连枷胸的治疗现状及进展

王刚 张逊

肋骨骨折在胸部外伤中是最常见的，占40%～80%[1]。序列性多根多处肋骨骨折造成胸壁软化，称为胸壁浮动伤，又称为连枷胸。连枷胸患者常伴有低氧血症。导致连枷胸的创伤也可能伴有肺挫伤和气胸，使低氧血症进一步加重。患者常出现呼吸窘迫的表现，甚至导致呼吸衰竭。创伤性连枷胸是一种威胁生命的严重胸部损伤并发症，死亡率高达15%[2]。在过去几十年中，连枷胸的治疗是以机械通气和镇痛治疗为主的保守治疗。近年来，伴随着医学技术的发展，在连枷胸治疗领域中，手术治疗越来越受到学者们的关注。发现最佳治疗策略，使疗效最优化是至关重要的[1,2]。目前，国内外学者对连枷胸治疗模式的转变、连枷胸手术治疗中手术切口选择与定位、是否固定所有骨折断端、最佳手术时机选择、肋骨内固定材料的特点、3D打印技术应用及胸腔镜微创技术等方面有了更为全面的认识。本文讨论连枷胸的治疗现状及进展。

1 连枷胸治疗模式的转变

目前连枷胸的治疗分为保守治疗和手术治疗。保守治疗包括镇痛治疗和呼吸机支持治疗，镇痛治疗方法有多种，可以口服或外用非甾体类镇痛药物，必要时也可肌内注射更强效的镇痛药或进行肋间神经阻滞等。呼吸机支持治疗是消除反常呼吸、纠正呼吸循环功能障碍的有效方法。随着医学的发展，虽然机械通气技术有了很大改善，但是连枷胸的非手术治疗常会出现ICU住院时间较长、肺炎发生率高、病死率较高和医疗费用较高等情况。目前大多数研究和文献建议对连枷胸患者进行肋骨骨折内固定术，学者们认为手术治疗可以明显缩短疼痛持续时间、降低ICU住院时间、机械通气时间、并发症发生率、病死率和治疗费用。手术也可以达到稳定胸壁，消除反常呼吸，改善呼吸功能，提高生活质量，消除外伤后肺组织、肋间神经及血管二次损伤的临床疗效[3-9]。

机械通气可以暂时控制连枷胸的反常呼吸，但是患者常会出现胸壁塌陷畸形，对其远期呼吸功能有较大影响。近年来，越来越多的证据表明连枷胸的手术治疗可以获得可靠的疗效。美国东、西部创伤协会胸部钝性伤指南均推荐对机械通气支持治疗效果差的严重连枷胸伤者应予以手术治疗[5,10]。Granetzny等[11]报道在非手术治疗组中，连枷胸患者出现浮动胸壁等胸壁畸形的概率明显高于手术治疗组(45% vs.5%，P<0.001)。Tanaka等[12]认为非手术治疗方法在阻止创伤性连枷胸胸廓畸形方面是不成功的，手术治疗组的住院费用也显著低于非手术组(＄10.000 vs.＄14.443)。Tanaka等[12]对2组患者进行长达12个月的术后随访，发现在恢复高强度工作方面，手术治疗的确产生了积极的影响(13/19 vs.3/18，P<0.05)。Liu等[13]研究发现，由于手术能及时纠正胸廓畸形，显著缓解疼痛，改善呼吸功能，使PaO2、PaCO2明显改善，手术组并发症发生率明显降低。

连枷胸患者常伴有较剧烈的胸痛，镇痛治疗是必要的，且贯穿于整个治疗过程。由于剧烈疼痛导致患者呼吸功能受损，进一步引发呼吸道分泌物排出不畅、肺部感染发生率增高以及住院时间延长。疼痛症状明显亦会影响患者睡眠质量，妨碍伤后康复。高龄患者更易出现应激性溃疡、坠积性肺炎或其他严重感染。长时间卧床、长时间制动及持续而剧烈的疼痛等因素均会影响保守治疗的效果[14,15]。两篇荟萃分析结论显示，硬膜外镇痛的确可以显著缓解连枷胸患者疼痛，但在ICU住院时间、总住院时间、病死率以及并发症发生率等方面均未产生有益的影响[16,17]。这一结论表明连枷胸的治疗需要更为优化的镇痛模式，而不可局限于镇痛剂的使用。对于连枷胸患者，骨折内固定术既可以在短时间内显著缓解疼痛症状，也可以纠正胸廓畸形，改善肺功能，降低慢性疼痛发生率。而保守治疗常会导致镇痛效果不满意、慢性疼痛、恢复工作时间延长和住院时间增加等问题。与保守治疗相比，连枷胸的手术治疗具有独特的优势。切开复位内固定术在连枷胸疼痛控制方面明显优于保守治疗。迅速缓解疼痛有助于患者咳嗽、排痰及早期下床活动，伤后恢复更快，使患者对于治疗效果持有更加乐观的态度，对身体康复更有信心。这些优势可以降低一些并发症的发生率[18]。de Moya等[19]评估多发肋骨骨折患者使用镇痛药的疗效，对于连枷胸患者采取切开复位内固定术可以有效缓解患者疼痛，减少术后镇痛药的使用率，笔者认为胸部创伤后出现难以忍受的剧烈疼痛可以作为手术指征之一。

关于手术成本效益问题，许多研究者发现：与非手术治疗比较，对连枷胸患者尽早进行肋骨复位固定术具有更高的成本效益[20-22]。较高的手术费用很有可能被较低的后续治疗费用抵消。手术患者出现呼吸衰竭和肺炎的概率低、ICU治疗时间及总住院时间显著缩短，这些方面所产生的治疗、护理费用会明显减少。手术患者远期并发症发生率也会明显降低，患者可以更早地从事工作、劳动，使部分患者不需承受长期康复带来的经济负担。Swats等[21]提到利用成本效益分析对连枷胸手术治疗效果进行评估，此分析方法得到Meta分析和系统综述的支持；作者应用决策分析模块软件对统计出的结果进行对比分析，结果支持手术治疗可以减少机械通气时间和住院时间，降低肺部并发症发生率和病死率这一结论。提示手术治疗可以产生更佳的医疗效果和更高的成本效益。Kocher等[22]对伴有连枷胸且因呼吸功能不全依赖呼吸机治疗的患者进行肋骨内固定术实用性及费用效益评估，认为手术可以作为影响机械通气时间的预测因素，并且能在改善疗效的同时取得最佳成本效益。一项费用成本研究表明，在监护室时间缩短2 d可能会抵消肋骨固定术的手术相关费用，对连枷胸患者进行手术可以减少呼吸机使用时间和ICU住院时间，因此可以降低需要机械通气治疗患者的住院费用[22]。

在过去的二十年中，人们对连枷胸外科固定术的偏爱度呈指数增长，由于生物医学技术的发展以及快速康复外科理念的深入，连枷胸的治疗模式正向手术治疗这一趋势转变。

2 连枷胸的手术治疗

2.1 手术切口选择与定位 手术切口的正确选择可以使切口长度和软组织损伤达到最小化。侧卧位可有助于大多数肋骨骨折的暴露，仰卧位可以为前部或前外侧骨折提供最佳的暴露，沿乳房下皱襞行斜切口可以显露前肋骨折处，俯卧位伴同侧手臂90°外展可以使肩胛骨向侧方旋转，从而使后肋和肩胛下的骨折达到最佳暴露。手术采用斜切口和垂直切口可以尽可能地避免肌肉横断，减少患者创伤。钝性分离背阔肌可以充分显露绝大多数的后外侧肋骨骨折。为通过听诊三角区的切口可以为后肋、侧肋和肩胛下肋骨骨折提供较理想的暴露。通过钝性分离胸大肌肌纤维的横行切口可以较为容易地显露第2、3肋骨前方骨折处。侧卧位伴沿背阔肌前缘长7～9 cm的纵行切口可以显露大多数肋骨侧方骨折处，这种情况下应避免损伤胸长神经。紧邻横突的后肋骨折、肋角处及肩胛下肋骨骨折因位置特殊，患者应取俯卧位伴同侧手臂置于较低水平面上，这样可显露部分上述较难修复的骨折处，此时可沿肩胛角内侧中部行纵向切口。对于>3根相邻肋骨骨折以及多次骨折处位于相距较远的肋骨，可以通过分离和牵拉肌肉形成深部肌肉“隧道”，借助直角固定装置进行固定，也可以行多个小切口选择性固定不稳定的肋骨骨折处[23]。

通常，手术切口的选择常基于患者胸部体征(如凹陷、错位、断端)和CT检查。术前CT三维重建技术可提供可视化的骨折位置，从而决定手术切口的选择。然而，这也可能受到体位变化和主观判断的影响。当按照术前确定的切口进行时，术者有时会发现一部分骨折位置不在已行切口附近，导致术中延长切口。超声检查可以进一步提供更准确的切口设计信息，也可探测到细微骨折和骨折处血肿。术前使用超声有助于肋骨骨折处体表精确定位和手术切口精确定位，降低手术创伤和手术难度，缩短手术时间，有助于患者术后快速康复[23,24]。胸腔镜的应用可以帮助术者对骨折断端进行精准定位，提供最佳切口位置，使切口长度减小，最小程度损伤肌肉组织[25]。

2.2 是否对所有骨折断端部位进行固定 随着生物医学工程的发展，部分较难暴露的骨折固定可以在特定器械辅助下完成，包括经皮套管针、肩胛骨悬挂牵引器和直角钻孔螺钉驱动系统等。尽管手术技术越来越成熟，但是仍有一些特殊位置的骨折不容易修复，特别是第1、2肋和脊柱旁距离横突2～3 cm的骨折。第1、2肋骨对于呼吸功能的作用相对较小，发病率低且暴露难度大。同样，作为浮肋的第11、12肋骨对呼吸功能作用较小，且通过标准切口不易接近。因此，肋骨固定术主要针对第3～10肋骨骨折。将任何骨折处都进行精准解剖复位是没有必要的，相对于选择性固定来说是没有任何优势的。术者应尽一切努力避免或最小化切断胸壁肌肉组织[23,26]。Nickerson等[27]认为对一些难以暴露的肋骨断端进行激进的处理是没有必要的，他们对通过手术治疗的43例连枷胸患者进行了长达6个月的随访(依从率达84%)，得出结论：应避免增加切口数量，仅通过主要切口修复容易暴露的骨折处也可以达到令人满意的效果。笔者认为通过额外增加切口激进处理所有的骨折是不必要且不合理的。在已设计好的切口下，复位固定所有可触及的断端是可以取得满意疗效的。在技术可行的情况下，应该尽可能地修复连枷片段中的任何一处骨折断端，从而增加胸廓稳定性。

2.3 何为最佳手术时机 在钝性胸部损伤后何时进行手术是非常重要的，许多研究者认为在伤后最初几天内进行手术干预效果最佳。早期固定术可以避免一些潜在的影响因素，如炎症、严重血肿、血胸凝固、脓胸、胸壁畸形僵硬和早期骨痂形成。这些因素都可能阻碍骨折端的复位。手术时机必须根据患者整体临床状态来决定。有时会因处理其他并发症而使手术日期推迟[23]。近年来，在临床经验的有力支持下，学者们开始赞同伤后早期进行手术干预。早期手术治疗可以避免严重胸部损伤经保守治疗后可能出现的严重并发症。鉴于此，许多学者认为手术时机应选择在伤后3 d之内，而理想的手术时机是伤后24 h之内[28-31]。Pieracci等[28]在一项多中心试验研究中分别对伤后24 h内及伤后4～10 d进行手术患者疗效评估，提到早期手术的确与疗效相关；另外，作者发现较晚进行手术固定会明显延长手术时间，认为随着创伤时间的推移，组织炎症加重会导致术野模糊和术中出血，最终影响手术操作，致使手术时间增加。Pieracci等[28]认为当有明确指征和具有可行性时，手术应尽早进行。Althausen等[29]提出从受伤到手术时间的长短与总住院时间、ICU住院时间及机械通气时间具有正相关性。有学者认为对于伴有呼吸衰竭的严重肋骨骨折患者来说，手术时机的选择是影响预后的重要因素[29]。对患者进行早期手术可以显著缩短机械通气时间、ICU住院时间、总住院时间和医疗费用。在条件可行的情况下，应当考虑早期行肋骨骨折切开复位内固定术[30]。

2.4 肋骨内固定材料的特点 人体中的每一对肋骨都有各自独特的几何形状，而且每根肋骨每天需要承受大约2万次呼吸运动，使得骨折内固定材料的设计理念需适应此种生物力学的挑战。如果没有合适的肋骨固定装置，开展内固定术就会存在很多困难，这也是人们在很长一段时间内对肋骨固定热情度低的重要原因。

目前市面上已出现一些专门为固定肋骨的植入物装置，主要包括双皮质螺钉固定板、记忆合金环抱接骨板、髓内固定夹板以及聚乳酸类可吸收固定板。但是，目前使用的固定材料都有各自的优缺点[24,31-33]。(1)双皮质螺钉固定板的优点是高度符合肋骨生理弯曲度，肋骨表面附着力强，不需要去除骨膜组织，避免损伤肋骨下缘血管、神经，具有足够的骨折端固定长度等。缺点是手术时间较长，螺钉与钢板的角度必须为90°，否则螺钉极易脱出。(2)记忆合金环抱接骨板的优点是固定迅速且牢固，操作简单，费用相对较低。缺点是不可避免地影响肋骨血供，在一定程度上损伤肋间血管和神经，最终可能会导致骨折愈合不良和由于肋间神经受到植入物卡压所引起的胸痛。此外，由于成型的产品不能精确适应肋骨的曲度，因而特殊部位的骨折较难固定，术后可能出现植入物与肋骨分离，因应力较大而出现断裂等不良后果。(3)髓内固定是利用双皮质螺钉的单点固定，并通过髓内夹板的硬度来维持骨折断端的稳定性。其主要优点是手术切口小、损伤小，避免剥离骨膜。这种夹板仅仅需要一个螺钉，大部分植入物在髓管内，此种方法更适合固定难以暴露的后肋骨折，并可以降低一些潜在并发症发生率。但缺点是技术要求高，夹板远端容易穿透骨皮质，从髓管内穿出并进入胸壁肌肉或胸膜腔内，骨折断端及螺钉本身也容易出现移位现象，这使得手术难度增加、手术时间延长。(4)聚乳酸类可吸收固定板已经成功应用于颌面部、胫骨和肋骨骨折的治疗。这类植入物优点是具有良好的生物相容性及可靠的力学强度。聚乳酸材料还具有形状记忆功能，可随着温度的变化发生形变，使它的使用更加方便。缺点是此类可吸收材料的有效强度较弱，固定时仅能维持骨折的复位，缺乏可靠的加压作用。此材料的降解目前尚不可控，降解速率与骨愈合的理想平衡尚未得到解决。降解后局部形成酸性产物聚集，可能会引起无菌性炎性反应。

学者们认为理想的固定材料应具备以下特征：良好的组织相容性；无排斥反应；可塑性强；具有根据肋骨解剖形态的成形力；足够的强度；满足呼吸运动时的弹性和顺应性；具有辐射穿透性且不影响其他组织的影像学检查。从长远来看，理想的可吸收内固定材料是生物医学工程未来发展的主要方向[24,34]。

2.5 3D打印技术的应用 由于肋骨表面存在弯曲度，使得每一根肋骨的形状各异，使内固定材料在肋骨表面成形较为困难。特殊位置的骨折(如胸骨旁骨折、前肋及肋软骨骨折、椎体旁骨折、第1、2、10～12肋骨骨折)，粉碎性骨折和相距较近的两处或多处骨折等情况出现成形困难。这需要在手术过程中反复调整固定材料的位置，手术时间延长，组织损伤程度加重以及被迫延长手术切口。固定失败或附着不佳等情况会使患者经历二次手术创伤。通过再次手术将植入物取出。如果术中强制固定接骨板可能会导致应力增加，此为术后出现螺钉移位及去除接骨板的主要原因。术前进行3D打印技术及预塑假体已应用于许多学科领域。研究表明，通过3D打印技术设计的肋骨横截面积误差在0.1～0.3 mm，这种模型的精确度可以满足临床应用的需求[35]。术前通过三维重建技术建立的肋骨解剖模型可以准确再现骨折位置的解剖学形态。利用该模型对接骨板进行三维成形可以提高其对肋骨的适应性，或者通过选择合适类型的环抱装置提高手术成功率，缩短手术时间以及减少内固定材料植入失败的可能。从长远来看，3D打印技术可用于术前详细规划以及内固定材料的预弯曲塑形和加工，最终目的是制造成更为精确、独特的肋骨固定装置。

2.6 胸腔镜微创技术 目前，随着微创医学技术的发展，胸腔镜手术被认为是治疗连枷胸安全有效的方法。胸腔镜下肋骨骨折内固定术一般在胸壁上开3个1.5 cm长的小切口即可完成手术。相对于开胸手术，胸腔镜手术具有以下优势：(1)在腔镜下定位骨折部位更精确、更直观，扩大骨折固定范围；(2)可避免损伤肋间神经、血管及胸腔内脏器，减少手术并发症和加快术后康复；(3)通过腔镜进行胸腔内肋骨皮质固定可以避免牵拉肩胛骨以及避免内固定材料与肩胛骨之间的摩擦；(4)可以同期全面探查和治疗胸腔内损伤，尤其对隐匿性损伤的诊疗具有很大帮助；(5)切口小的微创手术更容易被患者接受。虽然此技术可行性已得到证明，但除需要特殊操作器械及固定材料外，其手术技术难度较大，对术者要求较高，培养周期相对较长。目前，胸腔镜下肋骨固定术仅在部分医院开展，由于种种限制，使得此技术不能很快普及各级医院。关于微创与传统开胸手术治疗连枷胸的疗效前瞻性对比研究仍然较少，对胸腔镜手术的绝对优势仍缺乏高级别证据[36]。

对于连枷胸患者来说，手术治疗是一个有前景的治疗策略，为了进一步明确手术的优点，我们应该开展大量前瞻性多中心随机对照试验，通过大量的手术数据分析，学者们终会得到高级别证据来论证肋骨固定术的优势。总之，连枷胸的手术治疗已被越来越多的胸外科医师所认可。随着生物医学的发展、3D打印技术和胸腔镜的问世，传统外科手术必然会向着更微创、更精准的方向发展，且与快速康复外科的宗旨相一致，胸腔镜下肋骨固定术将会得到广泛应用，为更多的患者带来福音。微创外科技术和可吸收内固定材料是未来医学创新发展的主要途径。