本文介绍一种采用低剖面设计的锁定钛板来稳定胸骨骨折的方法。通过在复位骨折的同时沿胸骨进行骨膜下剥离、使用限深钻孔技术并固定钢板，可提供一种安全的外科手术方案。
本文内容
摘要
摘要
文献中描述了多种稳定胸骨骨折的方法。鉴于不同类型的创伤机制，例如前胸壁的直接撞击或躯干的屈曲-压缩性损伤，需要将每一块胸骨碎片固定在正确位置，同时消除作用于胸骨的剪切力。前侧胸骨钢板固定能提供最佳稳定性，因此在多数情况下应用日益广泛。然而，许多外科医生对于开展胸骨骨合成术仍持谨慎态度，原因可能包括术前规划困难、纵隔器官严重损伤风险，或所采用方法的失败等并发症。
本文描述了一种使用低剖面锁定钛板进行胸骨前部固定以稳定不同类型胸骨骨折的安全方法，并提供了逐步操作指导。在手术治疗前，需对患者进行详细检查，并进行三维重建的计算机断层扫描，以获取骨折形态的详细信息。手术入路通常采用正中切口。其位置可通过测量胸骨上缘至骨折处的距离来确定，切口长度可大致估算为：基础切口长度60 mm、胸骨前软组织厚度以及多发骨折时各骨折块之间最大距离的总和。
在复位骨折的同时沿胸骨进行骨膜下剥离，采用限深钻孔并固定钢板，可防止纵隔器官和血管损伤。
胸骨体的横行骨折和斜行骨折采用纵向钢板固定，而胸骨柄的斜行骨折、胸肋分离以及任何纵向骨折则需要通过从肋骨到胸骨再到肋骨的横向钢板进行固定以实现稳定。随访时通常可见患者具有较高的舒适度，同时胸骨形态得到精确重建。
引言
胸骨骨折较为罕见，在所有创伤患者中的发生率约为3-8%1。通常，这类骨折由钝性创伤引起。大多数病例可通过保守治疗获得骨折的充分愈合。部分骨折可出现愈合时间延长，甚至无法愈合，进而继发假关节形成及持续性疼痛性不稳定2,3。在此类情况下，应考虑手术固定。鉴于导致胸骨骨折的不同创伤机制，例如前胸壁直接受力或躯干屈曲-压缩性损伤，应优先考虑对骨折进行初期固定4-6。手术治疗的可能指征包括：严重或持续性疼痛；呼吸衰竭或依赖机械通气；移位、重叠或嵌插性骨折；胸骨畸形或不稳定；驼背姿势及躯干活动受限7。
为了恢复胸壁前部的解剖形态和正常功能，必须将每一块胸骨碎片保持在正确位置，同时中和作用于胸骨的剪切力。在此背景下，胸骨前侧钢板固定可提供最佳稳定性，因此在大多数情况下正被越来越多地采用。与使用钢丝相比，采用钢板在正中胸骨切开术后的胸骨闭合中所具有的稳定性优势已有报道8。锁定钢板因其在生物学内固定方面的优势而日益受到重视。锁定钢板的原理在于螺钉的螺纹头部与钢板上的螺纹钉孔之间形成固定连接，从而使锁定钢板起到一种内固定器的作用，其优势在于可减少钢板与骨之间的接触，从而保护钢板下方骨膜的血液供应9。
然而，由于可能存在并发症，许多外科医生不愿进行胸骨骨合成术。术前规划困难、纵隔器官严重损伤或所采用方法失败可能是潜在原因10。每种手术方法仅有个案报告或小样本系列研究描述。表1展示了不同的外科手术方法以及部分描述和分析这些方法的研究文献。
| 手术技术 | 年份 | 作者 | 研究 | 接受手术的患者数量 | 结果 |
| 锁定钢板固定 | |||||
| 3.5/4.0 mm 固定角度钢板（LCP） | 2010 | Gloyer et al. [10] | 使用 3.5/4.0 固定角度钢板（LCP）进行创伤性胸骨柄-胸骨体脱位和胸骨骨折的骨性固定术 | 3 | 无功能受限，无疼痛 |
| 锁定钢板（TiFix） | 2010 | Queitsch et al. [3] | 采用锁定胸骨骨性固定钢板（TiFix）治疗创伤后胸骨不愈合 | 12 | 所有病例均实现骨性愈合 |
| 低轮廓钛板（MatrixRib） | 2013 | Schulz-Drost et al. [11] | 胸骨骨折的外科固定：采用低轮廓钛板进行锁定钢板固定——通过限深钻孔实现手术安全性 | 10 | 12 周后所有病例均实现骨性愈合，无脱位，患者满意度评分为 1.4，随访期间无并发症 |
| SternaLock | 2005 | Wu et al. [12] | 胸骨不愈合：当前治疗方法综述及一种新型刚性固定的手术方法 | 2 | 功能恢复良好 |
| 钢丝 | |||||
| 不锈钢钢丝 | 2002 | Athanassiadi et al. [1] | 胸骨骨折：100 例病例的回顾性分析 | 2 | 功能恢复良好 |
| 不锈钢钢丝 | 2002 | Potaris et al. [13] | 239 例胸骨骨折的处理 | 4 | 功能恢复良好 |
| 胸骨钢丝，骨移植 | 2002 | Coons et al. [15] | 胸骨不愈合：病例报告 | 2 | 1 例患者出现不愈合 |
| 钢丝 | 2009 | Abdul Rahman et al. [16] | 粉碎性胸骨骨折——胸骨劈开钢丝固定的两例报告 | 2 | 功能恢复良好 |
| 钢丝 | 2009 | Celik et al. [17] | 胸骨骨折及其合并伤的影响 | 2 | 功能恢复良好 |
| 非锁定钢板 | |||||
| 前侧 6 孔钢板，骨移植 | 2004 | Bonney et al. [18] | 胸骨骨折：前侧钢板固定的原理 | 3 | 因个人原因于 12 个月后取出钢板 |
| 前侧 4 孔颈椎钢板 | 2009 | Ciriaco et al. [6] | 使用钢板系统早期修复孤立性创伤性胸骨骨折 | 6 | 1 例因胸骨疼痛取出钢板 |
| 骨折两侧各使用 3 枚螺钉的钢板 | 1993 | Kitchensens and Richardson [19] | 胸骨骨折的开放性固定术 | 2 | 功能恢复良好 |
| T 形加压钢板，非锁定螺钉 | 2006 | Al-Qudah [20] | 胸骨骨折的手术治疗 | 4 | 2 例钢板被取出，未说明原因 |
| 两块 8 孔三分之一管状钢板；H 形钢板 | 2006 | Kälicke et al. [21] | 创伤性胸骨柄-胸骨体脱位 | 2 | 无功能受限，无疼痛 |
| 其他装置 | |||||
| 2 枚带螺纹 Steinmann 针，胸骨钢丝 | 2005 | Molina [22] | 孤立性胸骨骨折修复的评估与手术技术 | 12 | 1 例患者出现针移位 |
| Blount 钉 | 2011 | Abdelhalim El Ibrahimi et al. [23] | 创伤性胸骨柄-胸骨体脱位：复位后稳定的新方法 | 1 | 功能恢复良好 |
| 钛制下颌骨钢板 | 2007 | Richardson et al. [24] | 胸壁骨折的手术固定：一种被充分理解的手术？ | 35 | 3 例钢板被取出（1 例因心脏手术，1 例因异响感，1 例因保险原因） |
表1： 固定方法——部分可选方案。 改编自 HARSTON7。
最近发表的调查通常描述了前路钢板固定的成功应用，并取得了良好的效果11。
使用低轮廓锁定钛板可确保实现良好的稳定性，并提高患者的舒适度。此外，由于采用限深钻孔技术固定这些钛板，从而提供了手术安全性12。
因此，本论文逐步介绍了使用低剖面锁定钛板进行胸骨前部固定以稳定不同类型胸骨骨折的一种方法。此外，还逐步描述了术前规划过程。
诊断、评估与计划：
任何收治入急诊科的患者，首先需按照高级创伤生命支持（ATLS25）中所熟知的ABCDE原则进行处理，以识别并立即治疗或排除危及生命的损伤。随后，必须对患者进行全面细致的检查，以发现所有可能的损伤。若患者出现胸痛，甚至表现出伴有反常呼吸运动的不稳定胸壁，应排除胸骨骨折的可能性。
任何怀疑有胸骨骨折的患者均需接受胸部螺旋计算机断层扫描。若怀疑存在其他合并损伤，所有患者均需进行全身多层CT检查。CT数据的三维重建可详细描述骨折的形态学特征6。需描述受累区域、骨折线走向以及骨折碎片是否存在移位。
手术治疗的指征包括不稳定的前胸壁、骨折移位以及持续疼痛性不稳定超过七天7,12。一旦决定对胸骨骨折进行手术治疗，应重新评估是否存在合并损伤，以便对多发伤的治疗进行合理的顺序安排。
以下方案展示了一种胸骨骨折（孤立性）外科治疗的可能标准，但需在此强调，大多数类型的骨折仍有可能采取保守治疗。若合并肋骨骨折，则需要考虑其他额外因素，而这些内容未在本文中展示。
方案
注意：以下操作步骤已获得部门负责人批准，并符合所有其他机构要求。
1. 术前计算机断层扫描
注意：在方案开始前，需按照当地标准对整个胸壁进行螺旋计算机断层扫描。
图1：术前CT扫描。（a） 轴向视图显示斜行和纵向骨折。（b） 矢状视图显示前后脱位或胸骨弯曲。（c） 冠状视图提供斜行和纵向骨折的总体观。（d） 容积再现技术（VRT）显示整个前胸壁的总体观，包括肋骨骨折、胸骨柄及胸骨体骨折
- 检查胸壁有无损伤。全面检查前胸壁，包括软组织、软骨和骨骼。
- 观察胸骨柄、胸骨体及双侧第 I 至第 VII 肋骨是否有骨折。检查是否存在软骨断裂。注意软骨断裂和胸肋分离，避免遗漏任何导致不稳定的病因。
- 进行三维评估。通过详细评估每个轴位、冠状位和矢状位图像，以三维重建图像模式观察整个胸壁。
- 准确定位骨折：
- 测量从胸骨上缘（胸骨切迹）到骨折处的距离。使用矢状位图像进行测量。
- 若为斜行骨折或有多发骨折，需分别测量骨折头侧和尾侧边缘至胸骨切迹的距离，并记录两边缘之间的距离。此时可结合冠状位图像辅助评估。
- 确定胸骨前软组织厚度。在骨折部位评估并测量胸骨前软组织的厚度。
- 估算沿正中线实施手术切口的可能长度。
注意：基本切口长度至少应为 60 mm 加上胸骨前软组织厚度，以充分暴露横行骨折。- 若为斜行骨折或多发骨折，应在基本切口长度基础上增加骨折头侧与尾侧边缘之间的距离。
注意：对于肥胖患者、预定切口区域存在瘢痕或其他情况时，可能需要更长的切口。
- 若为斜行骨折或多发骨折，应在基本切口长度基础上增加骨折头侧与尾侧边缘之间的距离。
2. 外科治疗
图 2：手术入路。（a） 仰卧位可充分暴露整个前胸壁及双侧腋窝；本例中已双侧置入胸腔引流管。（b） 标记锁骨上窝、胸锁关节等解剖标志（上方），确定中线位置后实施切口。将胸大肌从前胸骨表面分离，骨膜下插入骨刮匙。（c） 该入路可充分显露所有骨折部位。本例显示两处横行骨折。
2.1）初始手术操作：
- 在患者气管插管后，按照当地标准在全身麻醉下进行手术操作。将患者置于仰卧位，双臂置于臂板上，臂板位置应低于身体中线90°，并与地面保持水平。若需放置胸腔引流管，此体位可能更为有利。
- 在使用抗菌剂前，清除手术区域表面的污物、碎屑、首饰及暂居微生物。尽可能保留手术部位的毛发。
- 按照当地标准开始消毒。从最清洁的区域（通常为手术区域和/或切口部位）开始，以同心圆方式向最不清洁的区域进行。让消毒液自然完全干燥。确保抗菌溶液与皮肤接触的时间符合生产厂家推荐的时长。
- 确保至少双侧颈静脉切迹、脐部及腋中线区域充分暴露。使用无菌记号笔标记解剖标志，包括双侧胸锁关节、颈静脉切迹处胸骨上缘、胸骨下缘及剑突、双侧第七肋以及脐部。
- 在颈静脉切迹与脐部之间画出中线，并根据步骤1.2的测量结果标记骨折的头侧和尾侧边缘。在胸骨骨折区域的头侧和尾侧边缘各延长基本术野的一半长度。
- 再次确认骨折位置及中线位置正确无误，然后沿软组织的解剖层次进行正中切口。
- 沿血肿纵轴作垂直切口，清除胸骨前血肿，并尽可能用0.9%氯化钠溶液冲洗干净。
- 双侧谨慎分离胸大肌，从正中线开始向胸骨边缘剥离，注意保持解剖层次。注意小血管出血并及时止血。明确骨折部位。
- 暴露骨折上下方的肋间胸骨缘。沿胸骨前缘纵向切开胸骨骨膜。使用骨膜剥离器或刮匙，从骨面侧方及胸骨后表面小心地将骨膜自骨面剥离。
注意：此操作中紧贴骨面进行精细分离至关重要，以避免损伤邻近的胸廓内血管及纵隔结构。 - 暴露骨折端并谨慎清理骨折区域。通常此时可见胸骨后血肿，应尽可能用0.9%氯化钠溶液冲洗清除。
图 3：手术安全性。(a) 测量胸骨厚度并插入撑开装置。(b, c) 限深钻孔。
- 使用钝器测量胸骨的厚度。切勿使用常见的“凿子”，以免造成胸骨后损伤。根据胸骨厚度准备钻头长度相同或更短的钻孔设备，若胸骨厚度不明确，则选择较短者。
- 通过步骤2.1.7中所示的同一骨膜下入路插入骨撬装置，抬起向后凹陷的骨碎片以实现骨折复位。对于侧方移位的骨块，应采用侧向加压进行复位。必要时可使用尖头球状钳、Weller钳或加压钢丝。
图4：钢板固定的可选方案。 (a) 胸骨体横行骨折：使用尖头球形钳和锁定螺钉进行固定。 (b) 胸骨柄斜行骨折：使用加压钢丝复位，第一块钢板已固定。 (c) 多发性横行骨折；在胸骨柄上方使用加压钢丝、下方使用尖头球形钳进行钢板固定。
2.2）胸骨体横行骨折和斜行骨折：
- 使用记号笔或电灼器标记胸骨正中线。
- 利用靠近骨折处的肋间隙，将小型尖头球状钳插入胸骨后表面，操作时应紧贴胸骨骨面。优先使用凹陷骨块对应的肋间隙。
- 将一条纵向钢板置于正中线旁，并用尖头球状钳固定。
注意：钢板至少应有三个螺钉孔覆盖骨折近端和远端的主要骨块。若为单处骨折，七孔或八孔钢板即可提供适当固定；对于多发性骨折，因需固定更长距离，必须使用更长的钢板。
- 将一条纵向钢板置于正中线旁，并用尖头球状钳固定。
- 使用锁定螺钉将钢板固定，借助钻孔导向器和步骤 2.1.9 中选定的钻头逐个钻孔，以确保钻孔深度受限，并使每枚螺钉与钢板实现可靠的锁定固定。同样，每个主要骨块至少使用三枚螺钉进行固定。
- 在正中线对侧放置第二块钢板，并重复步骤 2.2.2–2.2.3。
2.3）纵向骨折、斜行胸骨柄骨折及胸肋分离：
- 按照步骤 2.1.10 所示进行骨折复位。
- 使用靠近骨折处的肋间隙，将一把小型尖头球状钳从每侧胸骨后表面插入，再次紧贴胸骨骨面。将一块横向钢板从肋骨到肋骨放置，跨过胸骨及其骨折块，并用尖头球状钳固定。在每侧骨折的外侧至少放置三个螺钉孔。
注意：对于单发骨折，使用七孔或八孔钢板可提供正确的固定。对于多发骨折，通常需要使用更长的钢板。 - 使用锁定螺钉固定钢板；采用步骤 2.1.9 中选定的钻孔导向器和钻头进行钻孔，从而确保钻孔深度受限。同样，每个主要骨折块至少用三个螺钉固定。
- 对于每个受损节段的骨固定，重复 步骤 2.3.1–2.3.3。
图5：手术结果。 (a) 长条形平行钢板，每个骨块均用3枚螺钉固定。 (b) 术后胸部X光片显示纵向胸骨钢板和三块横向钢板，用于固定斜行的胸骨柄骨折、右侧第二肋胸肋分离以及第三肋骨骨折。 (c) X光侧位片显示两块平行钢板位置正确，用于固定位于胸骨体的骨折。
- 仔细检查所有骨板的位置是否正确。观察前胸壁是否足够稳定。检查有无出血并及时止血。排除胸膜损伤。若提示或怀疑存在胸膜损伤，应经腋窝入路在患侧胸膜腔内放置胸腔引流管。
- 必要时放置皮下引流管。将引流管置于胸骨前方，并经皮引出，距离切口下缘约5 cm处穿出。
- 按解剖层次逐层关闭切口。缝合骨膜切口以保留胸骨血供。建议将胸大肌拉拢至中线，以确保假体被软组织充分覆盖。
- 术后常规拍摄胸部X光片，以排除气胸和血胸。加拍侧位片可显示胸骨碎片及植入物的位置。
结果
术前进行的计算机断层扫描可提供胸骨整体及邻近肋骨的详细影像。通过使用CT数据的不同窗宽，可对骨骼、邻近肋软骨以及周围组织进行详细分析。应检出所有受损前胸壁的骨折。轴位图像在软组织窗下可显示肋软骨损伤及胸肋关节的断裂；此外，骨窗可显示胸骨的纵向和斜行骨折，而横行骨折在此平面上较少被发现。冠状位重建图像所显示的骨折方向，与手术治疗时的观察视角相似，能够准确描述骨折碎片相对于中线的移位情况。矢状位图像则显示骨折碎片在前后方向上的移位。胸骨角（即胸骨柄与胸骨体之间的软骨结合部）可能发生的断裂，在此平面上显示最为清晰。上述各步骤如图1a-d所示。
按照步骤1.2-1.4可对手术入路进行简明规划。仰卧位可充分暴露胸壁前侧及双侧腋窝（图2a）。标记解剖标志可简化中线的识别，如步骤2.3所示（图2b）。
在执行上述中线入路步骤时，胸骨及邻近肋骨的所有损伤部位均可无障碍到达（图2c）。
沿胸骨前缘纵向切开胸骨骨膜，并将撑开器插入至胸骨后表面，可复位任何移位的骨折碎片，同时避免损伤邻近的胸廓内血管和纵隔，如图4a所示。此外，可先测量胸骨厚度以确定钻孔深度限制（图3a），并选择相应长度的钻头进行限深钻孔（图3b、c）。
在某些情况下，插入尖头球形镊子可能会比较困难， 例如， 在胸骨柄处。在这些情况下，前方放置的加压钢丝（长度 = 胸骨最大厚度）将有助于复位骨折并临时固定钢板（图 4a-c).
使用至少三枚螺钉固定每段骨折块通常可为横行、斜行及纵行骨折提供良好的稳定性（图5a, b）。分离的肋骨与胸骨之间的固定也可通过胸骨-肋骨接骨板实现，从而获得稳定的连接26（图5b）。
此时，前胸壁所有不稳定的部位均用钢板固定。前胸壁呈现出稳定的胸骨肋软骨联合，并具有生理性的呼吸运动。按照解剖层次进行缝合可实现最精确的伤口闭合；伤口并发症通常较为罕见。
术后两个平面拍摄的胸部X光片显示骨折复位良好，植入物位置正确（图5c）。6周随访时通常可见初步形成的骨痂包绕骨折处，12周后通常可观察到骨愈合。
讨论
尽管大多数胸骨骨折采用保守治疗，但有时仍需进行手术固定。通过使用锁定钢板骨合成技术进行稳定固定，可恢复胸骨解剖结构及胸壁前部的稳定性。采用非常纤薄的钢板（厚度为1.5 mm或2.0 mm）一方面可提供良好的稳定性，另一方面也极大提高了患者的舒适度12。对于各种锁定钢板的应用，例如LCP系统或专为其他骨骼（如颈椎或桡骨远端）设计的钢板，也有文献报道取得了良好效果6,27。
锁定钢板被认为具有生物学固定的优势，可作为内固定器发挥功能，并显著减少钢板与骨骼之间的摩擦9。将此类内固定器置于胸骨前表面，可有效固定骨折的凸面，从而降低对骨折部位的牵拉力。同时，每一次呼吸运动均可对胸骨内侧皮质及骨折处产生加压作用，促进骨愈合。每枚螺钉均需牢固锁定，以确保内固定器的有效性。
由于我们建议每个骨块至少使用三枚螺钉进行固定，因此在骨块非常短小的情况下可能会存在限制。可能的解决方案包括对这些骨块进行桥接固定，以及使用特殊接骨板，此类接骨板可将纵向与横向固定整合为一体。未来，“T”形或“H”形接骨板可能在这些情况下有所帮助。
一些外科医生对胸壁手术表现出犹豫，可能是因为在此特定区域缺乏经验。目前需要一种简单且安全的胸骨固定方法1,12。上述方法代表了一种可能的标准操作，通过精确的术前规划、骨膜下软组织剥离以及限深钻孔，降低了手术操作所致并发症的风险。与其他钢板相比，关键区别在于后者无法实现限深钻孔（Table 1）；而术前规划、骨折复位及准备步骤可参照本文所述方法进行类似操作。
三维重建CT扫描能够以高灵敏度诊断胸骨骨折及合并性骨折，使外科医生获得有关损伤的详细信息28,29。CT可显示骨折的具体位置、方向以及是否存在移位。这些重要信息有助于简化预期手术入路的术前规划，如步骤1.1-1.5所示。此外，它还能够精确规划用于固定的接骨板的数量和类型，如步骤2.2-2.3所示。CT扫描可能存在的局限性在于难以显示无移位的骨折和软骨断裂，尽管这些损伤可能导致胸壁不稳定。
骨膜下剥离和限定深度的钻孔是确保手术安全的两个最重要步骤。
将胸骨碎片复位至其解剖位置通常需要显露胸骨后壁。该操作可能损伤纵隔器官、周围血管以及胸骨的血液供应7,18。如步骤2.1.7所示，在胸骨周围进行严格的骨膜下剥离可最大限度地降低并发症风险。对于出现侧方移位的骨折，其骨折碎片可能非常靠近内乳血管。在此类情况下，外科医生需警惕可能发生的血管损伤，以免引起严重出血。一旦发现该区域出血，外科医生需立即通过肋间入路处理受损的内乳血管以控制出血。剥离肋间肌并在受累的肋间隙插入牵开器，可快速、有效地暴露受损血管。
必须避免钻孔过深，因为这可能导致对纵隔造成危及生命的损伤。通过使用限深钻孔技术，结合胸骨厚度测量以及选择相应长度的钻头，可避免此类风险12。
总结上述手术步骤及可能存在的局限性，若术前通过计算机断层扫描进行规划，并采用骨膜下剥离及限制深度的钻孔技术，则使用低轮廓锁定钛板进行胸骨前方固定预期可获得成功。
披露
第一作者与Synthes CMF存在顾问协议。本研究未获得任何相关资金支持。共同作者不存在任何利益冲突。
致谢
本文怀着深深的感激之情献给小儿外科专家、德国埃尔兰根的 R. T. Carbon 博士教授，以感谢他在教育领域的深远影响。我们感谢埃尔兰根大学医院放射研究所（主任：Michael Uder 教授）提供X光片和CT扫描图像。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| MatrixRIB | DePuySynthes CMF | ||
| LCP 前足/中足 2.4/2.7 | DePuySynthes CMF | 仅使用加压钢丝 |
参考文献
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