心臟直視手術胸骨正中切口胸骨固定閉合的策略探討

劉劍州 馬國濤 劉興榮 李曉鳳 苗齊 張超紀

中國醫學科學院北京協和醫院心臟外科，北京 100730

胸骨正中切口對心臟直視手術具有良好的顯露，目前仍是心臟手術最常見的手術入路，盡管胸部傷口感染的發病率已經下降，尤其是深部胸骨切口感染的發生率已經下降到1%～4%，治療結果也大有改善，但死亡率仍然高達14%～50%，降低了患者的長期預期壽命[1-4]。深部胸部切口感染仍然是心臟外科術后最為嚴重的并發癥之一，該并發癥不但延長了住院時間，也明顯增加住院費用[5]。有關文獻報道胸部切口并發癥與一些風險因子有關，如：女性、肥胖、胸骨骨質疏松、高齡、腎功能不全、慢性阻塞性肺疾病和雙側胸廓內動脈的應用等[5-8]。有關臨床研究表明胸部傷口感染常繼發于術后胸骨裂開不穩定[2,9]，要達到充分的兩側半胸骨一體化，依賴于兩側半胸骨的穩定固定和閉合，穩定的固定有助于局部血運及營養重建。這些提示在關閉胸骨過程中，充分考慮患者的危險因素，針對性、個性化地選擇胸骨固定關閉方法，在預防胸部切口感染方面起著關鍵性作用。胸骨閉合的技術方法有多種，由于缺乏相應的隨機對照臨床研究和現有文獻的異質性，如何個性化選擇胸骨閉合固定方法目前尚無相關報道。本文主要分析胸骨正中切開術后胸骨固定閉合技術的原則及應用，探討具有個性化胸骨固定閉合技術的策略。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年1 月至2021 年3 月在中國醫學科學院北京協和醫院心外科進行胸骨正中切口心臟直視手術的患者資料進行回顧性分析。納入標準：①心臟疾病；②胸骨正中切口；③心臟直視手術。排除標準：①急診手術；②圍手術期死亡；③2 次以上手術。本研究納入298 例患者，其中293 例患者滿足條件入組，男190 例，女103 例；年齡25～83 歲，平均（53±31）歲；高血壓90 例，肥胖（體重指數＞30 kg/m2）81 例，術前腎功能不全38 例（需要透析3 例），糖尿病101 例，慢性阻塞性肺疾病28 例，激素應用＞6 個月33 例，術前心功能不全31 例，吸煙71 例，心內膜炎38 例；術中發現胸骨骨質疏松48 例，胸骨斷裂27 例，冠狀動脈旁路移植術142 例（雙側乳內動脈應用7 例），瓣膜置換術85 例，其他手術66 例；手術時間（238±49）min；體外循環時間（87±35）min；主動脈阻斷時間（57±30）min。本研究方案經北京協和醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 手術方法

所有患者進行前正中開胸，使用單個寬刃開胸器（Millennium Surgical Corp.Narberth）撐開胸骨，無活動性出血及放置引流管后，根據患者情況選擇不同方式關閉胸骨方法或組合。①單根鋼絲固定：胸骨柄處用1 根鋼絲穿過，余5 根單個鋼絲分別通過第1～5 肋間固定關閉兩側半胸骨；②雙根鋼絲固定：胸骨柄處用1 根鋼絲穿過，余5 根用雙根鋼絲分別通過第1～5 肋間固定關閉兩側半胸骨；③Robicsek 法編織胸骨+鋼絲（單或雙根）聯合固定：沿一側胸骨旁用一根鋼絲跨過肋間環繞肋骨，再用單鋼絲或雙鋼絲在編織鋼絲外側穿過橫行鋼絲，關閉固定胸骨；④同種異體松質骨胸骨移植術+鋼絲（單或雙根）聯合固定：術中發現胸骨脆弱，胸骨骨松質疏松顯著，胸骨松質骨缺損明顯（＞5 mm 缺損），此缺損應用同種異體松質骨填充，再用鋼絲固定關閉胸骨；⑤鋼板+鋼絲聯合固定：在第1、2、5 肋間單根鋼絲固定關閉胸骨后，骨復位鉗拉攏兩側胸骨，調整以達到完全復位的效果，選擇合適的≥2 塊鋼板固定胸骨。

1.3 觀察指標

胸骨切口并發癥分為3 種：①胸骨哆裂不穩定，是指胸骨斷裂，開裂，但無感染證據；②胸部淺組織感染，是指感染累及皮下組織，無胸骨骨髓炎發生；③深部胸骨切口感染，是指感染累及胸骨，有細菌性或臨床證實有胸骨骨髓炎的發生。

2 結果

2.1 胸骨固定方法

293 例患者中，單根鋼絲固定閉合胸骨169 例，雙根鋼絲固定閉合胸骨124 例；Robicsek 編織胸骨鋼27 例，其中單根鋼絲固定閉合胸骨19 例，雙根鋼絲8 例；胸骨鋼板固定8 例，其中單根鋼絲固定閉合胸骨5 例，雙根鋼絲3 例；同種異體松質骨胸骨移植術40 例，其中單根鋼絲固定閉合胸骨21 例，雙根鋼絲18 例。

2.2 胸骨切口并發癥

胸骨不穩定5 例（單根鋼絲4 例，雙根鋼絲1 例），淺部胸部傷口感染6 例（單根鋼絲5 例，雙根鋼絲1 例），深部胸部傷口感染1 例（單根鋼絲1 例，雙根鋼絲0 例），總胸部傷口感染率為2.4%（7/293），對這些并發癥進行積極處理后，均痊愈出院，無相關死亡患者。

3 討論

雖然對胸部傷口感染的治療有了長足進步，但深部胸部傷口感染仍有較高的死亡率，影響心臟術后的預后。胸骨不穩定是造成胸部傷口并發癥的主要因素，應用特殊開胸器或輔助裝置保護胸骨[10]，改良胸骨關閉固定方法[3,11-12]，以及使用輔助材料增加胸骨的支撐力等[13]可以改善固定后胸骨的穩定性。半個多世紀以來，不銹鋼絲的強度及簡便性，使鋼絲固定胸骨技術是胸骨閉合的標準技術。但是，由于鋼絲胸骨閉合術后并發癥的發生，如胸骨開裂、縱隔炎、胸骨骨髓炎和外科手術部位感染，影響患者的預后，促使臨床醫生不斷引入新的胸骨閉合技術或裝置。目前主要的胸骨固定方法包括單根鋼絲固定、雙根鋼絲固定、Robicsek 法胸骨旁縱行編織、鋼板固定、鋼制束帶固定、人工合成高分子材料束帶固定等[14]。

結合相關文獻結果[15-16]，本研究將患者是否肥胖、是否合并嚴重慢性阻塞性肺疾病、糖尿病及是否雙側乳內動脈應用4 個因素，作為影響胸骨穩定性的重要風險因子，臨床中對患者全身情況及胸骨局部情況進行合理判斷，然后提出具有個性化的胸骨固定閉合方案。293 例患者中，單根鋼絲胸骨固定閉合169 例，雙根鋼絲胸骨固定閉合124 例，胸部傷口感染率為2.4%。在胸骨正中切開閉合術中，使用單根鋼絲固定很常見，研究顯示，使用6 根或更少鋼絲的胸部傷口感染率為4.2%，而使用7 根或更多鋼絲的胸部傷口感染率為0.4%[17]。增加第2 根鋼絲可以進一步抵抗胸骨撕裂，更好地分配作用在胸骨上的力，這一點已經在尸檢的研究中得到證實，與單根鋼絲固定技術比較，雙根鋼絲固定技術在生物力學上更加穩定[18]。在肥胖患者中，與單根鋼絲比較，使用雙根鋼絲被證明是減少胸骨裂開的可靠方法[19-21]，但之后尚無更多的臨床資料報道。臨床中筆者根據患者的具體情況選擇是否使用雙根鋼絲固定胸骨，為了胸骨更加穩定，減少胸部傷口感染并發癥的發生，對于有一個以上風險因子的患者，筆者常選擇雙根鋼絲固定閉合胸骨的方法。

胸骨骨質疏松是心臟手術后胸骨不穩定及胸部傷口感染的主要風險因子。在發達國家中，男性的骨質疏松發生率為2%～8%，女性為9%～38%[13]，我國人群骨質疏松的發生率約為13%[22]。筆者既往的研究表明，對骨質疏松患者，尤其是術中發現胸骨骨質疏松顯著的患者，同種異體骨移植于骨質疏松的胸骨內，不但增加對脆弱胸骨的支撐作用還改善了胸骨穩定性，同時還減少了傷口的引流，從而降低了胸部傷口并發癥的風險[23]。本研究同種異體松質骨胸骨移植術40 例，根據患者是否有影響胸骨穩定性的風險因子，決定是否單根或雙根鋼絲固定閉合胸骨，本研究21 例單根鋼絲、18 例雙根鋼絲固定閉合胸骨。

對于存在胸骨骨質疏松的高危患者，Robicsek 法編織胸骨，再用鋼絲橫向固定胸骨是個很好的選擇[18]。胸骨旁編織的鋼絲可以很好地分散橫向鋼絲對胸骨的剪切力，能達到緊密的胸骨對合固定，防止兩側半片胸骨活動。但該法也有缺點，如編織鋼絲環套肋骨，影響兩側胸骨及肋骨的血供，從而導致局部營養不良，骨質愈合困難，胸骨不穩定等并發癥[24]。編織方法的另一個缺點是延長了手術時間，而且鋼絲編織不能達到胸骨的頭端和尾端。Narang 等[25]一項前瞻性研究建議，對于高危患者應使用Robicsek 編織技術，以最大限度地減少術后并發癥。

本組中Robicsek 法編織胸骨27 例，其中單根鋼絲固定閉合胸骨19 例，雙根鋼絲8 例，單根鋼絲固定的患者應用較多的Robicsek 技術，而在雙根鋼絲固定胸骨時，主要應用于編織偏離中心的胸骨，Robicsek技術編織薄弱半胸骨，或在術中開胸過程中胸骨橫斷兩處以上時，其目的是盡量避免Robicsek 法編織對胸骨血運的影響。

鋼板的胸骨固定關閉技術，可以較好地避免胸骨的不穩定，減輕術后疼痛，提高一期骨愈合率，優于鋼絲固定[26-27]。一組包括3 個隨機對照試驗和5 個觀察性研究的meta 分析結果提示，在隨訪6 個月過程中，鋼板固定組和鋼絲固定組在胸骨并發癥方面沒有顯著性差異；進一步在胸骨并發癥高危亞組內分析，鋼板固定可以有效減少高危患者的胸部傷口并發癥，提高圍手術期存活率，并縮短住院時間[26]。對于肥胖患者或慢性阻塞性肺氣腫的患者，鋼板固定方法是一個較為理想的選擇，尤其對于肺氣腫患者，可以減少因穿鋼絲導致圍手術期氣胸的發生，但價格對國人來說太過昂貴，螺絲鉆孔對附近結構造成的潛在損害及鋼板固定后緊急開胸的不便性，是外科醫生需要慎重考慮的事情，且骨質疏松患者不適于在胸骨上多處鉆孔，也限制了其應用。

鋼板及鋼絲聯合固定閉合胸骨方法不但使鋼板的優點得到體現，而且減少了鋼板的應用數量，減輕患者的部分經濟負擔，逐步為心外科醫生所接受。本組中胸骨鋼板固定8 例，其中單根鋼絲固定閉合胸骨5 例，雙根鋼絲3 例，主要應用于肥胖、肺氣腫的患者。

胸骨固定的另一種選擇是使用束帶固定，束帶目前臨床應用的有兩種，鋼制束帶及高分子材料束帶。束帶與雙根鋼絲類似，允許剪切力分布在更大的表面積上避免對脆弱胸骨的切割，鋼制束帶與單鋼絲組比較，鋼制束帶組胸骨裂開和縱隔炎的發生率較低，束帶可能是減少高危患者胸部傷口并發癥的有效方法[28-29]。但束帶的剛性意味著它們與胸骨不能很好地貼服，急診開胸不易于切割等缺點。高分子材料束帶具有鋼制束帶優點，柔軟的束帶材料可以更加完美地適應胸骨，與胸骨接觸面積更多，更能分散剪切力，避免胸骨切割，在緊急情況下，容易被剪刀切割，進行急診手術[30]。

在本組中，胸部傷口相關感染率（2.4%）與國外大宗報道相一致[17]，根據既往的文獻及結合筆者的臨床資料，筆者體會圍手術期對患者全身情況及胸骨局部情況進行合理判斷，根據患者特點選擇不同的胸骨固定方法，可以減少胸部傷口相關并發癥的發生，并不延長手術時間。

盡管理想的胸骨閉合技術仍然存在爭議，但穩定的胸骨閉合技術與心臟術后胸部傷口感染并發癥的高度相關性，要求臨床醫師不但考慮到患者危險因素，胸骨的具體情況，又要考慮到該技術的有效性、耐用性和成本效益，個性化地制訂胸骨閉合方案是必要的。本研究提出了個性化的胸骨固定閉合技術選擇策略，對于無影響胸骨穩定性危險因素的正常胸骨患者，應用單根鋼絲固定；存在骨質疏松者，應用同種異體骨填充并雙根鋼絲固定或應用鋼制束帶；無骨質疏松，但偏離胸骨中線或在開胸過程中胸骨橫斷兩處以上時，應采用Robicsek 法在胸骨旁縱行編織，同時雙根鋼絲或鋼制束帶固定，同時可酌情結合鋼板固定。此組病例樣本量有限，有待更多的臨床研究驗證。