第一节　胸　廓

胸廓前壁为胸骨、肋骨和肋软骨,侧壁为肋骨,后壁为肋骨和脊柱胸段。

一、胸骨

胸骨(sternum)似长方形扁骨,位于胸廓前壁正中,前面微凸出,后面微凹陷。男性胸骨长约14.7cm,女性的长约13.5cm。胸骨可分为胸骨柄、胸骨体和剑突3部分(图2-1)。

胸骨柄(manubrium)在胸骨的上部,第3、4胸椎水平。长约4.0cm,最大宽径约6.2cm,中部厚约1.2cm。柄的上缘正中有一浅而宽的凹陷,称颈静脉切迹((jugular notch),又称胸骨上切迹。两侧上部有向后上外侧的卵圆形关节面,称锁切迹(clavicular notch),与锁骨的胸骨端相关节;中份有第1肋切迹(costal notch),与第1肋相关节;下份有半个切迹,与胸骨体侧面的半个切迹合成第2肋切迹,与第2肋相关节。下面借纤维软骨与胸骨体相连,相邻骨面则被覆透明软骨,该结合可在纵轴上做小范围的成角运动和有限的前后移位,为呼吸动作时胸骨的运动。约有12%的成人,柄胸结合为骨性连结,老年时完全骨化。胸骨上骨出现率为6.0%,胸骨上结节出现率为2.5%。

胸骨柄与体不在同一平面,二者结合部稍向前突,该部位称胸骨角(sternal angle),是重要的骨性标志,位于颈静脉切迹下方约5cm处,两侧平对第2肋,后方正对第4、5胸椎间椎间盘,常用于肋骨计数及胸椎定位。胸骨体(bodyof sternum)居胸骨的中部,第5～7胸椎水平,长约9.0cm,厚约1cm,其最宽处与第5肋软骨连接。女性胸骨比男性的短,胸骨体的长度不到胸骨柄长度的2倍,这一特征可用于鉴定胸骨的性别。胸骨体的前面有3条横嵴,是个体发育过程中胸骨体4个节段融合的遗迹。胸骨体侧面有第3～7肋切迹,与第3～7肋软骨相连。胸肋关节不是典型的滑膜关节。

胸骨剑突为胸骨的最下部,长约2.9cm,宽约1.9cm厚约1.0cm。青年时期为透明软骨,成年时可有骨化。它与胸骨体下端形成剑胸关节,上外侧面有一半关节面与第7肋软骨部分相关节。胸骨体孔的出现率为9.0%,纵径5.3mm,横径5.7mm。剑突形态变异较多,长短不一,可有弯曲、偏斜、穿孔或分杈。胸骨剑突穿孔的出现率4.0%,纵径4.7mm,横径5.2mm。不分杈型占83.6%,分杈型占16.4%。

胸骨的发生和生长

胸骨由中线两侧的两个软骨性骨板融合而成。胸骨柄在胚胎5个月时出现1～3个骨化中心,第1、2胸骨节的骨化来自同一个中心,并同时出现,第3、4胸骨节中心是成对的,通常在胚胎第5或6个月出现。剑突多在3岁后开始骨化,40岁前后完全骨化,与胸骨体融合,也有人剑突终生不骨化。胸骨可持续生长超过30年或终生生长。

胸骨的动脉主要来自胸廓内动脉的穿支,穿支在每一肋间隙形成前、后胸骨动脉网,分布于胸骨。胸骨内髓下窦网引流静脉血液至胸骨静脉网,而后汇入胸廓内静脉。

临床应用要点

1.胸骨髓穿刺

胸骨体内的骨髓终生为红骨髓,故成为临床上常用的骨髓活检部位。根据胸骨前皮质及松质厚度的研究,胸骨体上份为最佳穿刺部位,其前皮质薄而疏松,易于进针(表2-1)。由于胸骨各部后皮质均较前皮质薄,故进针切勿过深过猛,以免伤及深层结构。胸骨柄有肌和韧带附着,且骨皮质坚实,不易刺入。老年人胸骨柄松质内常为黄骨髓,故不宜穿刺。局麻后,用穿刺针由前方刺入胸骨体松质网眼内抽吸骨髓。另外,在胸腔手术中可劈开胸骨使心脏、大血管和胸腺等更容易显露。

2.胸骨骨折

胸骨具有较强的弹性,由相对柔韧的肋软骨和弯曲的肋骨固定和支持,故较少发生骨折。但随着交通伤的增加,胸骨骨折有逐渐增多的趋势。主要致伤原因是交通事故或其他暴力直接作用于前胸引起,常伴有多根肋骨骨折或肋软骨关节脱位。胸骨角处骨质薄弱,胸骨骨折多发生在此处。由于胸骨柄较为固定,骨折后常为胸骨体连同肋骨向前或后移位。如胸骨柄向后移位,有损伤气管或主动脉弓的危险。老年时,肋软骨逐渐部分或全部骨化,弹性减小,胸骨骨折的可能性增加。

二、肋

肋(rib)包括肋骨和肋软骨两部分。共有12对肋,后方与胸椎相连,在前方,第1～7肋骨借肋软骨与胸骨直接相连,称为真肋(truerib);第8～12肋骨不直接连接胸骨,称假肋(false rib);其中,第11、12肋前端游离,又称浮肋(floating rib),部分国人第10肋骨亦为浮肋。不同序数的肋骨在形态上有所差异,从第1～7肋骨长度逐渐增加,从第8～12肋骨又逐渐变短。其中,第3～10肋骨形态相对比较一致,称为典型肋骨,而第1、2、11、12肋骨为非典型肋骨。第1～12肋的长度分别为14.0、21.0、26.1、28.1、26.9、27.7、28.1、29.7、28.7、26.6、19.9和14.3cm。肋骨表面为一层骨密质,其内为高度血管化的骨小梁组成,含有大量红骨髓。

（一）　肋骨

1.典型肋骨

呈长条板状,弓形弯曲,有内、外两面和上、下两缘,可分为头、颈、结节和体部(图2-2)。后端稍膨大的部分称肋头(costal head),有关节面与胸椎体的肋凹形成关节,从肋头向后外变细,称肋颈(costal neck),再向外变扁成肋体(shaft of rib),颈与体结合处的后面突起称肋结节(costal tubercle),有关节面与胸椎横突肋凹相关节。颈上缘锐利,称肋颈嵴。肋体向外转为向前的转弯处称肋角(costal angle),距肋结节3～5cm,位置表浅,容易摸到。前端稍宽,粗糙,与肋软骨相关节。肋体扁而弯曲,上缘圆钝、平滑;下缘锐薄,内面有容纳神经和血管经过的肋沟(costal groove),肋沟向前在肋体的前、中1/3处逐渐消失。每肋有滋养孔48.3个,其中第7肋骨最多(63.4个),最大口径0.6mm。

2.非典型肋骨

在非典型肋骨中,第1肋骨最短,有上、下两面和内、外两缘。在内侧缘靠近肋体前份的上面,有前斜角肌附着所形成的斜角肌结节(scalene tubercle),结节前方有锁骨下静脉沟(sulcus for subclavian vein),锁骨下静脉在沟内通过,后方有锁骨下动脉沟(sulcus for subclavian artery),锁骨下动脉和下位臂丛紧贴沟底通过,所以,第1肋具有重要的临床意义。体下面无肋沟,前端借肋软骨直接与胸骨相结合。第2肋比第1肋稍长,接近典型肋骨。第11、12肋无肋结节,体直而短,末端钝圆(图2-3)。

3.肋骨的发生

除第1、11和12肋骨外,每个肋骨都有1个初级骨化中心和3个次级骨化中心,前者出现于胚胎第2个月末,与肋体骨化有关;后者出现在青春期,其中1个与肋头的骨化有关,另2个则与肋结节骨化有关。肋体、肋头和肋结节于20岁左右愈合。

4.肋骨的血供

典型的肋骨前部血供来自胸廓内动脉和肌膈动脉分支,后部接受胸主动脉和后肋间动脉的分支。静脉回流至肋间静脉,然后汇入奇静脉。

（二）　肋软骨

肋软骨(costal cartilage)为发生时软骨模型的前部未骨化并持续存在的部分,系扁圆形透明软骨,有两面两缘和两端。肋软骨赋予胸廓极大的弹性和活动度。青年人肋软骨弹性强,可保护肋骨和胸骨不易骨折;老年人肋软骨常有表面钙化,使其弹性降低而变脆。完全性钙化常见于第1肋软骨,其最早出现年龄男性为31岁,女性为36岁。非完全钙化则在第1～11肋软骨均可见到,但出现率不同,出现率最高者为第5肋软骨,其次为第4、6肋软骨,第12肋软骨一般不钙化。非完全钙化多见于肋软骨边缘部,最早出现年龄为18岁。上、下位肋的肋软骨,连续地改变其长度和方向,其中第5～7肋软骨从相应的肋骨尖端伸向内下,再转向内上与胸骨相接,长而弯曲,在肋的运动中是活动度最大者。第1～7肋软骨与胸骨侧缘相关节,第8～10肋软骨未到达胸骨,各与上位肋软骨的下缘以纤维结缔组织相连,共同构成肋弓(arcus costails)(图2-4)。第1肋软骨与胸骨为不动关节,其余均为微动滑膜关节。

临床应用要点

颈肋和腰肋

肋骨的数目可能由于颈肋或腰肋的存在而增加,也可因第12肋骨缺如而减少。颈肋(cervical rib)是第7颈椎的肋骨成分,可能是横突的骺软骨,但更常见的有头、颈和结节。如有肋体,其长短不定,伸向颈后三角,末端游离或与第1肋骨、肋软骨甚至胸骨相连。出现率约0.5%。颈肋多不引起任何症状,但当它压迫锁骨下动脉和臂丛下干时,会出现前臂与手内侧部疼痛、手内小肌肉萎缩、上肢血液循环不良等临床症状。腰肋(lumbarrib)的出现率较颈肋高,常不出现明显症状,但从下向上计数肋骨时,可能造成计数错误。

肋骨和肋软骨移植

肋骨表面有骨膜覆盖,骨膜有丰富的血管,供给肋骨营养,且自身有较强的再生能力。切除肋骨后,保留骨膜,可由骨膜程度不同的再生肋骨。骨膜的血供来源于肋间后动脉和肋间前动脉(图2-5)。肋间后动脉起自胸主动脉,是肋骨最主要的血供来源,起始处外径为2.3mm,伴行静脉外径为3.5mm。沿途发出许多管径细小的营养支入肋骨,故临床上作肋骨或肋骨膜移植修复下颌骨缺损时,常直接以肋间后动脉为蒂。肋软骨移植通常切取第6～8对肋软骨的一部分。由于软骨本身没有血管,其营养依赖于软骨膜内毛细血管的供应,所以吻合血管的肋软骨移植,常保留前面的肋软骨骨膜于原位,将肋软骨连同后面的软骨膜及血管同时取出。血管蒂宜选取胸廓内血管束或肌膈血管束。由于肋骨骨膜的成骨作用,术后肋骨可以再生。

肋骨骨折

在胸部伤中占61%～90%。不同的外界暴力作用方式所造成的肋骨骨折病变具有不同的特点。肋骨骨折的部位与胸壁结构及外力作用有关。从受力方向看,直接暴力可使肋骨受撞击部位发生断端向内的骨折,甚至刺破胸膜和肺,造成血胸或气胸(pneumothorax);而间接暴力,如胸廓前后方受挤压,易导致肋骨中部断端向外的骨折。从肋骨的长度与胸廓的关系来看,第1～3肋骨由于受到锁骨、肩胛骨的保护,第11、12肋前端游离,故很少发生骨折;而第4～10肋是胸廓最突出的部分,易受到外力打击而发生骨折。从肋骨形态看,肋角处的弯曲度大,容易骨折。在肋骨与肋软骨结合处,由于两种不同密度的组织对外力的传导不一致,也是骨折易发生的部位。在儿童,肋骨富有弹性,不易折断,而在成人,尤其是老年人,肋骨弹性减弱,容易骨折。肋骨骨折最主要的局部症状是疼痛,肋骨骨膜的感觉来自肋间神经。为了保证患者的有效通气,有必要进行肋间神经阻滞以减轻疼痛。

三、脊柱胸段

脊柱胸段由12块胸椎、椎间盘及韧带相连而成。胸椎(thoracic vertebrae)椎体呈心形,矢径较横径大,后缘较前缘高,椎体后部有一对肋凹和肋头相接(图2-6)。胸椎椎体由上至下逐渐加大,第3胸椎的横径较小,第5～7胸椎椎体的左侧有主动脉经过,故椎体较扁平。胸椎椎体切面由纵行及横行骨小梁构成,老年人骨质疏松,横行骨小梁常消失而纵行骨小梁明显,椎体可压缩成扁形或楔形。胸椎棘突细长,伸向后下,彼此部分重叠。在12个棘突中,上4个排列形式接近颈椎,中间4个最为典型,几乎垂直向下,下4个则逐渐接近腰椎排列形式。胸椎椎孔呈圆形,矢状径为 1.4～1.5cm,第11、12胸椎稍大。第1胸椎椎孔横径与第7颈椎椎孔相似。第2、3胸椎横径稍小,第4～10胸椎较恒定,约1.5cm,第11、12胸椎逐渐增大。胸椎椎孔相对较小是因为胸脊髓节段本身较其上、下方的颈膨大和腰骶膨大细小。由于椎管狭小,故发生肿瘤、骨折时易压迫脊髓。

胸椎的关节突呈近似额状位,上关节突朝后外,下关节突朝前内,适合于相邻胸椎之间的旋转运动,但由于肋骨、肋软骨和胸骨与胸椎相连,使其活动范围受限,因而有利于保护胸腔内重要器官。

四、胸廓的连结

胸廓是胸壁的骨性基础和支架,由12个胸椎,12对肋骨和胸骨通过关节、软骨连结而成(图2-7)。

（一）　肋头关节和肋横突关节

肋骨后部与胸椎之间有肋头关节(joint of costal head)和肋横突关节(costotransverse joint)(图2-8)。肋头关节由肋头与椎体肋凹组成,关节囊附于肋头关节面周缘与两个椎骨半关节面周缘,有囊韧带、肋头辐射韧带加强。多数肋头关节内有关节内韧带将关节腔分成上下两个滑膜腔,第1、11和12肋头关节内则无这种分隔。肋横突关节由肋骨结节关节面与横突肋凹组成,囊外有肋横突韧带加强。两关节都是平面关节,且同时运动(联合关节),运动轴是通过肋颈的斜轴,运动时肋颈沿此运动轴旋转,肋骨前部则上提下降、两侧缘作内、外翻活动,从而使胸廓矢状径和横径发生变化。

（二）　肋软骨与胸骨的连结

第1肋软骨和胸骨柄之间为直接连结,第2～7肋软骨与胸骨之间形成微动的胸肋关节,第8～10肋软骨不与胸骨相连,而分别与其上方的肋软骨形成软骨关节(图2-4)。

（三）　胸廓的形态

胸廓近似前后稍扁的截顶圆锥形,上窄下宽,有四壁两口。前壁较短,由胸骨、肋软骨和肋骨前段构成,微向前凸;后壁较长,由脊柱胸段和肋骨后段构成,从内侧面观,在脊柱两侧,各有一宽沟,称肺沟,容纳肺后缘;侧壁圆凸,由肋骨体组成。胸廓上口(thoracic inlet)由第1胸椎体上缘、第1肋和胸骨柄上缘围成,呈肾形,从后上向前下倾斜,前后径约5cm,左右径约10cm。成人胸廓上口前缘比后缘约低2个椎骨,后缘最高点在第1肋后端与第1胸椎横突相连处,前缘最低点为胸骨上缘的颈静脉切迹。胸廓上口是胸腔与颈部重要的交通要道,有大血管、气管、食管及神经等出入。胸廓下口(thoracic outlet)则较宽阔,从前上斜向后下,由第12胸椎体下缘、第12、11肋骨及肋弓和剑突围成。两侧肋弓在前正中线相接,形成向下开放的胸骨下角(infrasternal angle),角内夹有剑突。由于形成下口的各结构不在同一平面,使胸廓下口形态较特殊,横径大而矢径小。从侧面看,胸廓下口最低处在第10肋,相当于前后矢径的中点处(图2-7)。膈将胸廓下口封闭,分隔胸腔和腹腔。

肋间隙序数及活体判定具有重要的临床意义,心、肺及膈各部的位置常以此为标准进行描述和记载,如心尖的位置一般在第5肋间隙前正中线左侧7～9cm处。肋间隙的序数与其上方肋骨的序数一致,即第5肋间隙位于第5肋骨下方。由于第1肋骨部分被锁骨遮盖,故肋骨序数一般从第2肋骨开始触摸计算,且第2肋骨有胸骨角做为明显的定位标志。在背部,常用肩胛骨上、下角做参考,肩胛骨上角平第2肋骨,下角平第7肋骨。

（四）　胸廓的整体观

胸廓有3个径线,即前后(矢状)径、左右(横)径和上下(垂直)径。胸廓的形态有明显的年龄和体形差异。成人胸廓左右径比前后径约大1/4,左右径最大处在第9肋骨平面。新生儿至两岁期间呼吸运动纯为腹式呼吸,胸廓呈桶状,前后径和左右径相近。随年龄增长,逐渐出现胸式呼吸,到成人,即以胸式呼吸为主。而老年人胸廓长而扁。肥胖型个体胸廓短而宽,瘦长型人的胸廓则狭长。男性胸廓各径线长度较大,前后径13cm,横径27cm,上部与下部直径变化大,即上小下大,胸廓上口的倾斜度较小,上部肋骨的活动度较小;而女性胸廓前后径11cm,横径25cm,短而钝圆,胸腔容量小,上口倾斜度大,上位肋骨活动度也较大。如脊柱后凸时,与凸部上方脊柱相连的肋骨及胸骨向下移位,使胸廓横径减小,矢状径增大,身体缩短;脊柱侧凸时,凹侧胸廓的肋间隙变窄,凸侧肋间隙增宽,胸廓丧失左右对称的形态。

肋骨前端连结的类型也有所不同:①左、右侧第10肋骨对称游离者占79.5%;不对称游离者占8.5%,其中左侧占5.5%,右侧占3.0%;②左、右侧第10肋骨对称游离,第9肋骨也同时对称游离者占6.0%;不对称游离占4.0%,其中左侧0.5%,右侧3.5%;③左、右侧第10肋骨为附着肋面,第11、12肋骨对称游离占12.0%;④第8肋和胸骨连结成为真肋,对称占3.5%;不对称占7.5%,左侧4.5%,右侧3.0%;⑤第7肋骨不与胸骨连结,而与第6肋软骨结合成为假肋者占1.5%,均对称。

胸廓参与呼吸运动,吸气时胸廓各径均增大,其前后径和横径增大是肋骨和胸骨运动的结果,垂直径的增大是膈收缩、膈穹下降的结果。吸气时肋颈沿自身长轴向后旋转肋体上提,并将其前端的胸骨推向前上,肋骨两侧外翻,所以胸廓的前后径、左右径均加大,呼气时做相反方向的运动,使胸腔容积减少。

（五）　胸廓异常

正常胸廓的大小和外形个体间存在一些差异。一般来说,两侧大致对称,呈椭圆形。双肩基本在同一水平上。锁骨稍突出、下陷。但惯用右手的人右侧胸大肌常较左侧发达,惯用左手者则相反。成年人胸廓的前后径较左右径为短,小儿和老年人胸廓的前后径略小于左右径或几乎相等,这都属于正常范畴。常见的胸廓异常包括:

1.扁平胸(flat chest)

为胸廓呈扁平状,其前后径不及左右径的一半。见于瘦长体型者,亦可见于慢性消耗性疾病,如肺结核等。

2.桶状胸(barrel chest)

为胸廓前后径增加,有的与左右径几乎相等,故呈圆桶状。肋骨的斜度变小,其与脊柱的夹角常大于45°。肋间隙增宽且饱满。见于严重肺气肿的患者,亦可发生于老年或矮胖体型者。

3.佝偻病胸(rachitic chest)

为佝偻病所致的胸廓改变,多见于儿童。沿胸骨两侧各肋软骨与肋骨交界处隆起,形成串珠状,谓之佝偻病串珠(rachitic rosary)。下胸部前面的肋骨外翻,沿膈附着的部位其胸壁向内凹陷形成的沟状带,称为肋膈沟。若胸骨剑突处显著内陷,形似漏斗,谓之漏斗胸(funnel chest),约占先天性胸廓畸形的90%以上。由于漏斗胸向内压迫和降低胸腔容积,它不仅是一个美容问题,严重者时常导致不能耐受运动和生理性的心肺功能不全。胸廓的前后径略长于左右径,其上下距离较短,胸骨下端常向前突起,似禽类胸廓,称为鸡胸(pigeon chest)。

4.胸廓变形

见于胸骨或肋骨先天或后天发育不良致变形(图2-9)。胸廓一侧膨隆多见于大量胸腔积液、气胸、或一侧严重代偿性肺气肿。胸廓一侧平坦或下陷常见于肺不张、肺纤维化、广泛性胸膜增厚和粘连等(图2-10)。

5.胸廓局部隆起

见于心脏明显肿大、心包大量积液、主动脉瘤及胸内或胸壁肿瘤等。此外,还见于肋软骨炎和肋骨骨折等,前者于肋软骨突起处常有压痛,后者于前后挤压胸廓时,局部常出现剧痛,还可于骨折断端处查到骨摩擦音。

6.脊柱畸形引起的胸廓改变

因脊柱前凸、后凸或侧凸,导致胸廓两侧不对称,肋间隙增宽或变窄,胸腔内器官与表面标志的关系发生改变。严重脊柱畸形所致的胸廓外形改变可引起呼吸、循环功能障碍。常见于脊柱结核等。

（六）　胸廓运动机制

胸壁的完整是呼吸运动不可缺少的条件,呼吸肌的舒缩是实现肺通气的动力。膈肌和肋间肌为主要呼吸机,颈部和腹部肌肉属于呼吸辅助肌。胸壁靠肋骨升降和旋转动作,配合膈的升降产生胸内负压,完成呼吸运动。胸膜腔一旦失去密闭性,空气进入腔内,形成开放性气胸,胸内负压消失,肺则塌陷,将影响肺的通气过程。胸壁部分纤维化,能形成反常呼吸运动,对呼吸也可造成严重影响。新生儿呼吸主要靠膈肌上、下运动,属于腹式呼吸,此时肋骨呈水平位。2岁后,肋骨的方向渐向前下斜行,7岁后,呼吸动作主要借助于肋间肌的活动,改为胸式呼吸。在不断训练下,胸式呼吸与腹式呼吸可互为改变。

呼吸肌通过改变胸廓的垂直径、横径和前后径来改变胸廓的容量,从而产生呼吸。一个健康完整的胸廓,各肋骨的方向均大致倾向前下,每一肋骨的胸骨端均低于其脊柱端的平面。膈为关键呼吸肌,担负所需容积的67%;肋间肌活动,引起肋骨和胸骨的升降移位,使胸廓的矢状径和横径发生变化,成为换气的辅助肌。一般来说,胸廓的活动涉及肋椎关节的运动和肋的弹性。肋结节与胸椎横突构成的肋横突关节是每一个肋骨活动的支点。由于肋结节的位置靠近肋骨后端,肋体在肋结节前段的长度远较后段长,故肋骨后段的少量运动可使前段产生较大幅度的移动。肋的弹性主要取决于肋软骨的长度,尤其是肋弓,具有较大的弹性。因此,胸廓不同部位活动幅度的大小与肋骨的长度、肋软骨的长度及肋骨倾斜度成正比。胸廓上部活动度较小,下部活动度较大。