专利器械腔镜接骨板行完全胸腔镜肋骨骨折记忆合金内固定术

张继军 洪琼川 莫晓潮 麻成方

(深圳市龙岗中心医院 深圳市第九人民医院心胸外科，深圳 518116)

电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery，VATS)处理急性胸部创伤常会遇到肋骨骨折内固定的问题，目前国内外尚无全胸腔镜下肋骨骨折内固定的成熟方案，需胸壁切开内固定，加重原有创伤。2016年10月～2019年6月，我们采用自主研发的专利器械“腔镜用经胸腔记忆合金肋骨接骨板”及“胸腔镜肋骨接骨板系列植入工具”，对31例创伤性浮动胸壁及多发性肋骨骨折行完全VATS下内固定手术，取得满意效果，报道如下。

1 临床资料与方法

1.1 一般资料

本研究获我院医学伦理委员会批准(20160804)，患者均签署知情同意书。

病例选择标准：创伤性浮动胸壁；多发性肋骨骨折3根及以上有明显移位，合并胸内活动性出血、凝固性血胸、持续漏气、骨折断端邻近心脏大血管或刺入肺内。

本组31例，男21例，女10例。年龄36～67(42.5±7.8)岁。右侧12例，左侧19例。致伤原因：车祸20例，坠落7例，挤压4例。均有胸痛、胸闷、胸廓挤压痛；创伤性浮动胸壁9例，均位于前、侧胸壁，胸壁软化，反常呼吸，呼吸困难。胸部X线及CT三维重建提示9例多根多处肋骨骨折呈连枷胸改变，合并严重肺挫伤；22例多发性肋骨骨折断端有明显移位，其中9例骨折断端位于肩胛区或脊柱旁区。合并血气胸11例，其中胸内活动性出血2例，持续漏气3例，凝固性血胸3例；膈肌破裂1例；骨折断端邻近心脏大血管2例，刺入肺内7例；合并脾破裂2例，肝破裂1例，小肠破裂1例；低氧血症10例，其中8例氧分压55～60 mm Hg，鼻导管吸氧可恢复至60 mm Hg以上，2例氧分压40～55 mm Hg，呼吸机辅助呼吸3天，停机拔管后吸氧可维持至60 mm Hg以上。

1.2 器械及工具

1.2.1 腔镜用经胸腔记忆合金肋骨接骨板(实用新型专利ZL201520375937.7，以下简称“腔镜接骨板”) 见图1A，采用反向结构设计，结构特点：①接骨板脊板开有带齿圆孔，为植入工具提供连接结构；②接骨板环抱臂开有长条形孔，便于牵引线结扎固定；③接骨板脊板两侧卷曲面，可加强骨折整复，限制骨折端移位；④加大接骨板的横断面，环抱臂头端加压位于肋骨外侧面。腔镜接骨板弧度分为Ⅰ型、Ⅱ型；腔镜接骨板宽度分为10、12、14、16 mm等规格。

1.2.2 可拆卸钳头的腔镜施夹钳(实用新型专利ZL201820195325.3，以下简称“可拆卸施夹钳”) 见图1B、C，系术中腔镜接骨板置入工具，可调整4个关节：①可拆卸施夹钳钳身360°轴向环形旋转；②可拆卸钳头可在可拆卸施夹钳前端套管内360°水平旋转；③可拆卸施夹钳前端万向关节活动；④可拆卸施夹钳前端向上弯曲45°。

1.2.3 其他工具 包括腔镜用施夹钳(实用新型专利ZL201820193980.5，以下简称“施夹钳”)，冲吸电凝止血器(实用新型专利ZL201820197190.4，以下简称“冲吸电凝器”)，弯头电钩(实用新型专利ZL201820195324.9)，腔镜撑开钳，穿刺复位钩，穿刺针套件，加长凹口带齿卵圆钳，腔镜接水盘等。

1.3 手术方法

创伤性浮动胸壁伤后3～7天手术；单纯多发性肋骨骨折可尽早手术；合并需要急诊胸内探查者急诊手术；合并其他部位损伤病情尚未稳定者可推迟至损伤后14日内手术。

双腔支气管插管全身麻醉，健侧卧位，根据CT三维重建肋骨骨折部位(图2A)选择切口，通常在第4或5肋间偏向锁骨中线做长3 cm切口为操作孔，第8肋间腋中线偏前、腋后线偏后各做1.5 cm切口为观察孔及辅助操作孔。胸腔镜探查骨折肋骨，弯头电钩切开肋骨上下缘胸膜，冲吸电凝器止血，加长凹口带齿卵圆钳(图3B、3C)或穿刺复位钩骨折复位。选择合适型号规格的腔镜接骨板，置于无菌冰盐水中，充分冷却后撑开环抱臂。①施夹钳法：胸腔外腔镜接骨板与可拆卸钳头连接成组合体(图1B)；组合体置入胸腔内含有无菌冰盐水接水盘中，与可拆卸施夹钳连接(图1C)；调整可拆卸施夹钳4个关节，将腔镜接骨板送达目标肋骨处，环抱臂的尖端刺入骨折肋骨上下缘，45 ℃左右无菌热盐水冲洗，腔镜接骨板恢复原状，抱紧固定骨折肋骨，必要时也可用穿刺复位钩向上牵拉腔镜接骨板，提供垂直向上的力量完成骨折固定。②穿刺牵引悬吊法：可吸收缝线结扎固定环抱臂长条形孔(图1D)，穿刺针自胸壁外刺入胸腔内，使用钩针将牵引线从胸腔内引出，牵拉牵引线，环抱臂的尖端刺入骨折肋骨上下缘，完成骨折固定。术后常规放置胸腔引流管。

图1 腔镜接骨板及使用：A.腔镜接骨板；B.腔镜接骨板与可拆卸钳头连接形成组合体；C.可拆卸施夹钳与组合体碰触式连接；D.可吸收缝线结扎固定接骨板环抱臂长条形孔 图2 患者女，56岁，因交通伤致左胸创伤，因左侧大量血胸行左侧胸腔闭式引流术，共引流出2000 ml血液，伤后2日行CT三维重建提示“3～6肋骨骨折，骨折断端移位”(A)；伤后3日行左侧VATS，术中见壁层胸膜撕脱、胸膜下大片血肿，采用可拆卸施夹钳将腔镜接骨板送达目标肋骨(B)，行左3～5肋骨骨折完全VATS记忆合金内固定术；术后1日胸部X线检查提示“左肺膨胀良好，腔镜接骨板固定在位”(C)；术后3个月CT三维重建检查提示“左3～5肋骨骨折腔镜接骨板固定在位，环抱臂形态恢复良好，骨折线模糊”(D) 图3 患者男，41岁，因高空坠落伤致左胸部创伤，伤后1日行CT三维重建检查提示“左侧6～8肋骨骨折，骨折断端明显移位”；伤后3日行左侧VATS，术中见肋骨骨折刺入胸腔及左肺下叶(A)，采用加长凹口带齿卵圆钳行骨折移位断端复位(B、C)，采用施夹钳将腔镜接骨板送达目标肋骨，行左6～8肋骨骨折完全VATS记忆合金内固定术(D)

腔镜接骨板安放不满意或术后需要取出时，可用0～5 ℃无菌冰盐水纱布冷敷腔镜接骨板，腔镜下使用施夹钳牵拉取出。

术后3～6个月随访一次，行胸部X线或CT检查。肋骨骨折术后3个月胸部X线片显示肋骨接骨板无松动、移位、断裂为达到临床愈合标准[1]。

2 结果

31例完全VATS记忆合金内固定手术均顺利完成，手术时间50～150 min，平均90 min。术中见胸廓塌陷14例，大片壁层胸膜撕脱、肋间肌撕裂出血、壁层胸膜下大片血肿6例(图2B)，肋骨骨折刺入胸腔及肺7例(图3A)。同时行VATS处理，包括胸内活动性出血止血2例，肺裂伤修补7例，凝固性血胸清除3例，邻近心脏大血管的碎骨块摘除1例等。术中1例清除血凝块后，见左侧膈肌裂口长约4 cm，大网膜疝入胸腔，还纳后修补膈肌破裂。9例肩胛区或脊柱旁区肋骨骨折复位后予腔镜下内固定，其中1例左侧后肋骨折，骨折断端移位，损伤胸主动脉外膜，缝合修补外膜，骨折复位后内固定；1例多根肋骨骨折，一处骨折接近肋骨头，邻近心脏大血管，环抱臂无足够距离抓持固定，骨块基本呈游离状态，将碎骨块摘除。9例创伤性浮动胸壁术后反常呼吸消失。所有患者术后呼吸困难缓解，低氧血症纠正，术后均未行气管切开，术后48小时内拔除胸腔引流管，可下床活动。术后1日均行胸部X线检查，见两侧胸廓基本对称，无胸廓塌陷畸形，肺膨胀良好，腔镜接骨板固定在位，环抱臂形态恢复良好(图2C)；术后3个月均复查CT三维重建，腔镜接骨板无松动、移位、断裂，骨折线模糊(图2D)，达到临床愈合标准。

全部病例随访6～24个月，平均12个月，均恢复劳动能力，无明显胸部不适症状，气温变化及触碰手术体表部位时无不适感，CT检查提示未发生近期及远期内固定装置脱落及断裂，骨折线模糊，骨痂形成，两侧胸廓基本对称，无胸廓塌陷畸形。2例术后12个月VATS下使用施夹钳取出环抱式接骨板。

3 讨论

多发性肋骨骨折后生活质量显著下降[2]，内固定治疗不仅能够减轻疼痛及保护肺功能，也有助于改善生活质量[3]，但常规开胸手术固定胸壁创伤大，限制了内固定手术的开展。近年来出现一些新技术，如通过VATS辅助、听诊三角径路等方法减轻手术内固定的创伤[1，4]，Merchant等[5]使用胸外皮瓣下球囊扩张器，充气后形成胸廓外工作空间，VATS显示和固定肋骨骨折，但存在操作困难、损伤较大的问题，不是完全胸腔镜下肋骨骨折内固定手术。Pieracci[6]报道完全胸腔镜下应用肋骨接骨板及螺钉固定，具有可视化的优点，尤其是可以显露开放手术难以显露的肩胛下肋骨骨折和极后肋骨折，减少体表肌肉和神经损伤，避免传统肋骨外皮层固定手术时骨折断端移位造成肺和心脏大血管继发性损伤及螺丝损伤胸内器官等。但这项技术存在2个难以克服的缺点：一是由于现有固定系统力学局限性，90°螺丝刀在胸腔镜下固定肋骨困难；二是有胸腔内螺钉脱落的可能。

胸腔镜肋骨骨折内固定手术分为4个步骤：肋骨骨折定位；肋骨骨折复位；固定器械送达目标部位；安装固定。其中最为困难的是安装固定。本组采用完全VATS肋骨骨折内固定，具有以下特点：①腔镜接骨板具有记忆合金材料学的特点，如持续自加压功能，可避免人体运动造成松动，有效避免固定装置胸腔内脱落的风险；温度形状记忆功能，无需钻孔、捆绑等操作，可轻松完成最困难的第四步安装固定。②克服Pieracci[6]应用肋骨接骨板及螺钉固定肋骨骨折的2项缺点。本组应用腔镜接骨板，操作简便，未发生近期及远期内固定装置脱落。③腔镜接骨板系反向结构设计，开口较大，环抱臂头端加压接触面位于肋骨外侧面，避免以往传统环抱器的环抱臂对肋间血管及神经的损伤，减轻术后长期胸壁疼痛，避免胸壁皮肤软组织较薄的体表部位触及传统环抱器所产生的不适感。本组术后均无明显胸壁疼痛，气温变化及触碰手术体表部位时无不适感。

肋骨表面形态可定义为3个参数[7]：肋骨表面弧度、侧向弯曲度、扭转角。我们通过可拆卸施夹钳4个关节及角度的调整，使腔镜接骨板在胸腔内与肋骨表面弧度、侧向弯曲度、扭转角达到匹配，确保腔镜接骨板空间姿态与目标肋骨空间位置完全契合。切口选择的原则是工作通道与目标肋骨前后、上下有一定的空间距离，便于工具操作。对于后肋或前肋骨折，仍然保持从前向后的手术方向，腔镜下安装固定相对容易，我们均采用植入工具完成后肋及前肋骨折固定；对于侧方骨折肋骨，空间位置发生变化，需要从下向上进行手术，往往力量不足，角度不佳，我们用穿刺复位钩进行骨折复位，并向上牵拉腔镜接骨板完成骨折固定。由于肩胛骨、椎旁肌肉及脊椎横突的遮挡，难以显露肩胛下肋骨及极后肋骨，常放弃手术处理；随着时间推移，手臂活动时肩胛骨与肋骨骨折移位断端摩擦可引起肩背部剧烈疼痛，后期不得不开放手术处理[8]。本组9例位于肩胛区或脊柱旁区，其中1例骨折断端移位，损伤胸主动脉外膜，另1例骨折接近肋骨头，邻近心脏大血管，均在胸腔镜下处理，无心脏大血管继发性损伤。开放手术难以处理的肩胛区或脊柱旁区肋骨骨折，尤其适合胸腔镜下固定。

术中应注意：①第1肋骨邻近锁骨下血管及神经，原则上不在胸腔镜下内固定处理；②第2肋骨后肋邻近星状神经节，手术操作应避免损伤星状神经节以防止发生Horner综合征，远离交感神经链与第2肋骨交叉处骨折可在胸腔镜下内固定处理；③邻近肋骨头的肋骨骨折应注意有无足够肋骨长度供腔镜接骨板环抱臂固定抓持，如无足够肋骨长度，骨块游离，可考虑胸腔镜下摘除骨块；④长段多处粉碎性肋骨骨折易造成局部胸壁软化，环抱臂无法有效固定抓持骨折肋骨，可考虑使用加长的腔镜接骨板处理。

Fraser等[9]报道肋骨骨折超过70%并发血胸，需要清除大量血凝块；19%存在胸内结构显著损伤，需要修补肺和膈肌损伤。本组同时处理的胸内损伤包括胸内活动性出血止血、凝固性血胸清除、肺裂伤修补、膈肌破裂修补、邻近心脏大血管的碎骨块摘除等。胸部创伤后手术固定的时机非常重要，连枷胸常合并严重肺挫伤，应避免渗出高峰期手术，以免诱发急性呼吸窘迫综合征。早期肋骨固定避免感染、严重血肿和早期骨痂形成等因素，这些因素会使骨折的手术复位复杂化，因此应在伤后几天内早期干预[10]。我们主张根据病人的全身及肺挫伤恢复情况决定手术时机，创伤性浮动胸壁合并严重肺挫伤者伤后3～7天手术，单纯多发性肋骨骨折尽可能早期手术，这样既不加重胸部创伤，骨折肋骨又能良好定位及复位。

本研究系回顾性研究，病例数较少，术后临床评价缺乏量化标准，我们期待开展更大范围、更多病例的多中心对照研究，取得更为可靠的结论；加强工具智能化研究，进一步简化手术，满足临床医生的需求。

完全VATS记忆合金内固定手术可在处理胸部创伤的同时进行肋骨骨折内固定，安全、有效、微创，有望成为多发性肋骨骨折连枷胸治疗的新方法。