background image

 

1

 

Thoracic Trauma 

 
Introduction

 

    Early  deaths  after  thoracic  trauma  are  caused  by  hypoxemia,  hypovolaemia  and 
tamponade. The first steps in treating these patients should be to diagnose and treat 

these  problems  as  early  as  possible  because  they  may  be  readily  corrected.  Young 
patients have a large physiological reserve and serious injury may be overlooked until 
this reserve is used up; then the situation is critical and may be irretrievable. The best 
approach  is  to  maintain  a  high  index  of  suspicion  and  suspect  the  worst  if  life-
threatening conditions are to be anticipated and treated. 

    The  basic  principles  of  resuscitation  are  securing  the  airway  and  restoring  the 
circulating volume. Blood and secretions are removed from the oropharynx by suction. 
If  the  patient  is  unable  to  maintain  his  or  her  airway  then  an  oropharyngeal  airway 
followed  by  tracheal  intubation  (once  a  cervical  spine  injury  is  excluded)  may  be 
necessary. 

    A thorough inspection of the chest wall includes noting the frequency and pattern of 
breathing,  external  evidence  of  trauma  and  structural  defects  of  the  thorax.                                                                                                                                                          
Palpation will detect surgical emphysema, paradoxical movement and a stove-in chest.  
    Auscultation and percussion should reveal the existence of a pneumothorax (there is 
decreased movement on the affected side with a hyperresonant percussion note, reduced 

breath sounds in the axilla and shift of the trachea to the opposite side) which  requires 
emergency drainage. 
    Patients with injuries close to the trachea or esophagus should undergo endoscopy, 
and patients with radiological clues suggestive of great vessels injury should undergo 
arteriography.  

    Once the patient has been stabilized then radiographs of the chest should be taken 
and  further  treatment  decided  on  the  basis  of  the  patient’s  condition  and  the 
radiographic result. 
 
Table 1: Potentially acutely lethal injuries of the chest and their management 

 

Tension pneumothorax 

Tube thoracostomy 

Massive intrathoracic hemorrhage  

Tube thoracostomy, operative repair 

Cardiac tamponade 

Pericardocentesis, operative repair 

Deceleration aortic injury 

Operative repair 

Massive  flail  chest  with  pulmonary 
contusion 

Intubation, pain control, fluid restriction 

Upper and lower airway obstruction 

Intubation, airway, bronchoscopy 

Tracheobronchial rupture 

Bronchoscopy, operative repair 

Diaphragmatic rupture 

Operative repair 

Esophageal perforation 

Operative repair 

 
 
 
 

 
Blunt Trauma of the Chest 


background image

 

2

 

  
Rib Fractures 

     

A simple rib fracture may be serious in elderly people or in those with chronic lung 

disease who have little pulmonary reserve. Uncomplicated fractures require sufficient 
analgesia  to  encourage  a  normal  respiratory  pattern  and  effective  coughing.  Oral 
analgesia may suffice but intercostal nerve blockade with local anesthesia may be very 
helpful.  Chest  strapping  or  bed  rest  is  no  longer  advised  and  early  ambulation  with 
vigorous  physiotherapy  (and  oral  antibiotics  if  necessary)  is  encouraged.  A  chest 

radiograph  is  always  taken  to  exclude  an  underlying  pneumothorax.  It  is  useful  to 
confirm  the  skeletal  injuries  but  routine  chest  radiography  may  miss  rib  fractures. 
However,  once  a  pneumothorax  and  major  skeletal  injuries  are  excluded,  the 
management is the same — the local control of chest pain. 
 

Flail chest  

    This  occurs  when  several  adjacent  ribs  (more  than  four)  are  fractured  in  two 

places either on one side of the chest or either side of the sternum. The flail segment 
moves  paradoxically.  The  net  result  is  poor  oxygenation  from  injury  to  the 
underlying lung parenchyma and paradoxical movement of the flail segment. The 
underlying lung injury with loss of alveolar function may result in deoxygenated 
blood passing into the systemic circulation. This creates a right-to-left shunt and 

prevents full saturation of arterial blood. In the absence of any other injuries and if 
the segment is small and not embarrassing respiration, the patient may be nursed on 
a high-dependency unit with regular blood gas analysis and good analgesia until the 
flail segment stabilizes. In the more severe case, endotracheal intubation is required 
with positive pressure ventilation for up to 3 weeks, until the fractures become less 

mobile.  
Crystalloid  solutions  should  be  restricted  to  less  than  1000  ml  daily.  If  volume 
expansion is needed, colloid solutions should be given.  

Indications for Endotracheal intubation are: 

•  Respiratory rate of 30-40/min. 
•  Arterial PO2 of 60 torr or less (on face mask O2 of 60%).  
•  Arterial PCO2 of 50 torr or more. 

•  Presence of associated injuries. 
•  Pre-existing chronic lung disease. 
•  Depressed consciousness. 

•  Shallow respirations. 

    When the lung is healed, the patient may be extubated, even if flailing persists. 
    Thoracotomy with fracture fixation is occasionally appropriate if: 

1)  there is an underlying lung injury to be treated at the same time. 
2)  Intubated patients with no possibility being weaned from the ventilator because 

of large unstable flail segment. 

 
 
 
Fractures of the sternum  


background image

 

3

 

    The injury is very painful even in the mild cases where only the external plate of the 
sternum is fractured. However, there is a real risk of underlying myocardial damage 

(myocardial contusion) and lung damage (contusion), the patient should be observed in 
hospital  with  constant  electrocardiogram  (ECG)  monitoring,  analgesia  and  serial 
cardiac enzymes. 
     The step deformity can be confirmed by lateral or oblique x-rays. Rupture of the 
aorta and associated cervical spine injuries also need to be excluded. Most cases need 

no specific treatment but paradoxical movement or instability of the chest may need 
more active management.   

   Surgery is indicated for persistent pain and cosmesis. 

Pleura. 

   If the visceral pleura is breached (most commonly by a rib fracture), pneumothorax 
follows. Generation of positive pressure in the airways by coughing, straining, groaning 
or positive pressure ventilation will result in tension pneumothorax. The pleural space 
may also fill with blood as a result of injury anywhere in its vicinity. Remember that an 

erect  chest  radiograph  is  the  only  sure  way  to  confirm  or  exclude  the  diagnosis  of 
pneumothorax and hemothorax and should be obtained if at all possible. 
  

*

Traumatic pneumothorax. 

   Blunt trauma to the chest wall may result in a lung laceration from a rib fracture. All 
traumatic  pneumothoraces  require  drainage  through  an  underwater  seal  drain.  If  a 

tension pneumothorax is suspected on clinical grounds, treatment is necessary before 
radiographs can be taken. A chest tube or (if not available) wide bore needle introduced 
into the affected hemithorax will release any air under tension and is life saving. A 
second drain may be introduced basally to drain blood. 

*

Traumatic hemothorax. 

    Drainage is essential because re-expansion of the lacerated lung compresses the torn 
vessels  and  reduces  further  blood  loss.  Drainage  will  also  allow  the  mediastinal 
structures to return to the midline and relieve compression of the contralateral lung. If 
left undrained, a dense fibrothorax will result with its morbid consequences i.e. trapped 
lung  syndrome,  with  the  possibility  of  an  added  empyema;  for  that  reason,  clotted 

hemothorax regarded as an indication for elective thoracotomy.  
 

Lung parenchyma 

     After  the  chest  wall,  the  lung  is  the  most  commonly  injured  intrathoracic  organ, 
manifestations  of  lung  injury  are  pneumothorax,  hemothorax,  pulmonary  contusion, 
pulmonary hematoma, systemic air emboli, and ARDS.  
    The underlying lung is often injured in moderate-to-severe blunt thoracic trauma and 
the  area  of  contusion  may  be  extensive.  This  usually  resolves  but  lacerations  with 

persistent air leak may require exploration by thoracotomy. It is important to prevent 
infection  of  the  underlying  lung  by  early  mobilization  with  antibiotic  cover,  and  to 
prevent development of pulmonary edema by crystalloid fluid restriction. 
 

 
Major airways 


background image

 

4

 

    Injuries to major bronchi are infrequently seen as the patient rarely survives the insult 
leading to major airway disruption.  Injuries may be secondary to penetrating, blunt, or 

iatrogenic trauma. There is usually a combination of surgical emphysema, hemoptysis, 
pneumomediastinum and pneumothorax. 
      Symptoms usually develop immediately after penetrating trauma and there may be 
some delay for up to one week in blunt trauma before atelectasis and pneumonia prompt 
a detailed evaluation by bronchoscopy or bronchography. 

     Clinical clues suggestive of bronchial injury include: 

•  Unusually large and persistent air leak. 
•  Need for a second or third chest tube 

•  Incomplete expansion of a pneumothorax despite functioning chest tubes. 
•  Inability to keep lungs expanded. 
•   Refractory or recurrent lobar or whole lung atelectasis. 

•  CXR showing a pneumothorax with downward displacement of the hilum of 

the lung. 

    Injury to the trachea requires considerable force and consequently less than a quarter 
of  patients  survive  to  reach  hospital.  There  is  hoarseness,  dyspnoea  and  surgical 
emphysema.  

    Bronchoscopy or bronchography will be required to confirm the diagnosis. The exact 
pattern of signs will depend on the site of the injury and whether or not the pleura has 
been breached. The treatment is exploration and repair if possible.  
The proximal one half to two thirds of the trachea is best approached via a low cervical 
collar incision, whereas the distal third of the trachea, carina, and proximal right and 

left mainstem bronchi should be approached through a right thoracotomy. Resection of 
lung should be avoided.  
 

 

Great Vesseles 

   The thoracic great vessels consist of the aorta and its major intrathoracic branches, 
the pulmonary arteries and veins, the vena cavae, and the azygos vein. By far the most 
lethal  of  these  is  the  descending  aortic  injury  ,  the  site  of  the  injury  is  the  medial 

descending aorta at the ligamentum arteriosum. Aortic transection  is usually the result 
of a major deceleration injury (road traffic accident or a fall from height) and the patient 
often has other injuries. 
In the last decade or so, the four most dramatic changes in the management of these 
patients  have  been  non  operative  management,  delay  of  definitive  treatment,  use  of 

endovascular  stenting  for  repair,  and  the  increasing  use  of  left  sided  bypass  via 
centrifugal pumps in the operating room. The open surgical approach is via a fourth 
interspace left posterolateral thoracotomy.  

 

 

Diaphragm  

      Blunt diaphragmatic rupture occurs mainly from high speed motor vehicle crashes. 

This injury can be classified into three clinical phases, acute, latent, and obstructive 
phases. The acute phase begins with the original trauma and ends with the apparent 
recovery from other injuries. In the latent or interval phase symptoms are variable and 
non  specific  and  are  suggestive  of  other  disorders  such  as  peptic  ulcer,  gall  bladder 
disorders, partial bowel obstruction and chronic obstructive pulmonary disease. 

The obstructive phase may occur at any time. 


background image

 

5

 

Plain chest films are the initial screening tests of choice. 
The surgical approach to repair acute diaphragmatic injury depends on mechanism of 

injury, condition of the patient and the time of presentation. 
In  the  acute  phase  the  laparotomy  approach  is  preferred,  while  thoracic  approach  is 
preferred in the latent and obstructive phases because of possible adhesions between 
herniated  abdominal  viscera  and  thoracic  organs,  however,  thoracotomy  approach 
should be used for all right sided diaphragmatic defects regardless of the timing after 

initial injury. 
 

Management of blunt chest trauma (in general) 

    Most chest injuries where the heart is not injured are managed conservatively with 
underwater seal drainage, oxygen and physiotherapy to help the patient to expectorate 
while  the  underlying  lung  parenchyma  heals.  In  about  10  per  cent  of  cases  a 
thoracotomy is required. 
 

 The indications for tube thoracostomy: 
It can be a life saving procedure and/or monitoring system for cases with continued 
blood loss, and the general indications are: 

1)  Pneumothorax 
2)  Tension pneumothorax 

3)  Hemothorax 
4)  Penetrating  wound  below  the  nipples  and  without  hemopneumothorax,  for 

whom an exploratory laparatomy is planned. 

5)  ARDS patients on ventilator with high PEEP (bilateral). 
6)  Extensive subcutaneous emphysema (bilateral). 

 
The  indications  for  thoracotomy  following  blunt  thoracic  trauma  are  the 
following:
 
A) urgent 

•  For those rapidly deteriorating because of exsanguinating hemorrhage or from 

tamponade. 

B) emergent 

1)  drainage of more than 1500 ml of blood during time of chest tube insertion. 
2)  continued brisk bleeding (>100 mI/15 minutes).  

3)  continued bleeding of >200 ml/hour for 3 or more hours. 
4)  rupture of the bronchus, aorta, esophagus. 
5)  cardiac tamponade.  

C) elective 

1)  Traumatic diaphragmatic hernia. 

2)  Traumatic false aneurysm. 
3)  Delayed  post-traumatic  squelae  of  penetrating  cardiac  injuries  (valvular  and 

septal defects). 

4)  Stenosis of trachea or main stem bronchus. 
5)  Evacuation of clotted hemothorax. 

 
 

Penetrating Injury of the Chest 

    


background image

 

6

 

     In some aspects, penetrating thoracic injury is simpler to be dealt with than blunt 
trauma because the wound is visible and the structures at risk can be quickly assessed.    

A defect in the chest wall through to the pleura is a ‘sucking wound’. The underlying 
lung collapses and air moves in and out of the thorax with each breath. Emergency 
treatment  involves  sealing  the  wound  and  intercostal  drainage.  Definitive  treatment 
may then follow. It is important to establish the path or track of bullet and stab wounds 
in the chest as there may be damage to the heart, great vessels, and the diaphragm and 

abdominal viscera in addition to the lung injury. 
     Bullet wounds create a cavitating defect in the tissues that they pass through. The 
tissue damage may be very extensive with high-velocity missiles, and entry and exit 
wounds should be noted. Lung tissue is more compliant than the bone and muscles that 
comprise the limbs, and enthusiastic resection along the track can be avoided in most 

cases. Tetanus prophylaxis and high-dose antibiotics (to cover anaerobic organisms) 
should  be  given.  Bullets  lodged  in  the  lung  do  not  require  removal  if  they  are  not 
causing any problems. 

Penetrating wounds of the heart 

      This  is  usually  the  result  of  a  stabbing  or  shooting  incident,  but  can  also  be 
iatrogenic  from  central  line  placement,  cardiac  catheterization  and  endomyocardial 
biopsy. Cardiac tamponade may occur rapidly even with small amounts of blood in the 

pericardium and the condition is recognized by low blood pressure, tachycardia, a high 
central venous pressure, pulsus paradoxus and faint heart sound.  
      Emergency treatment includes aspiration of the pericardium by advancing a wide-
bore needle to the left of the xiphisternum towards the heart. This may hold the situation 
until surgical repair is performed. 

 
 

Complications of thoracic trauma 

Pulmonary 

1.  Atelectasis 
2.  Acute respiratory distress syndrome 
3.  Pneumonia 
4.  Infarction 

5.  Lung abscess 
6.  Arteriovenous fistula 
7.  Bronchial stenosis 
8.  Tracheoesophageal fistula 

Pleural space 

1.  Empyema 
2.  Bronchopleural fistula 
3.  Organized hemothorax 
4.  Chylothorax 
5.  Fibrothorax 

6.  Diaphragmatic hernias 

Vascular 

1.  Thromboembolism 
2.  Air embolism 
3.  Pseudoaneurysm 

4.  Great vessel fistula 


background image

 

7

 

Chest wall 

1.  Hernias 

2.  Persistent pain 

Mediastinum 

1.  Mediastinitis 
2.  pericarditis 

 
Esophageal rupture 

  

 . Esophageal perforation is unusual but catastrophic event. Mortality rate is still high 

and can reach up to 20%. 

     Etiology 

1)  Iatrogenic (51%) 

•  instrumentation  (esophagoscope,  pneumatic  dilation,  bougienage,  NG 

tube, ET tube and sclerotherapy). 

•  operative  injury  (mediastinoscopy,  thyroidectomy,  leiomyoma 

enucleation, gastric vagotomy…..etc). 

 

2)  trauma (20%)  penetrating ,blunt, and blast effect. 

3)  spontaneous (barogenic) rupture 15% follow sudden and drastic increase in intra 

abdominal pressure, most commonly following vomiting. 

4)  Rare causes e.g. tumor, Barrett's ulcer, and viral infection. 

Clinical features 

      Depend  on  cause,  location,  and  duration  since  perforation:  Pain,  dyspnoea, 
dysphagia, and fever are found in different combinations. 

Mackler`s  triad:  it  is  the  combination  of  vomiting,  lower  thoracic  pain,  and 
subcutaneous emphysema which occur during spontaneous rupture. 
 

 
Diagnosis 

      Should be suspected in any case with history of instrumentation and suspicious 
symptoms.  

•  Plain CXR 

•  Contrast studies: it is the standard measure to document the perforation and 

it's location. 

•  Esophagogastrodoudenoscopy and CT scan as adjunct measures.  

Therapy 

      Principles are: 

1)  Debridement of infected and necrotic tissues. 
2)  Elimination of distal obstruction(if present). 
3)  Secure closure of the perforation( re-enforced primary repair of perforation). 
4)  Drainage. 
5)  Establishment of enteral access. 

6)  Antibiotic therapy. 
 
 
 
Treatment options are: 


background image

 

8

 

A)  Non operative therapy, when the leak is minimal and there are no signs of sepsis:  
by keeping the patient fasting, broad spectrum AB for 14 days, drainage of pleural 

effusions, and total parenteral nutrition. 
If the patient condition didn't improve after 24 h, surgical intervention should be 
strongly considered. 
B)  Operative therapy  
Absolute criteria for operation are:  

1)  pneumothorax 
2)  pneumoperitonium 
3)  extensive mediastinal emphysema 
4)  sepsis 
5)  shock 

6)  respiratory failure 
7)  failure of non operative therapy (abscess, empyema) 

 
 
aspirated foreign bodies 

 

    This is a regrettably common occurrence in small children and is often marked by a 
choking  incident  which  then  apparently  passes.  Surprisingly  large  objects  can  be 
inhaled and become lodged in the wider caliber and more vertically placed right main 
bronchus. If not removed, an obstructive emphysema may result but, if there is total 

occlusion  of  the  bronchus,  the  air  distally  will  be  absorbed  and  the  secretions  may 
become infected.  
    There are three possible presentations: 
1).asymptomatic   
2) wheezing (from airway narrowing) with a persistent cough and signs of obstructive 

emphysema. 
3) pyrexia with a productive cough from pulmonary suppuration.  
    A  chest  radiograph  is  vital  as  the  object  may  be  radiopaque,  or  to  visualize  the 
possible complications caused by the foreign body e.g. atelectasis, hyperinflation…etc. 
Often it is not radio-opaque or is obscured by the cardiac shadow or the inflammatory 

response.                                               
    Bronchoscopy is required by an experienced operator with an experienced anesthetist 
to administer the anesthetic. The procedure may be very difficult if there is a severe 
inflammatory reaction. The rigid bronchoscope is best for retrieving inhaled foreign 
bodies. Failure to remove the object may necessitate a bronchotomy through a formal 

thoracotomy.  If  the  object  has  caused  chronic  lung  damage  it  may  be  necessary  to 
remove the affected lobe. 
    Foreign bodies can be classified into organic (like seeds, tiny food particles….etc.) 
which require medical stabilization before bronchoscopy can be done safely, and non 
organic foreign bodies (usually radiopaque metallic objects). 

    Clinical suspicion of foreign body inhalation (in the absence of suggestive history) 
should be aroused after failure of medical treatment after one week of admission and 
optimum treatment of chest infection. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 154 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل