不同胸骨固定方法对心脏直视手术后胸骨相关并发症的影响

伍光，马小龙，柳佳吉，郎利

胸骨正中切口作为心脏外科手术的常规入路，由JULIAN等［1］于1957年首次介绍，为心脏直视手术提供了良好的视野和操作空间。而胸骨固定方法直接影响到术后手术切口的愈合情况，患者术后胸骨相关并发症的发生率为0.4%～8.0%［2］，尤其对于将乳内动脉作为桥血管行冠状动脉旁路移植术的患者以及合并肥胖、糖尿病等高危因素的患者，这些高危因素增加了术后胸骨哆开及感染甚至纵隔感染的发生风险，而纵隔感染一旦被漏诊，患者死亡率高达47%［3］，10年生存率仅为59%［4］。本文旨在分析不同胸骨固定方法对心脏直视手术后胸骨相关并发症的影响，以期为临床工作中胸骨固定方法的选择及胸骨相关并发症的预防提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2021年于北京市垂杨柳医院及首都医科大学附属北京安贞医院心外科行心脏直视手术的成年患者342例。纳入标准：手术入路为胸骨正中切口的患者。排除标准：（1）围术期死亡患者；（2）再次经胸骨正中切口手术患者。根据不同胸骨固定方法将患者分为单股钢丝固定组（n=25）、双股钢丝固定组（n=251）与“8”字钢丝固定组（n=66）。

1.2 胸骨固定方法 （1）单股钢丝固定组患者采用6根单股钢丝间断缝合固定胸骨：胸骨柄处1根钢丝，余5根钢丝间断经胸骨体或肋间缝合；（2）双股钢丝固定组患者采用5～6组双股钢丝间断缝合固定胸骨：胸骨柄处1组钢丝，余4～5组钢丝间断经肋间缝合；（3）“8”字钢丝固定组患者采用4根单股钢丝“8”字缝合固定方法（相当于8根单股钢丝）：胸骨柄处1根钢丝，余3根钢丝间断经胸骨体或肋间缝合。

1.3 观察指标 （1）基线资料，包括年龄、性别、合并高血压情况、合并糖尿病情况、手术类型、肥胖情况、吸烟史。（2）术后胸骨相关并发症发生情况，包括胸骨哆开（或松动）、胸骨表面或深部感染。

1.4 统计学方法 采用 SPSS 23.0统计学软件进行数据处理。采用Kolmogorov-Smirnov检验法进行正态性检验，符合正态分布的计量资料以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基线资料 三组年龄、性别、合并高血压者占比、合并糖尿病者占比、手术类型、肥胖者占比、有吸烟史者占比比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 三组基线资料比较Table 1 Comparison of baseline data among the three groups

2.2 术后胸骨相关并发症 单股钢丝固定组术后胸骨相关并发症发生率为16.0%（4/25），其中1例为胸骨松动，经加强胸带外固定等措施处理1个月左右愈合；3例为钢丝切割胸骨致胸骨哆开，进行胸骨钛板固定后愈合。双股钢丝固定组术后胸骨相关并发症发生率为3.2%（8/251），其中1例为胸骨松动，经保守治疗后愈合；3例高龄患者因骨质疏松，钢丝切割胸骨致胸骨哆开；4例合并2型糖尿病的患者术后出现胸部手术切口感染，感染累及胸骨，经再次手术固定胸骨后痊愈。“8”字钢丝固定组术后胸骨并发症发生率为3.0%（2/66），2例均为胸骨松动，经保守治疗后愈合。三组术后胸骨相关并发症发生率比较，差异有统计学意义（χ2=9.742，P=0.008）；单股钢丝固定组术后胸骨相关并发症发生率分别高于双股钢丝固定组、“8”字钢丝固定组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

胸骨由胸骨柄、胸骨体及剑突组成，其供血来自锁骨下动脉发出的分支——乳内动脉（胸廓内动脉）。胸骨正中切口为心脏外科手术提供了良好的操作空间，而胸骨固定方法直接关系到术后患者的康复情况。CHENG等［5］分别采用普通钢丝带、塑料带、聚酯材料及不锈钢丝固定胸骨，并评估其张力及稳定性，结果显示，不锈钢丝固定胸骨最为可靠。

目前常用的胸骨固定方法包括：（1）单股钢丝间断缝合：胸骨柄处1根钢丝，余5根钢丝间断经胸骨体或肋间缝合。（2）单股钢丝“8”字缝合固定［6］：单股钢丝经胸骨或胸骨旁进针交叉缝合，见图1。（3）双股钢丝间断缝合：采用双股钢丝以类似于单股钢丝缝合的方法固定。对于存在骨质疏松症的患者，为防止钢丝切割胸骨，需要增加胸骨/钢丝的接触面来提高稳定性［7-8］，如在胸骨表面钢丝的出口处钉入类似于“U”形的钢钉（见图2）、采用Robicsek法［7］（见图3）或单纯记忆合金（钛）板联合钢丝固定［9］（见图4）等。

图1 “8”字缝合胸骨固定示意图Figure 1 Schematic diagram of sternum fixation with "8" suture

图2 “U”形钢钉胸骨固定示意图Figure 2 Schematic diagram of sternal fixation with "U" shaped steel nail

图3 Robicsek法缝合胸骨固定示意图Figure 3 Schematic diagram of Robicsek suture of sternum fixation

图4 钛板联合钢丝缝合胸骨固定示意图Figure 4 Schematic diagram of sternum fixation with titanium plate and steel wire suture

本研究结果显示，单股钢丝固定组术后胸骨相关并发症发生率分别高于双股钢丝固定组、“8”字钢丝固定组。双股钢丝固定组患者中有3例术后出现了胸骨哆开，其中1例为高龄男性，术后10 d因钢丝切割胸骨致胸骨哆开，采用Robicsek法再次固定；另有4例合并2型糖尿病的患者术后出现胸部手术切口感染，感染累及胸骨，再次给予记忆合金（钛）板固定胸骨，愈合良好。双股钢丝固定虽然增加了闭合力及胸骨/钢丝的接触面，减少了钢丝结松动的可能性，但当胸部手术切口发生感染时，尤其对于肥胖的女性患者，乳房增加了胸部切口中下段的张力，导致钢丝切割胸骨的发生风险增加，从而增加胸骨裂开及感染的风险［10］。CASHA等［11］应用数学模型，假设胸廓为圆柱体，考虑患者在咳嗽过程中沿着圆柱体的圆形部分作用的力是放射状的，穿越胸骨固定部位力的大小可以用公式T=rlP计算，其中T表示保持胸骨闭合而产生的力，r表示胸廓半径，l表示胸廓长度，P表示胸腔内压力。成人胸廓半径约15 cm，长度约25 cm，咳嗽瞬间产生的胸腔内压力约300 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），代入公式计算：T=0.15 m×0.25 m×40 kPa=1 500 N≈150 kg。假设常规6根钢丝固定胸骨，那么平均到每根钢丝的力为25 kg，而导致钢丝松动的力量只需要22.5 kg［12］，所以建议最少采用8根或4根“8”字钢丝缝合固定。本研究仅用了6根单股钢丝，且该固定方法降低了胸骨/钢丝的接触面，故增加了切割胸骨的风险。虽然三组合并糖尿病者占比比较无统计学差异，但在出现胸骨相关并发症的患者中，合并糖尿病者占28.6%（4/14），BALACHANDRAN等［13］于2016年首次系统分析了1 558例患者资料，发现糖尿病为胸骨相关并发症的高危因素之一，因高糖环境对免疫功能有抑制作用，可降低宿主对入侵病原体的防御能力，主要表现为损伤中性粒细胞、白细胞的功能；其次糖尿病使得微血管及大血管产生病变，导致组织灌注减少而阻碍免疫细胞进入感染部位［14-15］。

LOSANOFF等［16］研究发现，经胸骨旁钢丝固定的稳定性强于穿胸骨缝合方法，故建议尽量采用经胸骨旁钢丝固定，固定时需仔细操作，避免损伤乳内动脉。对于高龄、肥胖、伴有骨质疏松症或胸骨较窄的患者，尤其在术中胸骨切口偏离中线导致常规方法固定胸骨的稳定性下降时，可预防性采用Robicsek法或改良Robicsek法加强固定［17-18］。对于合并糖尿病及吸烟的患者，应尽早戒烟，并于整个围术期应用胰岛素严格控制血糖［19］，术后及时加用胸带外固定，有利于降低切口张力；加强雾化等措施，可减少剧烈咳嗽对钢丝的冲击力；关胸时仔细止血，减少二次开胸止血的发生，这些措施均有利于减少胸骨相关并发症的发生。

综上所述，单股钢丝“8”字缝合或双股钢丝间断缝合较单股钢丝间断缝合固定胸骨减少了心脏直视手术后胸骨哆开等相关并发症的发生，笔者认为单股“8”字缝合固定方法从力学角度及临床效果方面考虑较为可靠。在临床工作中需结合每例患者的实际情况选择个体化的胸骨固定方法，对于肥胖、高龄及合并糖尿病等高危因素的患者［20］，可预防性采用Robicsek法或钛板等加固措施，从而降低医疗风险及费用。本研究为小样本量、回顾性研究，未来需要多中心、大样本量研究进一步验证本研究结论。

作者贡献：伍光进行文章的构思与设计，撰写、修订论文，进行统计学处理，并对文章整体负责、监督管理；郎利进行文章的可行性分析，负责文章的质量控制及审校；伍光、马小龙、柳佳吉进行文献/资料收集、整理。

本文无利益冲突。