6):583-587.

[5] Anderson CA,Palmer CA,Ney AL,et al.Evaluation of the safety of high-frequency chest wall oscillation (HFCWO) therapy in blunt thoracic trauma patients[J].J Trauma Manag Outcomes,2008,2(1):8.

[6] Iwasaki Y,Kawasaki S,Shinozaki M,et al.Surgical stabilization of multiple rib fracture and flail chest[J].Kyobu Geka,2006,59(11):980-984

[7] Oyetunji TA,Jackson HT,Obirieze AC,et al.Associated injuries in traumatic sternal fractures: a review of the National Trauma Data Bank[J].Am Surg,2013,79(7):702-705.

[8] Bastos R,Calhoon JH,Baisden CE.Flail chest and pulmonary contusion[J].Semin Thorac Cardiovasc Surg,2008,20(1):39-45.

[9] Piastra M,De Luca D,Zorzi G,et al.Noninvasive ventilation in large postoperative flail chest[J].Pediatr Blood Cancer,2008,51(6):831-833.

[10] 邵仁德,鲁厚清,吴忠展.BIPAP模式治疗连枷胸合并肺挫伤[J].临床和实验医学杂志，2008，7(8):23-24.

[11] Khoriati AA,Rajakulasingam R,Shah R,et al.Sternal fractures and their management[J].J Emerg Trauma Shock,2013,6(2):113-116.

(本文编辑： 贺 羽)

Clinical study of treatment of severe traumatic flail chest by non-surgical method versus internal fixation

TENGJi-ping1,YANGZhi-yin1,NIDa1,CHENGYou-shuang1,ZHUYu-ming1,ZHUZhi-jun1,PANTie-wen2

(1.Department of Cardiothoracic Surgery,Trauma Institute,Third People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University，Shanghai 201900,China; 2.Department of Cardiothoracic Surgery,Changzheng Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200003,China)

Objective To investigate the curative effect of the treatment of severe traumatic flail chest patients with multiple injury by non-surgical method versus internal fixation． Methods A total of 116 flail chest patients with sternum fracture and multiple injury in our unit from Jan.2004 to May 2013 were divided into three different surgical treatment groups(n=24，n=26，n=28) and non-surgical group(n=38),and the clinical data were retrospectively analyzed． Results The ratio of complications (such as chest wall deformity, delayed hemopneumothorax，pulmonary infection,pulmonary atelectasis,respiratory failure) in surgical group was significantly different compared with the non-surgical group(P<0.05). The results of the pulmonary functions tested four months after management indicated that in the surgical group the patients had a less restrictive pattern than patients in the non-surgical group(P<0.05). Conclusion Chest internal fixation can reduce complications in flail chest patients with sternum fracture and multiple injury,and the operative fixation has some short and long-term benefits for flail chest.

sternum fracture； flail chest； rib fracture； complication; internal fixation

1009-4237(2014)02-0104-05

上海市卫生局课题专项基金(2010147)

201900 上海，上海交通大学医学院附属第三人民医院胸心外科，上海交通大学医学院创伤研究所(滕继平，杨志胤，倪达，程佑爽，朱余明，朱智军)； 200003 上海，第二军医大学附属长征医院胸心外科(潘铁文)

潘铁文，E-mail：pantw118@163.com

R 655．1

A

2013-11-25；

2014-02-10)