胸部創(chuàng)傷致多發(fā)肋骨骨折手術(shù)治療的最新研究進(jìn)展

成欣，金健，2

1.遵義醫(yī)科大學(xué)研究生院，貴州 遵義 653000；

2.成都大學(xué)附屬醫(yī)院胸外科，四川 成都 610036

在肋骨骨折患者中，58%為單根肋骨骨折，通?？赏耆?，41%的患者表現(xiàn)為多發(fā)肋骨骨折，其中1%為連枷胸[1]。在所有創(chuàng)傷中，胸部創(chuàng)傷約占13.5%，其中，20%的胸部創(chuàng)傷患者表現(xiàn)為多發(fā)肋骨骨折。多發(fā)肋骨骨折通常在鈍性創(chuàng)傷后發(fā)生，常常合并有肺挫傷、血胸、氣胸和鈍性心臟損傷[2]。在過去的二十多年中，越來越多的證據(jù)表明，多發(fā)骨骨折的開放復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)可以使患者獲益[3-4]。由于對患者病情的評估方法及參考標(biāo)準(zhǔn)不同，傷情較輕的患者是否能從內(nèi)固定手術(shù)中受益仍存在爭議[5]。目前尚無臨床研究證明多發(fā)肋骨骨折內(nèi)固定的治療效果，也尚未形成臨床指南。鑒于缺乏高質(zhì)量的前瞻性研究，胸部創(chuàng)傷所致的多發(fā)肋骨骨折在治療方法和患者管理上多基于專家共識[6-8]。本文就胸部創(chuàng)傷致多發(fā)肋骨骨折在手術(shù)治療上的最新研究進(jìn)展及新技術(shù)進(jìn)行綜述。

1 手術(shù)指征

1.1 目前研究現(xiàn)狀 胸部創(chuàng)傷致多發(fā)肋骨骨折并沒有明確的手術(shù)指征，雖然各家所采納的手術(shù)指征也存在差異，但多項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)表明，多發(fā)肋骨骨折復(fù)位內(nèi)固定較保守治療有更好的療效和術(shù)后恢復(fù)[9-12]。一次隨機(jī)臨床試驗(yàn)表明，患者接受Judet支架修復(fù)或僅通過機(jī)械通氣治療，與僅機(jī)械通氣患者比較，手術(shù)治療患者肺炎的發(fā)病率顯著降低(21 d時為22%vs 90%)，機(jī)械通氣時間減少(10.8 d vs 18.3 d)，ICU住院時間減少一周，氣管切開顯著減少；手術(shù)治療患者術(shù)后的用力肺活量顯著增加，并且在6個月和12個月時恢復(fù)工作的能力明顯改善[9]。一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)則表明，胸部創(chuàng)傷致多發(fā)肋骨骨折的40例患者被隨機(jī)分配，采用克氏針進(jìn)行手術(shù)修復(fù)或采用保守治療固定胸壁，或粘貼胸部護(hù)板進(jìn)行治療；結(jié)果顯示，手術(shù)固定組胸部感染和胸壁畸形顯著減少，肺功能顯著改善[10]。此外，一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)也表明了類似的結(jié)論，其對46例接受機(jī)械通氣的患者進(jìn)行可吸收內(nèi)固定或非手術(shù)治療，相比非手術(shù)治療，手術(shù)組的ICU住院時間縮短(285 h vs359 h)，氣管切開術(shù)減少，肺氣腫發(fā)生率降低(48%vs74%)[11]。以上三項(xiàng)試驗(yàn)都提供了一個明確的信息，即機(jī)械通氣的患者需要通過手術(shù)固定來保護(hù)胸部，這有利于正常呼吸，同時減輕多發(fā)肋骨骨折所致的疼痛。在緊急情況下，外科肋骨固定適用于患有胸部創(chuàng)傷、急性呼吸衰竭和無法機(jī)械通氣的患者。而慢性癥狀性骨不連的肋骨骨折患者則建議延遲手術(shù)治療[13]。最近的一項(xiàng)研究評估了多發(fā)肋骨骨折的長期功能影響。其結(jié)果表明，近三分之一的多發(fā)肋骨骨折患者會出現(xiàn)慢性疼痛，其中近一半患有慢性疾病。此外，癥狀性骨不連的肋骨骨折固定已被證明是安全、可行的，并且可能是有益的[14]。

1.2 手術(shù)指征的探討 機(jī)體發(fā)生胸部創(chuàng)傷以后，多發(fā)肋骨骨折可能是急性呼吸衰竭和肺炎進(jìn)展的常見重要原因[15]。多發(fā)肋骨骨折合并連枷胸，將導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，死亡率也將升高。對于連枷胸，美國東部創(chuàng)傷外科協(xié)會推薦，行切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)能明顯降低患者的死亡率，縮短持續(xù)機(jī)械通氣的時間，并減少住院時間[16]。而對于非連枷胸，內(nèi)固定有利于降低呼吸衰竭和機(jī)械通氣的風(fēng)險，并有助于控制疼痛，減少患者的鎮(zhèn)痛需求[17]?？傮w而言，對多個臨床研究進(jìn)行回顧性總結(jié)分析后，多發(fā)肋骨骨折的手術(shù)指征如下：

1.2.1 推薦行手術(shù)治療 (1)肋骨骨折數(shù)量≥5個且需要機(jī)械通氣；(2)存在嚴(yán)重的并發(fā)癥，如肺破裂、氣管損傷、大血管損傷等；(3)因其他原因行開胸手術(shù)時發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的多根肋骨骨折，移位明顯。

1.2.2 必須行手術(shù)治療 (1)肋骨骨折數(shù)量≥3個且無需機(jī)械通氣；(2)肋骨骨折錯位嚴(yán)重且為雙皮質(zhì)骨折；(3)已通過合理的疼痛管理，肋骨錯位較明顯，但預(yù)期用力肺活量減少50%。

1.2.3 絕對禁忌證表現(xiàn) (1)嚴(yán)重的肺挫傷需要長時間的機(jī)械通氣；(2)合并高位頸椎損傷。

目前在連枷胸的治療上，手術(shù)相比保守治療更能使患者獲益，臨床療效顯著。但對于非連枷胸，其治療方案仍然存在爭議。故應(yīng)當(dāng)根據(jù)患者的具體情況選擇治療方式，而不應(yīng)該一味的放寬多發(fā)肋骨骨折的手術(shù)指征。越來越多的專家和學(xué)者已經(jīng)意識到，癥狀較輕的多發(fā)肋骨骨折，采取保守治療的療效甚至好于手術(shù)治療，而且更具有經(jīng)濟(jì)性[18]。

2 手術(shù)時機(jī)尚有爭議

2.1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尚未形成 多發(fā)肋骨骨折的最佳治療時機(jī)仍有爭議，且前尚未進(jìn)行前瞻性研究。在公布的各項(xiàng)研究中，肋骨骨折手術(shù)的中位時間差異很大，從第2天到第9天不等[19]。國外的一項(xiàng)多中心研究表明，多發(fā)肋骨骨折手術(shù)穩(wěn)定的最佳時機(jī)宜選擇在入院早期，最好在24 h內(nèi)。早期手術(shù)能減少機(jī)械通氣時間及肺炎的發(fā)生率。而國內(nèi)多數(shù)學(xué)者則傾向于受傷后72 h到2周內(nèi)行手術(shù)治療[20]。因?yàn)樵谶@期間，機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)較早期72 h內(nèi)明顯緩解，行內(nèi)固定不僅可改善疼痛癥狀，避免了過度鎮(zhèn)痛以及消化道的不良反應(yīng)，同時，還有利于控制胸部創(chuàng)傷所致的并發(fā)癥，減少肺部感染、肺不張的風(fēng)險。

2.2 多發(fā)肋骨骨折病理生理改變對手術(shù)時機(jī)的影響 受傷后，炎癥機(jī)制激活，釋放出腫瘤壞死因子-α、白介素2、白介素9、血栓素A2、自由基等，由此繼發(fā)瀑布式炎癥反應(yīng)，激活中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、補(bǔ)體等，導(dǎo)致肺水腫、持續(xù)性低氧血癥。進(jìn)而導(dǎo)致肺內(nèi)小微血管收縮，凝血系統(tǒng)激活，易形成肺血栓栓塞。此外，肺泡表面活性物質(zhì)在肺挫傷后減少，造成肺順應(yīng)性降低，甚至并發(fā)肺不張，也會導(dǎo)致肺的通氣/血流比值改變，肺彌散功能降低，二氧化碳潴留，機(jī)體將產(chǎn)生缺氧癥狀。顯微鏡下可見肺損傷區(qū)域內(nèi)彌漫性滲出液及肺內(nèi)大量紅細(xì)胞堆積，肺泡過度充盈，肺間質(zhì)充血，造成嚴(yán)重的高碳酸血癥合并低氧血癥。以上的病理生理改變都限制了早期手術(shù)的操作。另一方面，若手術(shù)時間較晚，肺炎、肺膨脹不全的發(fā)生概率將大大增加；局部肋骨斷端結(jié)痂，骨折部位對合較差，也會限制手術(shù)的操作；同時局部組織水腫加重，也限制了手術(shù)的開展。因此，如何平衡早期過度表達(dá)的炎性反應(yīng)與晚期的并發(fā)癥，就造成了選擇手術(shù)時機(jī)的各種差異。

2.3 手術(shù)時機(jī)的差異性 許多前瞻性研究已經(jīng)比較了多發(fā)肋骨骨折手術(shù)與非手術(shù)療效的差異[21]。內(nèi)固定的主要益處在于增加了胸壁的穩(wěn)定性，早期可較好地控制疼痛，明顯改善肺功能。通過一系列措施使胸部穩(wěn)定性得以恢復(fù)，有效控制炎性因子和補(bǔ)體的聚集，患者暴露于分泌物積聚、肺不張和通氣不足的時間則會越短[22]。此外，早期手術(shù)的益處還包括改善繼發(fā)于呼氣末正壓通氣的肺不張；通過柔性支氣管鏡檢查清除氣道分泌物；清除胸腔內(nèi)積血；安置鎮(zhèn)痛泵等。由于各種原因，患者未被隨機(jī)分配到早期和晚期手術(shù)，因此觀察到的時間關(guān)聯(lián)可能是由其他變量協(xié)調(diào)一同產(chǎn)生的?；颊呤軅膰?yán)重程度不同，合并癥的增加隨著時間的進(jìn)行也不同，因而被迫選擇進(jìn)行晚期手術(shù)。這些因素都會導(dǎo)致預(yù)后不良。幾個高容量、經(jīng)驗(yàn)豐富的中心之間觀察到的多發(fā)肋骨骨折內(nèi)固定時間的顯著變化表明，對于多發(fā)肋骨骨折手術(shù)時間仍缺乏共識[23-24]。此外，在過去10多年中，由于技術(shù)的革新和手術(shù)方式的改良，加之嚴(yán)重胸壁損傷患者的護(hù)理得到了普遍的改善，會混淆時間與手術(shù)效果之間的關(guān)系。

總體而言，多發(fā)肋骨骨折更傾向于早期手術(shù)，穩(wěn)定胸壁，減輕疼痛，減少全身炎癥反應(yīng)所帶來的負(fù)面效應(yīng)。在病程早期，患者通常病情穩(wěn)定，手術(shù)耐受度較高，短期內(nèi)出現(xiàn)肺部感染、肺不張、胸腔積液的情況較傷后兩周明顯減低[25]。若受傷時間較長，骨痂形成，局部組織水腫嚴(yán)重，亦會影響手術(shù)操作。

3 新技術(shù)在手術(shù)制定與實(shí)施中的應(yīng)用

3.1 電磁導(dǎo)航用于多發(fā)肋骨骨折的精準(zhǔn)定位 傳統(tǒng)的檢查方式如胸部CT及三維重建等，在多數(shù)情況下可明確多發(fā)肋骨骨折的部位及數(shù)量，但有的患者肋骨骨折后，其斷端具有活動性，體位的改變可能影響檢測的結(jié)果，不能反映真實(shí)解剖情況，不僅耽誤了手術(shù)的最佳時間，也使實(shí)際的手術(shù)操作面臨挑戰(zhàn)。視頻輔助胸腔鏡手術(shù)(VATS)可能有助于切口規(guī)劃，但患者往往需行雙腔氣管插管，帶來氣道損傷的同時也增加了相關(guān)風(fēng)險[26]。此外，在肥胖患者中，由于內(nèi)臟脂肪的遮擋，胸腔鏡直視下手術(shù)視野受限，操作具有一定的難度。有人通過使用電磁導(dǎo)航對多發(fā)肋骨骨折進(jìn)行精確的體表定位，獲得了滿意的效果[23]。結(jié)果表明，電磁導(dǎo)航可提供快速準(zhǔn)確的術(shù)中定位，但不會在手術(shù)過程中耗費(fèi)太多時間。在動態(tài)成像中，胸部CT不易發(fā)現(xiàn)的輕度肋骨骨折移位也能通過電磁導(dǎo)航清晰可見，這為骨折線不明顯的多發(fā)肋骨骨折提供了更好的診斷依據(jù)。盡管存在設(shè)備昂貴和各種條件的限制，電磁導(dǎo)航下的多發(fā)肋骨骨折定位還不能進(jìn)行大范圍推廣，但可以肯定的是，其在多發(fā)肋骨骨折的定位方面具有快速精準(zhǔn)的優(yōu)勢，能彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測方法的不足，節(jié)省手術(shù)時間，具有一定的應(yīng)用前景。

3.2 3D打印助力復(fù)雜型肋骨骨折的內(nèi)固定 長期以來，內(nèi)固定鈦板和螺釘一直是用于固定多發(fā)肋骨骨折的標(biāo)準(zhǔn)材料，要求植入材料必須與患者的解剖結(jié)構(gòu)相符。美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)的使用說明顯示，手術(shù)中的反復(fù)彎曲可能會增加板材失效的風(fēng)險，故應(yīng)盡可能減少固定材料的彎曲程度[27-28]。在這樣的背景下，使用3D打印制造的肋骨固定裝置應(yīng)運(yùn)而生。近年來，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和模擬成像軟件的進(jìn)步，伴隨材料科學(xué)的進(jìn)步，3D打印已經(jīng)在許多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到發(fā)展。有研究表明，3D打印在解剖學(xué)和外科教育以及神經(jīng)外科方面的應(yīng)用，顯著提高了解剖學(xué)和外科教育和實(shí)踐的質(zhì)量。此外，3D打印可以對患者特異性解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確模擬，便于手術(shù)計(jì)劃的制定和實(shí)施[29]。AL-THANI等[30]使用3D打印定制肋骨固定裝置。這種方法能提高肋骨固定手術(shù)的效率，減少創(chuàng)傷患者手術(shù)的壓力，并提高手術(shù)獲益，其優(yōu)勢在于固定肩胛骨深處的高位后部骨折。國內(nèi)有研究回顧性分析了48例接受肋骨骨折內(nèi)固定治療手術(shù)的患者的住院資料，根據(jù)是否使用3D打印制作的內(nèi)固定材料，將患者分為兩組，結(jié)果顯示，術(shù)前應(yīng)用3D打印的患者與單純使用內(nèi)固定板的患者相比，3D打印患者的平均手術(shù)時間(175.24 min vs 125 min，P=0.003)和固定每處肋骨的平均手術(shù)時間(52.99 min vs35.41 min，P＜0.001)顯著縮短，手術(shù)切口長度(14.19 cm vs 8.71 cm，P=0.002)和每個固定裝置的長度(4.19 cm vs2.54 cm，P＜0.001)明顯減少，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[31]。雖然使用3D打印在穩(wěn)定性胸壁的固定中優(yōu)點(diǎn)突出，但當(dāng)患者合并嚴(yán)重的胸部創(chuàng)傷和心臟損傷，3D打印模型的使用將受到一定限制。這是因?yàn)?，制作模具的過程常超過5 h，故其不適用于緊急情況。成本則是另一個額外的限制?？焖俪尚蜋C(jī)的成本在100～200美元之間，而不包括塑料和樹脂基材料等其他成本。3D打印及材料學(xué)的發(fā)展范圍涵蓋不同學(xué)科，通過技術(shù)的進(jìn)步，在未來將產(chǎn)生更耐用和更現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品，3D打印機(jī)的成本將降低，而其速度則會提高，從而提高這些機(jī)器的可用性。3D打印將有可能徹底改變解剖學(xué)和外科學(xué)，為未來的教育者、外科醫(yī)生和患者帶來益處。因此，3D打印技術(shù)對于肋骨內(nèi)固定手術(shù)可能變得更有價值，這需要進(jìn)行多機(jī)構(gòu)的前瞻性研究，以證實(shí)3D打印的安全性和可行性。

3.3 微創(chuàng)內(nèi)固定的持續(xù)創(chuàng)新 傳統(tǒng)的多發(fā)肋骨骨折內(nèi)固定主要通過環(huán)抱器固定肋骨達(dá)到穩(wěn)定胸廓的目的，其手術(shù)切口較大，組織損傷較嚴(yán)重。近年出現(xiàn)一些新的微創(chuàng)手術(shù)方法，治療效果較滿意。國內(nèi)一些研究者使用一種自主開發(fā)設(shè)計(jì)的胸壁內(nèi)支撐系統(tǒng)治療多發(fā)肋骨骨折，結(jié)果表明，相較于傳統(tǒng)肋骨骨折切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)，新系統(tǒng)的使用不僅對患者的損傷較小，而且治療效果明顯較好，微創(chuàng)組的手術(shù)時間更短，傷口引流管總引流量減少；此外，微創(chuàng)組術(shù)后1個月胸部麻木(11.8%)優(yōu)于傳統(tǒng)組(34.00%)，兩者之間的術(shù)后疼痛評分和肺功能測試也有顯著差異[32]。在使用胸壁內(nèi)支撐系統(tǒng)時聯(lián)合胸腔鏡，能提供更好的手術(shù)視野，全方位探查骨折斷端周圍的組織和結(jié)構(gòu)，并以直觀和清晰的方式，確定骨折的具體位置、數(shù)量及嚴(yán)重程度，有效防止肋間血管神經(jīng)損傷，并減少術(shù)后胸腔內(nèi)出血和積液。傳統(tǒng)手術(shù)需切除部分胸壁肌肉和神經(jīng)(胸長和胸背神經(jīng))，大切口可損傷肌肉下方的血管，從而導(dǎo)致更高的切口感染率和上肢活動受限、肩背部功能障礙、胸部長期麻木感等術(shù)后功能障礙。使用胸壁內(nèi)支撐系統(tǒng)則不會切斷胸壁肌肉和神經(jīng)，因而可顯著減少術(shù)后并發(fā)癥。盡管患者隨訪時間很短，無法評估手術(shù)方法的長期療效，但這種自主研發(fā)的內(nèi)支撐系統(tǒng)也為多發(fā)肋骨骨折的手術(shù)治療提供了新的思路。

另一項(xiàng)微創(chuàng)手術(shù)是微創(chuàng)鋼板接骨術(shù)(MIPO)，該技術(shù)已用于骨科手術(shù)中的長骨骨折，但在肋骨骨折的治療上，仍是一項(xiàng)處于探索中的技術(shù)。作為微創(chuàng)手術(shù)的全新代表，MIPO可以在較小的切口下進(jìn)行手術(shù)，從而減少軟組織損傷，維持組織血供的能力較好[33]。在文獻(xiàn)報(bào)道中，雖然MIPO僅在股骨，脛骨和肱骨的干骺端和干骺端骨折中被描述，但其在創(chuàng)傷患者手術(shù)中的應(yīng)用正變得越來越普遍，特別是在長骨骨折的患者中。由于孤立的肋骨可以被視為長骨，類似于脛骨、肱骨和股骨，雖然更脆弱，但MIPO可最大程度減少侵入性操作。雖然到目前為止，還沒有任何科學(xué)報(bào)告描述使用MIPO進(jìn)行肋骨骨折內(nèi)固定，但隨著實(shí)踐的不斷完善和改進(jìn)，這種微創(chuàng)手術(shù)治療多發(fā)肋骨骨折的方式也許能走出一條全新的道路。

4 展望

多發(fā)肋骨骨折的治療方法已日趨成熟，隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展，一些全新的技術(shù)正處于探索過程中，其治療效果較為滿意，雖然現(xiàn)階段尚缺乏足夠的臨床證據(jù)和大規(guī)模前瞻性研究，多發(fā)肋骨骨折的手術(shù)適應(yīng)證和治療方法也沒有得到完全規(guī)范，專家共識和同行標(biāo)準(zhǔn)仍然扮演著重要的角色。通過不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，以及學(xué)科之間的合作，逐漸改進(jìn)微創(chuàng)治療方式，多發(fā)肋骨骨折的治療一定能煥發(fā)出新的生機(jī)。