Summary
Vi presenterar en metod för att använda en ultraljud osteotom i kombination med en konventionell osteotom för laminektomi i thorax benbildning av ligamentum flavum. Detta är en relativt säker och lätt att lära sig metod som undviker de perioperativa komplikationerna i samband med den konventionella metoden.
Abstract
Thorax benbildning av ligamentum flavum (TOLF) är en vanlig orsak till progressiv thorax myelopati. TOLF behandlas vanligtvis med kirurgisk dekompression. En mängd olika kirurgiska tekniker, inklusive laminoplastik, laminektomi och lamina fenestration, används för effektiv behandling av TOLF. Traditionella metoder är dock förknippade med en betydande risk för perioperativa komplikationer, inklusive dural laceration och / eller iatrogen ryggmärgsskada. Därför är det viktigt att utveckla en effektiv och säker operationsteknik för TOLF. Här beskriver vi en metod för laminektomiutförd vid bröstryggen med hjälp av en ultraljudsosteotom kombinerad med en konventionell osteotom. Denna teknik kan minska intraoperativa komplikationer. Detta är en relativt säker och lättlärd metod som bör rekommenderas för behandling av TOLF.
Introduction
Thoraxförbening av ligamentum flavum (TOLF) är en av de främsta orsakerna till thorax spinal stenos och har fastställts som den främsta orsaken till thoraxmyelopati 1,2,3. TOLF kännetecknas av ersättning av ligamentum flavum genom ektopisk ny benbildning. Incidensen av TOLF är så hög som 36% i Japan och 63,9% i Kina. De flesta patienter visar långsam progression till symtomatisk thoraxkanalstenos eller thoraxmyelopati4. Dekompression är den enda effektiva behandlingen för TOLF när den blir symptomatisk eftersom konservativ behandling vanligtvis är ineffektiv5.
Laminoplastik, laminektomi och laminafenestration är tre kirurgiska tekniker som har visat sig vara effektiva för TOLF 6,7,8. De kirurgiska resultaten är dock inte alltid tillfredsställande. De konventionella metoderna kan resultera i en hög frekvens av perioperativa komplikationer såsom dural laceration och / eller iatrogen ryggmärgsskada 9,10. Därför är det viktigt att utveckla en effektivare och säkrare operationsteknik för TOLF.
Här beskriver vi i detalj en metod för laminektomi i bröstkorgen med hjälp av en ultraljudsosteotom kombinerad med en konventionell osteotom för att resektera lamina (Figur 1). En ultraljud osteotom är ett precisionsverktyg som använder ultraljudsoscillationer i bladet för att selektivt skära mineraliserad vävnad, vilket förhindrar vävnadsskador11. Tekniken som presenteras här är en relativt säker och lätt att lära sig metod som bör rekommenderas för behandling av TOLF.
Ett ultraljud osteotomisystem är utformat för att skära hårda benstrukturer effektivt samtidigt som mjuka vävnader bevaras genom att omvandla den elektriska ingångssignalen till vertikalt mekaniska svängningar vid en amplitud av 0-120 μm och en frekvens av 39 kHz. Systemet består av en kraftenhet, ett handstycke, flera spetsar och en fotbrytare. En bevattningspump är också integrerad i systemet, och detta levererar saltlösning till skäreggen för att minska lokal termisk nekros.
Här presenteras ett fall av 57-årig manlig patient som presenterade svaghet i nedre extremiteterna med ostadig gång i 3 år. Symtomen var mer uttalade på höger sida. Fysisk undersökning visade att patientens muskelstyrka grad12 var 5 (knappt detekterbar svaghet) för båda underbenen. Dessutom inträffade domningar i huden när akupunktur applicerades under vänster inguinalplan, hypoestesi observerades vid nålning av huden i sadelområdet, de djupa senreflexerna ökade något i båda underbenen och Babinski-tecknet13 var positivt. Röntgen, CT och MR visade thorax benbildning av ligamentum flavum vid T10-11. Preoperativa data presenteras i figur 2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etiskt godkännande erhölls från författarsjukhusets medicinsk-etiska kommitté. Informerat samtycke erhölls från varje patient.
1. Inklusions-/exklusionskriterier och preoperativ beredning
- Inkludera patienter med följande preoperativa symtom: oförmögen att gå stadigt, domningar i underbenen, atrofi i underbenen, bensvaghet, okontrollerad rörelse i nedre extremiteterna eller sfinkterdysfunktion etc., samt tecken och bilddata som överensstämmer med thoraxmyelopati.
- Exkludera patienter baserat på följande kriterier: förekomst av cervikal spinal stenos eller lumbal spinal stenos (bekräftad av MR), thoraxdiskbråck eller benbildning av det bakre längsgående ligamentet (bekräftat av CT), fraktur eller en infektion eller tumör i ryggraden.
- Placera patienten i en benägen position under generell anestesi.
- Utför neurofysiologisk övervakning som involverar somatosensoriska framkallade potentialer (SSEP) och motoriska framkallade potentialer (MEP) under hela operationen.
- Identifiera tolf-nivåerna med C-armen före operationen.
2. Snitt och tillvägagångssätt
- Desinficera det kirurgiska området med povidonjod (PVP-I) och drapera området med sterila kirurgiska handdukar.
- Identifiera de involverade nivåerna av TOLF preoperativt med hjälp av C-arm röntgenmaskinen.
- Gör ett längsgående snitt över de spinösa processerna med hjälp av en skalpell, som sträcker sig från den spinösa processen ovan till den spinösa processen under TOLF-nivån.
OBS: Ett segment är ca 10 cm långt. Snittet bör sträcka sig från den spinösa processen ovan till den spinösa processen under TOLF-nivån. - Exponera den bakre beniga strukturen, inklusive de spinösa processerna, bilaterala lamina och zygapophyseal lederna av de involverade nivåerna med hjälp av en unipolär elektrotom.
- Bestäm pedikelskruvens ingångspunkter (skärningspunkten mellan mittlinjerna i fasettfogen och tvärprocessen). Sätt i pedikelmarkeringsstiften för att markera ingångspunkterna för pedikelskruven och använd dessa som referens för bröstryggens sidokant.
- Definiera en rektangulär dekompressionszon som området mellan mittpunkten för fasettfogarna bilateralt och mellan de nedre delarna av den övre lamina (under pedikelns kaudala kant, som kan lokaliseras av pedikelmarkörstiften) och de övre delarna av den nedre lamina (ovanför pedikelns kranialkant) av de involverade TOLF-segmenten (figur 3).
3. Dekompression
- Ta bort de spinösa processerna, tillsammans med de supraspinösa och interspinösa ligamenten, med hjälp av en benrongeur från kranialen till den kaudala änden av dekompressionszonen. Vanligtvis upprätthålla en del av den spinösa processen för att hjälpa till att ta bort lamina.
- Bevattna snittet med saltlösning för att identifiera blödningsställen och blockera eventuella blödningsställen med steriliserad medicinsk styptisk mätare på resterande supraspinösa.
- Använd en ultraljud osteotom för att skära lamina horisontellt på kraniala och kaudala ändar av dekompressionszonen och längsgående mellan mittpunkten av fasettfogarna bilateralt. Utför skärningen tills kirurgen känner att lamina har skurits igenom (skärningen kan göras flera gånger).
- Använd en konventionell osteotom för att häva lamina uppåt och vrida den från sida till sida. Ett knäckande ljud från benet indikerar att lamina har blivit helt avskuren (figur 4).
- När lamina har lossnat, använd en eller två handduksklämmor för att klämma fast roten till den spinösa processen och höj hela lamina försiktigt. När det finns vidhäftning mellan den ossifierade vävnaden och dura materen, använd en nervdissektor för disattachment.
- Trimma den återstående ledprocessen och kanten av lamina på båda sidor med Kerrison rongeurs för att säkerställa full dekompression.
4. Intern fixering
- Efter grundlig hemostas med bipolär elektrokoagulering och styptisk kräm, täck duralytan med en gelatinsvamp eller flytande gelatin och neurokirurgisk svamp (t.ex. Cottonoid). Byt sedan ut pedikelmarkeringsstiften med pedikelskruvar.
- Anslut skruvarna med titanstavar och dra åt skruvmuttrarna.
- Finhacka benfragmenten från vertebrala lamina och implantera fragmenten bilateralt mellan de tvärgående processerna. Under hela operationen, uppnå hemostas med bipolär elektrokoagulering och styptisk kräm.
5. Postoperativ behandling
- Utför Jackson-Pratt dränering rutinmässigt för 24-48 h hos patienter utan dural tårar14. Administrera uttorkningshantering och neurotrofiska läkemedel efter operationen.
- Administrera intravenöst metylprednisolon (40 mg) i 3 dagar.
- Instruera patienterna att utföra rehabiliteringsövningar för att hjälpa funktionell återhämtning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Resultat av representativa fall
På den första postoperativa dagen avslöjade CT-skanningarna att benbildningen hade tagits bort helt och ryggmärgen hade dekomprimerats fullständigt (figur 5). Patienten kunde gå stadigt. Muskelstyrkan i båda underbenen var 5. Patienten släpptes 3 dagar efter operationen.
Totalt 71 patienter inkluderades i studien. Alla operationer utfördes tillfredsställande. Den genomsnittliga varaktigheten av operationen var 126 min ± 32 min. Den genomsnittliga blodförlusten var 98 ml ± 31 ml. Sjukhusvistelsens längd var 7,1 dagar ± 1,4 dagar. Den genomsnittliga uppföljningen var 12,4 månader ± 2,1 månader (tabell 1). Inga perioperativa komplikationer såsom vaskulär skada, ryggmärgsskada eller pleurautgjutningsbildning inträffade under operation hos någon patient.
Fem patienter hade dural tårar under operationen, och fyra av dem hade dural ossifikation. Alla dessa patienter genomgick inte reparation, och inget läckage av cerebrospinalvätska från såret observerades efter operationen. Dessa fem patienter fick stå upp och gå efter att ha stannat i en benägen position i 7 dagar med tryckförband. Ingen patient klagade över postoperativ neurologisk exacerbation, infektion i operationsområdet, fördröjd läkning eller epiduralt hematom. Under uppföljningen inträffade varken cerebrospinalvätskecystor eller snittdehiscens.
Figur 1: Ultraljud och konventionella osteotomer. (A, B) Ultraljud osteotom och (C) konventionell osteotom. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Preoperativt representativt fall. (A,B) Den preoperativa AP- och lateral röntgen, (C,D) T2-viktad sagittal och tvärsnitts-MR, (E) och datortomografi (CT) visade de typiska radiologiska avvikelserna för TOLF. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Den rektangulära dekompressionszonen. Området mellan mittpunkterna för fasettfogarna bilateralt, liksom de nedre delarna av den överlägsna lamina och de överlägsna delarna av den nedre lamina av de drabbade TOLF-segmenten, identifierades som en rektangulär dekompressionszon (pil: pedikelmarkörstift). Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: Användning av den konventionella osteotomen för att häva lamina uppåt. Efter att lamina har skurits igenom används den konventionella osteotomen för att häva lamina uppåt och vrida den från sida till sida. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 5: Postoperativt representativt fall. (A,B) Den postoperativa AP- och sidoröntgen- och (C,D,E)-datortomografin visade att dekompressionen av TOLF och bröstryggmärgen var tillräcklig. Klicka här för att se en större version av denna figur.
| De perioperativa parametrarna | |
| Patienter | 71 |
| Drifttid (min) | 126±32 |
| Blodförlust (ml) | 98±31 |
| Uppföljningstid | 12.4±2.1 |
| Sjukhusvistelse (dagar) | 7.1±1.4 |
Tabell 1: De perioperativa parametrarna för laminektomi vid bröstkorgsbenbildning av ligamentum flavum (TOLF).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Laminektomi är den konventionella behandlingsmetoden för bröstkorg ossifierad ligamentum flavum. Felaktig användning av traditionell benskärningsutrustning, såsom höghastighetsborrar och roterande grader, kan dock leda till nervtermisk skada, grepp om mjukvävnaden, riva dura mater och mekanisk skada15,16,17. En ultraljud osteotom är ett nytt benskärande verktyg som används för exakta osteotomier. Denna anordning möjliggör bendissektion längs ett smalt skärblad, som vibrerar i längdriktningen vid hög frekvens. På grund av ultraljudsbladets exakta svängningar kan benstrukturer selektivt avlägsnas utan att skada den intilliggande nervvävnaden18. Energin från framkanten av ultraljud osteotome överförs företrädesvis till den fasta strukturen (benet). På grund av detta verktygs egenskap att böja, vibrera och deformeras till vibrationsmikrorörelser med minimal energiöverföring kan intilliggande mjuka vävnader (ligamentum flavum, bakre längsgående ligament och dura mater) sparas med denna teknik 11,19,20,21. Många studier har visat att ultraljudsinstrument kan minska risken för skador på omgivande mjukvävnader och kritiska strukturer som nerver och kärl, särskilt under osteotomiprocedurer22,23. Således, på grund av de ovan nämnda fördelarna, ultraljud osteotomer har använts i stor utsträckning och konsekvent för att underlätta osteotomier i ett brett spektrum av ryggradsprocedurer.
Vi skulle vilja föreslå några rekommendationer för Tolf-operationen. För det första, före dekompression, bör en rektangulär dekompressionszon bestämmas. Kranialen till den kaudala änden av dekompressionszonen bör definieras som den nedre delen av den övre lamina och den övre delen av den nedre lamina av de segment som är involverade i TOLF. Kirurgen måste se till att ligamentum flavum inte är fäst vid den del av vertebrala lamina som måste resekteras. I Detta säkerställer inte bara säkerheten utan säkerställer också att alla ossifierade ligamentum flavum är inblandade. För det andra, för att undvika att skära pedikeln eller skada bröstryggmärgen, bör pedikelmarkörstift placeras före resektion, vilket kan fungera som referens för bröstryggmärgens laterala kant. För det tredje, efter att lamina har skurits igenom, används en konventionell osteotom för att häva lamina uppåt och vrida den från sida till sida. Om ett studsande eller sprickande ljud hörs indikerar detta att lamina har blivit helt avskuren. Om uppenbart motstånd känns vid hävstång av lamina, bör skärprocessen upprepas och lamina ska hävstångas igen tills lamina verkar lös under manipulation. För det fjärde, efter lossning av lamina, kläms roten av den spinösa processen fast med två handduksklämmor, och hela lamina lyfts försiktigt. Vanligtvis krävs en nervdissektor för att dissekera vidhäftningen mellan den ossifierade vävnaden och dura materen. Ibland används en skalpell för att utföra exakt dissektion när vidhäftningarna är oskiljaktiga. Slutligen, efter att lamina har tagits bort, antas bipolär elektrokoagulering och styptisk kräm för hemostas. Om ytterligare blödning uppstår kan den stoppas med en kirurgisk hemostatisk matris, som har en relativt god hemostatisk effekt.
I denna studie har vi rapporterat vår erfarenhet av att behandla 71 patienter med hjälp av en ultraljudsosteotom kombinerad med en konventionell osteotom för laminektomi i TOLF. Alla operationer genomfördes framgångsrikt. På den första postoperativa dagen avslöjade CT-skanningarna att benbildningen hade blivit helt utskuren och att ryggmärgsdekompressionen var tillräcklig. Ingen av patienterna upplevde perioperativa komplikationer under operationen.
Trots allt detta har tekniken fortfarande vissa begränsningar. För det första, om ultraljudsosteotomen inte appliceras ordentligt, kan bladet lätt bryta. För det andra är inlärningskurvan brant för unga ryggkirurger vid behandling av TOLF. Således rekommenderas att ryggkirurger med erfarenhet utför sådana operationer. Vi föreslår dock att resultaten av den aktuella studien har klinisk betydelse. Baserat på resultaten av denna studie har tekniken som tillhandahålls här visat sig vara ett säkert, effektivt och livskraftigt val för behandling av TOLF, särskilt den isolerade benbildningen av ligamentum flavum.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Finansiering tillhandahölls av Zhejiang Medical and Health Science and Technology-projektet (projektnummer: 2021433841 och 2023564481).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| C-arm X-ray machine | GE | 20192060063 | / |
| Cera styptica | Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd | W810T | / |
| Conventional osteotome | Suzhou qingniu medical instrument co. | 10012.01 | / |
| Cottonoids | Piaoan Holding Group Co., Ltd | 20182640073 | / |
| Fluid gelatin | Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd | 20183142459 | / |
| Gelatin sponge | B.Braun Melsungen AG | 20163642299 | / |
| Jackson–Pratt drainage | Suzhou Weikang Medical Equipment Co., Ltd | 20162140955 | / |
| Kerrison Rongeurs | Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd | 2100888 | / |
| Nerve dissector | Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd | p23110 | / |
| Pedicle screw | Medtronic | 76446545 | / |
| Towel clamps | KEWEIDUN | 10058468134417 | / |
| Ultrasonic Osteotomy Surgical System | SMTP Technology Co. | FD880A | / |
| Unipolar/bipolar electrotome | Shanghai Hutong Electronics Co., Ltd | 20143251899 | / |
References
- Miura, K., et al. Thoracic myelopathy caused by calcification of the ligamentum flavum. Journal of Rural Medicine. 15 (2), 65-67 (2020).
- Wang, T., Yin, C., Wang, D., Li, S., Chen, X. Surgical technique for decompression of severe thoracic myelopathy due to tuberous ossification of ligamentum flavum. Clinical Spine Surgery. 30 (1), 7-12 (2017).
- Baba, S., et al. Microendoscopic posterior decompression for the treatment of thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum: A technical report. European Spine Journal. 25 (6), 1912-1919 (2016).
- Ahn, D. K., et al.
- Isaacs, R. E., et al. Minimally invasive microendoscopy-assisted transforaminal lumbar interbody fusion with instrumentation. Journal of Neurosurgery. Spine. 3 (2), 98-105 (2005).
- Li, K. K., Chung, O. M., Chang, Y. P., So, Y. C. Myelopathy caused by ossification of ligamentum flavum. Spine. 27, 308-312 (2002).
- Okada, K., et al. Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Clinicopathologic study and surgical treatment. Spine. 16 (3), 280-287 (1991).
- Ikuta, K., et al. Decompression procedure using a microendoscopic technique for thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Minimally Invasive Neurosurgery. 54 (5-6), 271-273 (2011).
- Osman, N. S., et al. Outcomes and complications following laminectomy alone for thoracic myelopathy due to ossified ligamentum flavum: A systematic review and meta-analysis. Spine. 43 (14), 842-848 (2018).
- Hou, X., et al. A systematic review of complications in thoracic spine surgery for ossification of ligamentum flavum. Spinal Cord. 56 (4), 301-307 (2018).
- Hu, X., Ohnmeiss, D. D., Lieberman, I. H. Use of an ultrasonic osteotome device in spine surgery: experience from the first 128 patients. European Spine Journal. 22 (12), 2845-2849 (2013).
- Florence, J. M., et al. Intrarater reliability of manual muscle test (Medical Research Council scale) grades in Duchenne's muscular dystrophy. Physical Therapy. 72 (2), 115 (1992).
- Kumar, S. P., Ramasubramanian, D.
- Liu, T., et al. Analysis of the surgical strategy and postoperative clinical effect of thoracic ossification of ligament flavum with dural ossification. Frontiers in Surgery. 9, 1036253 (2022).
- Li, X., et al. Surgical results and prognostic factors following percutaneous full endoscopic posterior decompression for thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Scientific Reports. 10, 1305 (2020).
- Hosono, N., et al. Potential risk of thermal damage to cervical nerve roots by a high-speed drill. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 91 (11), 1541-1544 (2009).
- Hara, M., Takayasu, M., Takagi, T., Yoshida, J. En bloc laminoplasty performed with threadwire saw. Neurosurgery. 48 (1), 235-239 (2001).
- Vercellotti, T. Technological characteristics and clinical indications of piezoelectric bone surgery. Minerva Stomatologica. 53 (5), 207-214 (2004).
- Nickele, C., Hanna, A., Baskaya, M. K. Osteotomy for laminoplasty without soft tissue penetration, performed using a harmonic bone scalpel: Instrumentation and technique. Journal of Neurological Surgery. Part A, Central European Neurosurgery. 74 (3), 183-186 (2013).
- Sanborn, M. R., et al. Safety and efficacy of a novel ultrasonic osteotome device in an ovine model. Journal of Clinical Neuroscience. 18 (11), 1528-1533 (2011).
- Schaeren, S., et al. Assessment of nerve damage using a novel ultrasonic device for bone cutting. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 66 (3), 593-596 (2008).
- Stübinger, S., Kuttenberger, J., Filippi, A., Sader, R., Zeilhofer, H. F. Intraoral piezosurgery: Preliminary results of a new technique. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 63 (9), 1283-1287 (2005).
- Vercellotti, T., Pollack, A. S. A new bone surgery device: Sinus grafting and periodontal surgery. Compendium of Continuing Education in Dentistry. 27 (5), 319-325 (2006).
