心脏直视手术胸骨正中切口胸骨固定闭合的策略探讨

刘剑州 马国涛 刘兴荣 李晓凤 苗齐 张超纪

中国医学科学院北京协和医院心脏外科，北京 100730

胸骨正中切口对心脏直视手术具有良好的显露，目前仍是心脏手术最常见的手术入路，尽管胸部伤口感染的发病率已经下降，尤其是深部胸骨切口感染的发生率已经下降到1%～4%，治疗结果也大有改善，但死亡率仍然高达14%～50%，降低了患者的长期预期寿命[1-4]。深部胸部切口感染仍然是心脏外科术后最为严重的并发症之一，该并发症不但延长了住院时间，也明显增加住院费用[5]。有关文献报道胸部切口并发症与一些风险因子有关，如：女性、肥胖、胸骨骨质疏松、高龄、肾功能不全、慢性阻塞性肺疾病和双侧胸廓内动脉的应用等[5-8]。有关临床研究表明胸部伤口感染常继发于术后胸骨裂开不稳定[2,9]，要达到充分的两侧半胸骨一体化，依赖于两侧半胸骨的稳定固定和闭合，稳定的固定有助于局部血运及营养重建。这些提示在关闭胸骨过程中，充分考虑患者的危险因素，针对性、个性化地选择胸骨固定关闭方法，在预防胸部切口感染方面起着关键性作用。胸骨闭合的技术方法有多种，由于缺乏相应的随机对照临床研究和现有文献的异质性，如何个性化选择胸骨闭合固定方法目前尚无相关报道。本文主要分析胸骨正中切开术后胸骨固定闭合技术的原则及应用，探讨具有个性化胸骨固定闭合技术的策略。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年1 月至2021 年3 月在中国医学科学院北京协和医院心外科进行胸骨正中切口心脏直视手术的患者资料进行回顾性分析。纳入标准：①心脏疾病；②胸骨正中切口；③心脏直视手术。排除标准：①急诊手术；②围手术期死亡；③2 次以上手术。本研究纳入298 例患者，其中293 例患者满足条件入组，男190 例，女103 例；年龄25～83 岁，平均（53±31）岁；高血压90 例，肥胖（体重指数＞30 kg/m2）81 例，术前肾功能不全38 例（需要透析3 例），糖尿病101 例，慢性阻塞性肺疾病28 例，激素应用＞6 个月33 例，术前心功能不全31 例，吸烟71 例，心内膜炎38 例；术中发现胸骨骨质疏松48 例，胸骨断裂27 例，冠状动脉旁路移植术142 例（双侧乳内动脉应用7 例），瓣膜置换术85 例，其他手术66 例；手术时间（238±49）min；体外循环时间（87±35）min；主动脉阻断时间（57±30）min。本研究方案经北京协和医院医学伦理委员会批准。

1.2 手术方法

所有患者进行前正中开胸，使用单个宽刃开胸器（Millennium Surgical Corp.Narberth）撑开胸骨，无活动性出血及放置引流管后，根据患者情况选择不同方式关闭胸骨方法或组合。①单根钢丝固定：胸骨柄处用1 根钢丝穿过，余5 根单个钢丝分别通过第1～5 肋间固定关闭两侧半胸骨；②双根钢丝固定：胸骨柄处用1 根钢丝穿过，余5 根用双根钢丝分别通过第1～5 肋间固定关闭两侧半胸骨；③Robicsek 法编织胸骨+钢丝（单或双根）联合固定：沿一侧胸骨旁用一根钢丝跨过肋间环绕肋骨，再用单钢丝或双钢丝在编织钢丝外侧穿过横行钢丝，关闭固定胸骨；④同种异体松质骨胸骨移植术+钢丝（单或双根）联合固定：术中发现胸骨脆弱，胸骨骨松质疏松显著，胸骨松质骨缺损明显（＞5 mm 缺损），此缺损应用同种异体松质骨填充，再用钢丝固定关闭胸骨；⑤钢板+钢丝联合固定：在第1、2、5 肋间单根钢丝固定关闭胸骨后，骨复位钳拉拢两侧胸骨，调整以达到完全复位的效果，选择合适的≥2 块钢板固定胸骨。

1.3 观察指标

胸骨切口并发症分为3 种：①胸骨哆裂不稳定，是指胸骨断裂，开裂，但无感染证据；②胸部浅组织感染，是指感染累及皮下组织，无胸骨骨髓炎发生；③深部胸骨切口感染，是指感染累及胸骨，有细菌性或临床证实有胸骨骨髓炎的发生。

2 结果

2.1 胸骨固定方法

293 例患者中，单根钢丝固定闭合胸骨169 例，双根钢丝固定闭合胸骨124 例；Robicsek 编织胸骨钢27 例，其中单根钢丝固定闭合胸骨19 例，双根钢丝8 例；胸骨钢板固定8 例，其中单根钢丝固定闭合胸骨5 例，双根钢丝3 例；同种异体松质骨胸骨移植术40 例，其中单根钢丝固定闭合胸骨21 例，双根钢丝18 例。

2.2 胸骨切口并发症

胸骨不稳定5 例（单根钢丝4 例，双根钢丝1 例），浅部胸部伤口感染6 例（单根钢丝5 例，双根钢丝1 例），深部胸部伤口感染1 例（单根钢丝1 例，双根钢丝0 例），总胸部伤口感染率为2.4%（7/293），对这些并发症进行积极处理后，均痊愈出院，无相关死亡患者。

3 讨论

虽然对胸部伤口感染的治疗有了长足进步，但深部胸部伤口感染仍有较高的死亡率，影响心脏术后的预后。胸骨不稳定是造成胸部伤口并发症的主要因素，应用特殊开胸器或辅助装置保护胸骨[10]，改良胸骨关闭固定方法[3,11-12]，以及使用辅助材料增加胸骨的支撑力等[13]可以改善固定后胸骨的稳定性。半个多世纪以来，不锈钢丝的强度及简便性，使钢丝固定胸骨技术是胸骨闭合的标准技术。但是，由于钢丝胸骨闭合术后并发症的发生，如胸骨开裂、纵隔炎、胸骨骨髓炎和外科手术部位感染，影响患者的预后，促使临床医生不断引入新的胸骨闭合技术或装置。目前主要的胸骨固定方法包括单根钢丝固定、双根钢丝固定、Robicsek 法胸骨旁纵行编织、钢板固定、钢制束带固定、人工合成高分子材料束带固定等[14]。

结合相关文献结果[15-16]，本研究将患者是否肥胖、是否合并严重慢性阻塞性肺疾病、糖尿病及是否双侧乳内动脉应用4 个因素，作为影响胸骨稳定性的重要风险因子，临床中对患者全身情况及胸骨局部情况进行合理判断，然后提出具有个性化的胸骨固定闭合方案。293 例患者中，单根钢丝胸骨固定闭合169 例，双根钢丝胸骨固定闭合124 例，胸部伤口感染率为2.4%。在胸骨正中切开闭合术中，使用单根钢丝固定很常见，研究显示，使用6 根或更少钢丝的胸部伤口感染率为4.2%，而使用7 根或更多钢丝的胸部伤口感染率为0.4%[17]。增加第2 根钢丝可以进一步抵抗胸骨撕裂，更好地分配作用在胸骨上的力，这一点已经在尸检的研究中得到证实，与单根钢丝固定技术比较，双根钢丝固定技术在生物力学上更加稳定[18]。在肥胖患者中，与单根钢丝比较，使用双根钢丝被证明是减少胸骨裂开的可靠方法[19-21]，但之后尚无更多的临床资料报道。临床中笔者根据患者的具体情况选择是否使用双根钢丝固定胸骨，为了胸骨更加稳定，减少胸部伤口感染并发症的发生，对于有一个以上风险因子的患者，笔者常选择双根钢丝固定闭合胸骨的方法。

胸骨骨质疏松是心脏手术后胸骨不稳定及胸部伤口感染的主要风险因子。在发达国家中，男性的骨质疏松发生率为2%～8%，女性为9%～38%[13]，我国人群骨质疏松的发生率约为13%[22]。笔者既往的研究表明，对骨质疏松患者，尤其是术中发现胸骨骨质疏松显著的患者，同种异体骨移植于骨质疏松的胸骨内，不但增加对脆弱胸骨的支撑作用还改善了胸骨稳定性，同时还减少了伤口的引流，从而降低了胸部伤口并发症的风险[23]。本研究同种异体松质骨胸骨移植术40 例，根据患者是否有影响胸骨稳定性的风险因子，决定是否单根或双根钢丝固定闭合胸骨，本研究21 例单根钢丝、18 例双根钢丝固定闭合胸骨。

对于存在胸骨骨质疏松的高危患者，Robicsek 法编织胸骨，再用钢丝横向固定胸骨是个很好的选择[18]。胸骨旁编织的钢丝可以很好地分散横向钢丝对胸骨的剪切力，能达到紧密的胸骨对合固定，防止两侧半片胸骨活动。但该法也有缺点，如编织钢丝环套肋骨，影响两侧胸骨及肋骨的血供，从而导致局部营养不良，骨质愈合困难，胸骨不稳定等并发症[24]。编织方法的另一个缺点是延长了手术时间，而且钢丝编织不能达到胸骨的头端和尾端。Narang 等[25]一项前瞻性研究建议，对于高危患者应使用Robicsek 编织技术，以最大限度地减少术后并发症。

本组中Robicsek 法编织胸骨27 例，其中单根钢丝固定闭合胸骨19 例，双根钢丝8 例，单根钢丝固定的患者应用较多的Robicsek 技术，而在双根钢丝固定胸骨时，主要应用于编织偏离中心的胸骨，Robicsek技术编织薄弱半胸骨，或在术中开胸过程中胸骨横断两处以上时，其目的是尽量避免Robicsek 法编织对胸骨血运的影响。

钢板的胸骨固定关闭技术，可以较好地避免胸骨的不稳定，减轻术后疼痛，提高一期骨愈合率，优于钢丝固定[26-27]。一组包括3 个随机对照试验和5 个观察性研究的meta 分析结果提示，在随访6 个月过程中，钢板固定组和钢丝固定组在胸骨并发症方面没有显著性差异；进一步在胸骨并发症高危亚组内分析，钢板固定可以有效减少高危患者的胸部伤口并发症，提高围手术期存活率，并缩短住院时间[26]。对于肥胖患者或慢性阻塞性肺气肿的患者，钢板固定方法是一个较为理想的选择，尤其对于肺气肿患者，可以减少因穿钢丝导致围手术期气胸的发生，但价格对国人来说太过昂贵，螺丝钻孔对附近结构造成的潜在损害及钢板固定后紧急开胸的不便性，是外科医生需要慎重考虑的事情，且骨质疏松患者不适于在胸骨上多处钻孔，也限制了其应用。

钢板及钢丝联合固定闭合胸骨方法不但使钢板的优点得到体现，而且减少了钢板的应用数量，减轻患者的部分经济负担，逐步为心外科医生所接受。本组中胸骨钢板固定8 例，其中单根钢丝固定闭合胸骨5 例，双根钢丝3 例，主要应用于肥胖、肺气肿的患者。

胸骨固定的另一种选择是使用束带固定，束带目前临床应用的有两种，钢制束带及高分子材料束带。束带与双根钢丝类似，允许剪切力分布在更大的表面积上避免对脆弱胸骨的切割，钢制束带与单钢丝组比较，钢制束带组胸骨裂开和纵隔炎的发生率较低，束带可能是减少高危患者胸部伤口并发症的有效方法[28-29]。但束带的刚性意味着它们与胸骨不能很好地贴服，急诊开胸不易于切割等缺点。高分子材料束带具有钢制束带优点，柔软的束带材料可以更加完美地适应胸骨，与胸骨接触面积更多，更能分散剪切力，避免胸骨切割，在紧急情况下，容易被剪刀切割，进行急诊手术[30]。

在本组中，胸部伤口相关感染率（2.4%）与国外大宗报道相一致[17]，根据既往的文献及结合笔者的临床资料，笔者体会围手术期对患者全身情况及胸骨局部情况进行合理判断，根据患者特点选择不同的胸骨固定方法，可以减少胸部伤口相关并发症的发生，并不延长手术时间。

尽管理想的胸骨闭合技术仍然存在争议，但稳定的胸骨闭合技术与心脏术后胸部伤口感染并发症的高度相关性，要求临床医师不但考虑到患者危险因素，胸骨的具体情况，又要考虑到该技术的有效性、耐用性和成本效益，个性化地制订胸骨闭合方案是必要的。本研究提出了个性化的胸骨固定闭合技术选择策略，对于无影响胸骨稳定性危险因素的正常胸骨患者，应用单根钢丝固定；存在骨质疏松者，应用同种异体骨填充并双根钢丝固定或应用钢制束带；无骨质疏松，但偏离胸骨中线或在开胸过程中胸骨横断两处以上时，应采用Robicsek 法在胸骨旁纵行编织，同时双根钢丝或钢制束带固定，同时可酌情结合钢板固定。此组病例样本量有限，有待更多的临床研究验证。