窒息性胸廓发育不良(asphyxiating thoracic dysplasia,ATD)是一种罕见的常染色体遗传性疾病[1-3],发病率约为 7 万到 15 万分之一[4],1955 年由 Jeune 等首先报道,又被称为 Jeune 综合征[1, 4]。该疾病可累及多个脏器,胸部病变主要表现为胸廓窄小、肺部受压、呼吸功能受损。由于患儿出生后便出现缺氧症状,均需要特殊治疗才能维持生命。目前唯一有效的方法是针对胸廓的手术,但国外只有极少数医生开展过此类手术,而效果并不理想[4],国内尚无手术报道。我们先后对 15 例 ATD 患者实施了手术治疗,获得了较为满意的效果。现将手术情况报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入 2018 年 8 月至 2020 年 4 月我院收治的 15 例 ATD 手术患者,其中男 7 例、女 8 例,年龄 1~25(8.87±6.71)岁。所有患者均经外院确诊后转我院接受手术。诊断标准:(1)胸廓外观狭小,缩窄;(2)影像学检查提示肋骨短小,水平走向;(3)CT 检查截面图显示“凸”字形改变;(4)可合并身体其它部位骨骼发育异常或脏器功能损伤。术前所有患者均有呼吸功能不全,其中 2 例术前需持续吸氧。5 例患者有顽固性慢性咳嗽,无全身症状。典型的 ATD 胸部外观及影像学检查见图 1。

a:典型的 ATD 胸部外观,整体缩窄,两侧胸壁凹陷,前胸壁前突;b:CT 检查截面呈典型的“凸”字形改变;c:三维重建图显示胸廓形状与胸腔内脏器关系;d~f:三维重建图显示胸廓结构与形状
1.2 方法
1.2.1 手术方法
操作方法参照前胸壁前凸类畸形的 Wenlin 手术[5-7]。平卧位,于侧胸壁腋中线行纵切口,长度根据显露需要而定。切开皮肤后,全层切开皮下组织、胸壁肌肉,显露骨性结构。分离肋骨表面各组织,显露凹陷明显处肋骨与肋软骨的结合部。于结合部的两侧 1~2 cm 处跨肋骨与肋软骨分别放置固定钢丝牵引线,沿肌肉深层向胸骨前做隧道,两侧隧道于正中连通。隧道共两条,相互平行,间隔 2~3 cm。于隧道中放入导引器,将钢板导引管导入隧道,将 2 条弧形钢板分别放入两条隧道中,钢板两翼位于侧胸壁肌肉与骨性结构之间。先对病变肋骨和肋软骨做预塑形,用钢丝牵引线牵引固定钢丝,提起钢丝,将病变肋骨和肋软骨提起并牢固固定于钢板。每条钢板固定周围 2~3 条肋骨。对于距离钢板较远的病变肋骨、肋软骨,先对畸形局部做预塑型,然后以短钢板做固定塑型,尽可能消除所有畸形。畸形完全矫正结束后,胸腔内放置闭式引流管,依解剖层次关闭切口各层;见图 2~3。

a:ATD 胸廓截面图,肋骨与肋软骨生长方向异常,结合部伸入胸腔内部;b:于肋骨与肋软骨结合部两侧放置钢丝牵引线并牵引固定钢丝;c:于隧道中放置弧形钢板;d:收紧钢丝,提起病变肋骨与肋软骨,固定于钢板表面,钢板正中压迫前胸壁凸起,两侧提起侧胸壁凹陷

a:于肋骨与肋软骨结合部两侧放置钢丝牵引线;b:于隧道中放置弧形钢板,用钢丝牵引线牵引钢丝,收紧钢丝;c:提起病变肋骨与肋软骨,以钢丝固定于钢板表面;d:以短钢板对侧胸壁下部病变骨性结构进行塑形并固定,消除局部凹陷;e:塑形完成后的右侧术野;f:塑形完成后的左侧术野
1.2.2 观察测量内容
观察手术后胸廓外观,统计手术时间、术中出血量、呼吸机辅助时间、ICU 监护时间、住院时间,测量术前、术后胸围(乳头平面),记录术前、术后血氧饱和度(非吸氧状态下)。
1.2.3 术后随访内容
对所有患者进行定期随访。随访内容包括症状、胸廓外观、影像学检查。
1.3 统计学分析
应用 SPSS 22.0 软件进行数据分析,计量资料采用均数±标准差(±s)表示,通过配对样本 t 检验对手术前后胸围进行统计分析,通过配对样本的 Wilcoxon 符号秩和检验对手术前后血氧饱和度进行统计分析。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过广东省第二人民医院伦理委员会审批,批准号:20200710-YXKXYJ-LW-01-01。
2 结果
2.1 手术结果
全组患者手术时间(147.73±59.78)min,术中出血量(105.67±91.90)mL。ICU 监护时间(14.20±13.54)d,住院时间(26.00±17.87)d。15 例患者中,11 例术后直接拔除气管插管,4 例术后行气管切开并行辅助呼吸,辅助呼吸时间分别为 19 d、13 d、22 d、12 d。
术后所有患者胸廓外观均发生改变,侧胸壁凹陷畸形基本消失,前胸壁前凸畸形基本消除,整体形状大致正常;见图 4。患者胸围明显增大[(64.27±8.08)cm vs.(70.08±8.36)cm,P<0.001],缺氧症状得到改善,血氧饱和度明显提高(91.13%±2.50% vs. 96.60%±1.35%,P=0.001)。5 例患者出现心功能不全,其中 3 例经强心处理得到改善,2 例因心功能衰竭分别于术后第 31 d 和第 2 d 死亡。术后 10 例患者发生腹胀,其中 5 例较为顽固,经综合治疗消除。

a:术前胸廓,前胸壁前凸,两侧胸壁凹陷,胸廓整体狭小;b:术后的胸廓,形状基本恢复正常
2.2 随访情况
术后对所有患者进行随访,CT 复查胸廓外观明显改善,肺部无明显压迫征象;见图 5。1 例 13 岁患者术后 3 个月出现呼吸不适,自行吸氧后症状缓解。1 例 25 岁患者出院后半个月出现心功能不全,强心治疗后症状消失。4 例患者分别于术后 13 个月、13 个月、15 个月、17 个月取出钢板,术后无特殊症状,胸廓外观无改变,影像学检查提示胸廓骨性结构位置正常,肺野清晰,无慢性炎症征象。

a:术前胸廓,前胸壁前凸,两侧胸壁凹陷,胸廓整体狭小;b:术后的胸廓,形状基本恢复正常
3 讨论
ATD 是一种极其凶险的疾病,病变累及多个脏器,其中胸部病变最为严重[1-3]。胸部病变直接导致呼吸功能异常,患儿一出生便出现缺氧症状,如果得不到有效处理,会在生命早期失去生命。缺氧由胸壁异常结构机械性压迫所致,为使肺组织充分舒张,需要针对胸壁骨性结构做矫形,使胸腔容积增加、恢复或接近正常水平[4]。ATD 手术有多年历史,可分为 4 种基本类型:正中扩容术[8-10]、侧胸壁扩容术[11-14]、Nuss 手术[15]、Drebov 手术[16]。
正中扩容术始于 Barnes 的手术[8],基本方法是纵行劈开胸骨,然后用修复材料将两半胸骨连同两侧胸壁骨性结构一并撑开,以达到增加胸腔容量目的。此方法效果直接,缺氧症状改善明显,但术后胸廓异常形状无法得到彻底矫正,且需要反复多次手术才能满足生命需要。因此,该手术只能算作姑息手术,不是理想的术式。
侧胸壁扩容术由 Davis 于 1995 年首先提出[11-13]。基本方法是将缩窄部位的肋骨与肋软骨交叉切断,将相邻的长端固定,短端游离,从而达到扩大胸腔的目的。这种手术设计过于理想化,并没有考虑骨性结构自身的畸形。在典型病例中,病变肋骨与肋软骨并不在一个连续光滑平面上,要想做交叉固定并不容易。在 Andrade 的手术中,可以明显看到这种操作的难度[14]。我们在术中也发现了这种弊端,对于位置靠下的肋骨,则几乎没有办法完成此操作。
Nuss 手术是 Kikuchi 提出的一种方法,基本理念参照了 Nuss 手术治疗漏斗胸的原理,分别针对两侧胸壁的凹陷做处理[15]。理论上讲,这是一种巧妙的设计,但在实际操作中会有很多弊端。ATD 侧胸壁的凹陷与漏斗胸的凹陷完全不同,因此用针对漏斗胸设计的 Nuss 手术治疗 ATD 不是一个理想选择。
Drebov 手术是 Drebov 医生设计的一种手术方式,是用翼状特殊材料针对畸形局部完成的矫形[16]。该方法于两侧胸壁实施操作,直接针对畸形局部做矫形,可有效消除凹陷,扩大胸腔容积。与前 3 种方法相比,此方法具有明确的优越性,但同样有缺陷。首先,该方法只对侧胸壁凹陷畸形做矫正,对正中前凸畸形不做处理,整体塑形效果不甚满意;其次,切口为前胸壁的横切口,切口长、创伤大、术后疤痕明显;第三,材料有大量孔洞,植入体内后会有组织长入,取出钢板操作困难。
综上所述,以往虽有 4 种方法被用于临床,且都有一定效果,但均不是理想的方法。在实施 ATD 手术治疗之前,我们曾对该疾病的病理特性和致病机理做过探讨。当前流行的观点认为,ATD 的胸廓之所以缩窄,是因为肋骨和肋软骨发育不良或者停滞造成。经观察我们发现,事实并非如此。患者的肋骨和肋软骨并没有停止生长,而是长错了方向,其致病的根源在于肋骨与肋软骨生长方向的变异,其方向恰好同时伸向胸腔(图 1b,2a)。由于胸腔内的结构是肺,这意味着肺将受到直接压迫。患者年龄越大,肋骨和肋软骨的生长越偏离正常轨道,对肺部的压迫也越严重。这个机理可以很好地解释年龄较大患者病情恶化的原因。
由该致病机理可以看出,要想从根本上对 ATD 进行治疗,最有效的方法应该是改变肋骨和肋软骨生长的方向,使其回到正常的方向上。为达到此目的,我们针对每一处肋骨和肋软骨结合部做操作,先通过预塑型改变其形状,然后将其固定在特制的钢板上。由于钢板的弧度与正常胸廓弧度相同,这使得二者的生长方向恢复正常。这样的操作不仅使相关结构生长方向回归正常,而且直接消除了局部的凹陷,使胸腔整体容积扩大,最终解除了肺部的压迫。另外,由于钢板经过胸骨的前表面,可以对前胸壁的前凸畸形产生压迫作用,这恰是 Wenlin 手术治疗鸡胸和桶状胸的主要机理[5, 7],因此可有效消除该畸形。
我们的经验表明,该手术是一种操作简单、安全有效的方法,但同样存在缺陷:(1)侧胸壁下部畸形矫正不理想。ATD 患者病变累及多个肋骨和肋软骨,侧胸壁下部病变同样较为明显。本手术对上部病变矫正理想,下部由于距离较远很难直接矫正;(2)预塑形程度不好把握。肋骨骨化较早,骨质坚硬,预塑形过度可能导致完全性骨折,预塑形不足可能影响塑形效果;(3)术后胸骨容易压迫心脏。ATD 患者心脏一般正好位于胸骨后,当针对前凸畸形做处理时,胸骨可能压迫心脏,影响术后心功能。本组患者中有 5 例术后出现心脏功能异常,其中 2 例因为心脏功能衰竭死亡。分析原因,可能与钢板对心脏的压迫有直接关系;(4)对膈肌的影响。下部肋骨处理时,可能影响膈肌功能。本组共有 10 例患者出现腹胀,分析原因,可能与膈肌功能变化有关。不过这样的影响并不持续,经过综合处理最终均可以消除。
综述所述,本方法可以从根本上消除 ATD 病变的根源,具有一定的优越性。但是,本研究也存在一定的局限性,样本数量有限,随访时间尚短,其远期效果有待进一步观察。
利益冲突:无。
作者贡献:王文林领导手术团队完成所有患者的主刀操作;龙伟光、王文杰、刘洋协助完成手术操作,管理病人;陈春梅负责术后所有患者的监护工作;蔡斌、罗娟、陈凯协助完成手术,管理病人,数据统计处理。
窒息性胸廓发育不良(asphyxiating thoracic dysplasia,ATD)是一种罕见的常染色体遗传性疾病[1-3],发病率约为 7 万到 15 万分之一[4],1955 年由 Jeune 等首先报道,又被称为 Jeune 综合征[1, 4]。该疾病可累及多个脏器,胸部病变主要表现为胸廓窄小、肺部受压、呼吸功能受损。由于患儿出生后便出现缺氧症状,均需要特殊治疗才能维持生命。目前唯一有效的方法是针对胸廓的手术,但国外只有极少数医生开展过此类手术,而效果并不理想[4],国内尚无手术报道。我们先后对 15 例 ATD 患者实施了手术治疗,获得了较为满意的效果。现将手术情况报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
纳入 2018 年 8 月至 2020 年 4 月我院收治的 15 例 ATD 手术患者,其中男 7 例、女 8 例,年龄 1~25(8.87±6.71)岁。所有患者均经外院确诊后转我院接受手术。诊断标准:(1)胸廓外观狭小,缩窄;(2)影像学检查提示肋骨短小,水平走向;(3)CT 检查截面图显示“凸”字形改变;(4)可合并身体其它部位骨骼发育异常或脏器功能损伤。术前所有患者均有呼吸功能不全,其中 2 例术前需持续吸氧。5 例患者有顽固性慢性咳嗽,无全身症状。典型的 ATD 胸部外观及影像学检查见图 1。

a:典型的 ATD 胸部外观,整体缩窄,两侧胸壁凹陷,前胸壁前突;b:CT 检查截面呈典型的“凸”字形改变;c:三维重建图显示胸廓形状与胸腔内脏器关系;d~f:三维重建图显示胸廓结构与形状
1.2 方法
1.2.1 手术方法
操作方法参照前胸壁前凸类畸形的 Wenlin 手术[5-7]。平卧位,于侧胸壁腋中线行纵切口,长度根据显露需要而定。切开皮肤后,全层切开皮下组织、胸壁肌肉,显露骨性结构。分离肋骨表面各组织,显露凹陷明显处肋骨与肋软骨的结合部。于结合部的两侧 1~2 cm 处跨肋骨与肋软骨分别放置固定钢丝牵引线,沿肌肉深层向胸骨前做隧道,两侧隧道于正中连通。隧道共两条,相互平行,间隔 2~3 cm。于隧道中放入导引器,将钢板导引管导入隧道,将 2 条弧形钢板分别放入两条隧道中,钢板两翼位于侧胸壁肌肉与骨性结构之间。先对病变肋骨和肋软骨做预塑形,用钢丝牵引线牵引固定钢丝,提起钢丝,将病变肋骨和肋软骨提起并牢固固定于钢板。每条钢板固定周围 2~3 条肋骨。对于距离钢板较远的病变肋骨、肋软骨,先对畸形局部做预塑型,然后以短钢板做固定塑型,尽可能消除所有畸形。畸形完全矫正结束后,胸腔内放置闭式引流管,依解剖层次关闭切口各层;见图 2~3。

a:ATD 胸廓截面图,肋骨与肋软骨生长方向异常,结合部伸入胸腔内部;b:于肋骨与肋软骨结合部两侧放置钢丝牵引线并牵引固定钢丝;c:于隧道中放置弧形钢板;d:收紧钢丝,提起病变肋骨与肋软骨,固定于钢板表面,钢板正中压迫前胸壁凸起,两侧提起侧胸壁凹陷

a:于肋骨与肋软骨结合部两侧放置钢丝牵引线;b:于隧道中放置弧形钢板,用钢丝牵引线牵引钢丝,收紧钢丝;c:提起病变肋骨与肋软骨,以钢丝固定于钢板表面;d:以短钢板对侧胸壁下部病变骨性结构进行塑形并固定,消除局部凹陷;e:塑形完成后的右侧术野;f:塑形完成后的左侧术野
1.2.2 观察测量内容
观察手术后胸廓外观,统计手术时间、术中出血量、呼吸机辅助时间、ICU 监护时间、住院时间,测量术前、术后胸围(乳头平面),记录术前、术后血氧饱和度(非吸氧状态下)。
1.2.3 术后随访内容
对所有患者进行定期随访。随访内容包括症状、胸廓外观、影像学检查。
1.3 统计学分析
应用 SPSS 22.0 软件进行数据分析,计量资料采用均数±标准差(±s)表示,通过配对样本 t 检验对手术前后胸围进行统计分析,通过配对样本的 Wilcoxon 符号秩和检验对手术前后血氧饱和度进行统计分析。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过广东省第二人民医院伦理委员会审批,批准号:20200710-YXKXYJ-LW-01-01。
2 结果
2.1 手术结果
全组患者手术时间(147.73±59.78)min,术中出血量(105.67±91.90)mL。ICU 监护时间(14.20±13.54)d,住院时间(26.00±17.87)d。15 例患者中,11 例术后直接拔除气管插管,4 例术后行气管切开并行辅助呼吸,辅助呼吸时间分别为 19 d、13 d、22 d、12 d。
术后所有患者胸廓外观均发生改变,侧胸壁凹陷畸形基本消失,前胸壁前凸畸形基本消除,整体形状大致正常;见图 4。患者胸围明显增大[(64.27±8.08)cm vs.(70.08±8.36)cm,P<0.001],缺氧症状得到改善,血氧饱和度明显提高(91.13%±2.50% vs. 96.60%±1.35%,P=0.001)。5 例患者出现心功能不全,其中 3 例经强心处理得到改善,2 例因心功能衰竭分别于术后第 31 d 和第 2 d 死亡。术后 10 例患者发生腹胀,其中 5 例较为顽固,经综合治疗消除。

a:术前胸廓,前胸壁前凸,两侧胸壁凹陷,胸廓整体狭小;b:术后的胸廓,形状基本恢复正常
2.2 随访情况
术后对所有患者进行随访,CT 复查胸廓外观明显改善,肺部无明显压迫征象;见图 5。1 例 13 岁患者术后 3 个月出现呼吸不适,自行吸氧后症状缓解。1 例 25 岁患者出院后半个月出现心功能不全,强心治疗后症状消失。4 例患者分别于术后 13 个月、13 个月、15 个月、17 个月取出钢板,术后无特殊症状,胸廓外观无改变,影像学检查提示胸廓骨性结构位置正常,肺野清晰,无慢性炎症征象。

a:术前胸廓,前胸壁前凸,两侧胸壁凹陷,胸廓整体狭小;b:术后的胸廓,形状基本恢复正常
3 讨论
ATD 是一种极其凶险的疾病,病变累及多个脏器,其中胸部病变最为严重[1-3]。胸部病变直接导致呼吸功能异常,患儿一出生便出现缺氧症状,如果得不到有效处理,会在生命早期失去生命。缺氧由胸壁异常结构机械性压迫所致,为使肺组织充分舒张,需要针对胸壁骨性结构做矫形,使胸腔容积增加、恢复或接近正常水平[4]。ATD 手术有多年历史,可分为 4 种基本类型:正中扩容术[8-10]、侧胸壁扩容术[11-14]、Nuss 手术[15]、Drebov 手术[16]。
正中扩容术始于 Barnes 的手术[8],基本方法是纵行劈开胸骨,然后用修复材料将两半胸骨连同两侧胸壁骨性结构一并撑开,以达到增加胸腔容量目的。此方法效果直接,缺氧症状改善明显,但术后胸廓异常形状无法得到彻底矫正,且需要反复多次手术才能满足生命需要。因此,该手术只能算作姑息手术,不是理想的术式。
侧胸壁扩容术由 Davis 于 1995 年首先提出[11-13]。基本方法是将缩窄部位的肋骨与肋软骨交叉切断,将相邻的长端固定,短端游离,从而达到扩大胸腔的目的。这种手术设计过于理想化,并没有考虑骨性结构自身的畸形。在典型病例中,病变肋骨与肋软骨并不在一个连续光滑平面上,要想做交叉固定并不容易。在 Andrade 的手术中,可以明显看到这种操作的难度[14]。我们在术中也发现了这种弊端,对于位置靠下的肋骨,则几乎没有办法完成此操作。
Nuss 手术是 Kikuchi 提出的一种方法,基本理念参照了 Nuss 手术治疗漏斗胸的原理,分别针对两侧胸壁的凹陷做处理[15]。理论上讲,这是一种巧妙的设计,但在实际操作中会有很多弊端。ATD 侧胸壁的凹陷与漏斗胸的凹陷完全不同,因此用针对漏斗胸设计的 Nuss 手术治疗 ATD 不是一个理想选择。
Drebov 手术是 Drebov 医生设计的一种手术方式,是用翼状特殊材料针对畸形局部完成的矫形[16]。该方法于两侧胸壁实施操作,直接针对畸形局部做矫形,可有效消除凹陷,扩大胸腔容积。与前 3 种方法相比,此方法具有明确的优越性,但同样有缺陷。首先,该方法只对侧胸壁凹陷畸形做矫正,对正中前凸畸形不做处理,整体塑形效果不甚满意;其次,切口为前胸壁的横切口,切口长、创伤大、术后疤痕明显;第三,材料有大量孔洞,植入体内后会有组织长入,取出钢板操作困难。
综上所述,以往虽有 4 种方法被用于临床,且都有一定效果,但均不是理想的方法。在实施 ATD 手术治疗之前,我们曾对该疾病的病理特性和致病机理做过探讨。当前流行的观点认为,ATD 的胸廓之所以缩窄,是因为肋骨和肋软骨发育不良或者停滞造成。经观察我们发现,事实并非如此。患者的肋骨和肋软骨并没有停止生长,而是长错了方向,其致病的根源在于肋骨与肋软骨生长方向的变异,其方向恰好同时伸向胸腔(图 1b,2a)。由于胸腔内的结构是肺,这意味着肺将受到直接压迫。患者年龄越大,肋骨和肋软骨的生长越偏离正常轨道,对肺部的压迫也越严重。这个机理可以很好地解释年龄较大患者病情恶化的原因。
由该致病机理可以看出,要想从根本上对 ATD 进行治疗,最有效的方法应该是改变肋骨和肋软骨生长的方向,使其回到正常的方向上。为达到此目的,我们针对每一处肋骨和肋软骨结合部做操作,先通过预塑型改变其形状,然后将其固定在特制的钢板上。由于钢板的弧度与正常胸廓弧度相同,这使得二者的生长方向恢复正常。这样的操作不仅使相关结构生长方向回归正常,而且直接消除了局部的凹陷,使胸腔整体容积扩大,最终解除了肺部的压迫。另外,由于钢板经过胸骨的前表面,可以对前胸壁的前凸畸形产生压迫作用,这恰是 Wenlin 手术治疗鸡胸和桶状胸的主要机理[5, 7],因此可有效消除该畸形。
我们的经验表明,该手术是一种操作简单、安全有效的方法,但同样存在缺陷:(1)侧胸壁下部畸形矫正不理想。ATD 患者病变累及多个肋骨和肋软骨,侧胸壁下部病变同样较为明显。本手术对上部病变矫正理想,下部由于距离较远很难直接矫正;(2)预塑形程度不好把握。肋骨骨化较早,骨质坚硬,预塑形过度可能导致完全性骨折,预塑形不足可能影响塑形效果;(3)术后胸骨容易压迫心脏。ATD 患者心脏一般正好位于胸骨后,当针对前凸畸形做处理时,胸骨可能压迫心脏,影响术后心功能。本组患者中有 5 例术后出现心脏功能异常,其中 2 例因为心脏功能衰竭死亡。分析原因,可能与钢板对心脏的压迫有直接关系;(4)对膈肌的影响。下部肋骨处理时,可能影响膈肌功能。本组共有 10 例患者出现腹胀,分析原因,可能与膈肌功能变化有关。不过这样的影响并不持续,经过综合处理最终均可以消除。
综述所述,本方法可以从根本上消除 ATD 病变的根源,具有一定的优越性。但是,本研究也存在一定的局限性,样本数量有限,随访时间尚短,其远期效果有待进一步观察。
利益冲突:无。
作者贡献:王文林领导手术团队完成所有患者的主刀操作;龙伟光、王文杰、刘洋协助完成手术操作,管理病人;陈春梅负责术后所有患者的监护工作;蔡斌、罗娟、陈凯协助完成手术,管理病人,数据统计处理。