脊柱手术中的术中超声

摘要

本文介绍了一种在脊柱手术中使用术中神经超声的方案，特别是在采用后路手术时，针对脊髓内病变以及腹侧椎管内病变的情况。

摘要

自20世纪80年代以来，已有若干报告指出术中应用超声作为脊柱外科手术中有用的辅助手段。然而，随着更新的尖端成像技术的出现，术中脊柱超声的应用已基本不再流行。尽管如此，术中超声相较于其他术中技术（如磁共振成像和计算机断层扫描）仍具有多项优势，包括更具成本效益、操作高效、易于使用和解读。此外，它仍是实现软组织及病变实时可视化的唯一方法。本文重点探讨术中超声的优势，特别是在后路入路处理脊髓圆锥内病变以及硬膜囊腹侧病变时的应用。

引言

超声是医学中最常见的诊断工具之一，尤其适用于腹部、四肢和颈部病变的可视化。然而，目前其在颅内和脊柱病变检查中的应用尚不广泛。1978年，Reid首次报道了使用超声成像技术观察颈髓囊性星形细胞瘤¹。在该研究中，通过让患者屈颈以打开椎板间窗进行扫描。四年后，即1982年，Dohrmann和Rubin报道了在10例患者中术中使用超声观察硬膜内空间的应用²。这10例患者中通过术中超声识别出的病变包括脊髓空洞症、脊髓囊肿以及髓内和髓外肿瘤。他们进一步展示了术中超声在引导导管和探针进行肿瘤活检、囊肿引流以及脑室分流导管置入中的应用³。这使得探针/导管的位置能够实时监测并精确定位，从而减少放置过程中的误差和不准确性。在这些初步报道之后，陆续有其他研究发表，报道了术中超声在引导脊髓囊肿引流、髓内及髓外肿瘤切除以及脊髓空洞-蛛网膜下腔分流导管置入中的应用^{4,5,6,7,8,9,10}。此外，研究还表明，术中超声可提高轴内实性脑肿瘤和脊髓硬膜内肿瘤全切除率^11,12。术中超声还被证实有助于在组织操作前进行术中手术规划，并在脊柱骨折患者中对神经结构充分减压情况进行后续可视化评估^7,9,13,14,15。

随着新型术中技术的发展，软组织的可视化效果得到显著提升，例如磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT），因此术中神经外科医生如今较少使用且更不倾向于采用术中超声作为术中影像技术¹⁶。然而，在某些手术病例中，术中超声相较于这些新技术仍具有优势（表1）。研究表明，与术中CT（iCT）或锥形束CT（cbCT）相比，术中超声在显示硬膜内结构的软组织方面具有更佳的可视化效果^9,17。尽管术中MRI（iMRI）因其更高的软组织分辨率而在可用情况下具有实用价值，但其成本高昂、耗时较长，且无法提供实时图像^6,16,18。例如，在硬膜囊腹侧存在一个外科医生无法直接观察到的硬膜内占位性病变时，术中超声便体现出其优势。此外，尽管术中超声的操作依赖于操作者经验，但根据我们的经验，该技术使用相对简便，且无需放射科医师即可轻松解读图像。

方案

本方案遵循布里格姆妇女医院人类研究伦理委员会的指南。

1. 术前方案

1. 在门诊评估脊柱病变患者，并确定其是否符合脊柱手术的适应证。进行神经系统评估，并获取CT或MRI扫描以明确脊柱病变。
2. 纳入患有神经鞘瘤、室管膜瘤、脑膜瘤、星形细胞瘤等硬膜内病变的患者， 等等。或存在腹侧硬膜外压迫性病变的患者，例如胸段椎间盘腹侧突出、腹侧骨折碎片，或伴有腹侧压迫的脊柱骨性肿瘤。
   注意：病理诊断需通过脊柱CT或MRI影像确定。排除标准包括无法耐受手术的患者，或预后极差的患者。

2. 手术准备

1. 手术前夜午夜后禁止患者经口进食任何食物或饮水。
   注意：患者将由麻醉医师实施全身麻醉并进行气管插管。
2. 根据外科医生对脊柱手术的要求，将患者摆放至背部暴露的体位。
3. 使用聚维酮碘对手术区域进行擦洗，完成手术部位的消毒。

3. 手术

注意：本部分实验方案遵循通用的脊柱外科手术技术，相关内容可参考任何权威的脊柱外科手术技术教科书¹⁹。

1. 使用手术刀沿脊柱相应椎体水平的纵轴做切口，并继续直线切开直至暴露骨组织。
   注意：切口大小取决于病变范围。例如，若肿瘤累及两个椎体节段，则至少需要暴露两个椎体节段。当骨组织暴露后，可使用便携式X光机进行X线检查，以确认正确的椎体水平。
2. 使用电外科烧灼器进行骨膜下剥离，暴露棘突（可见为膨大的骨性突起）。将切割缘转向腹侧，并横向清扫椎板区域。
3. 联合使用Leksell骨钳和高速磨钻切除骨性椎板及棘突，以暴露其下方的黄韧带。
4. 使用角度刮匙和Kerrison咬骨钳切除黄韧带，显露其下方的硬脑膜。
5. 使用双极电凝和止血材料实现止血。
   注意：获得高质量超声图像的前提是保持术野清洁。

4. 术中超声

1. 使用便携式超声设备及直径为 20 mm 的换能器探头。
   注意：探头频率范围应为 10 至 4.4 MHz。任何具有相似探头直径和频率范围的可比设备均可使用。
2. 完成骨质切除并暴露硬脑膜后，在手术区域注入足够的生理盐水，使超声探头可完全浸入其中。
   注意：通常需要 100–500 mL 生理盐水。生理盐水可实现声学耦合。
3. 开启超声设备，将超声探头置于感兴趣区域水平的盐水环境中，开始获取图像。
   注意：探头无需直接接触硬脑膜或脊髓。图像将在超声屏幕上实时显示，外科医生可立即进行判读。随时按下 冻结 按钮可捕获屏幕图像，并通过按下 保存 按钮进行存储。
4. 将超声探头沿脊髓管走行方向对齐，于纵切面获取实时图像，以观察脊髓及病灶，其成像效果类似于磁共振成像（MRI）的矢状位图像。
5. 将超声探头垂直于脊髓管放置，于横切面获取实时图像，以观察脊髓及病灶，其成像效果类似于磁共振成像（MRI）的轴位图像。
6. 获取实时图像，以确认无法直接观察到的病灶位置，与术前 CT 或 MRI 图像进行对照，指导手术器械的定位，和/或确认病变的清除情况。
   注意：必要时，可使用一小块无菌压缩海绵（约 0.5 cm × 0.5 cm）作为强回声手术标记物，将其置于手术区域，以帮助将手术位置与图像位置相对应。这有助于术中定位病灶，并有助于识别肿瘤边界。

5. 术后随访

1. 出院后，让患者在一个月内返回门诊进行随访。
2. 进行神经系统评估以及CT或MRI扫描，以确认症状和病理的缓解情况。

结果

在正常脊柱超声成像中，硬脊膜表现为围绕无回声脊髓液的一层强回声结构。脊髓因其均匀的低回声表现而可被识别，其周围环绕着一层强回声环。该强回声环是由于从脊髓液到脊髓组织的密度变化所致。中央管表现为中央明亮的回声，而穿出的神经根则呈高度回声，尤其在马尾区域更为明显¹⁶。术中超声在硬膜内肿块病变切除术中可发挥重要作用。在常规情况下，术前CT或MRI可大致确定硬膜内肿块相对于已知邻近结构的位置。基于此估计，进行硬脊膜切开，通常需向两侧延长切口以充分暴露病变区域。在马尾肿瘤病例中，病变可能相对于术前影像发生头侧移位²⁰。借助术中超声，可在打开硬脊膜前清晰显示病变位置，从而使硬脊膜切开更准确、更适当地定位至肿块的确切位置^20,21。此外，对于需要切开脊髓以到达肿瘤的髓内病变，使用术中超声引导外科医生可降低神经损伤及后续神经功能缺损的风险^22...

讨论

随着新技术的出现，术中超声在脊柱外科手术中的应用已逐渐减少，然而，与其他现有的影像学检查方法（如 MRI 和 CT^6,9,16,17,18）相比，它仍具有多项优势。除了成本低廉之外，本方案还表明，术中超声操作简便，能够以足够的分辨率显示解剖结构，而这些结构通常无法由术者直接观察到。当术者从后方入路处理位于椎管腹侧的病灶时，该技术尤其有用。此外，超声图像可与术前 MRI 或 CT 图像进行对照，且无需放射科医师进行解读。最重要的是，术中超声仍是唯一能够实现实时成像的影像学手段³⁶。同时，超声检查对患者和术者均无辐射风险。

应仔细分析术前 MRI 或 CT 图像，以避免术中并发症，并准确定位初始切口位置。这有助于确保...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
阿洛卡 Prosound 5 便携式超声设备	日立	不适用	市场上任何性能相当的设备均可使用
UST-9120 探头	日立	UST-9120	直径为 20 mm，频率范围为 10 至 4.4 MHz（任何性能相当且兼容的探头均可使用）