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Medicine

Ultrassom intraoperatório em cirurgia espinhal

Published: August 17, 2022 doi: 10.3791/58080
Automatic Translation
1, 1, 1
1Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School

Summary

Aqui, apresentamos um protocolo sobre o uso de ultrassom intraoperatório na cirurgia da coluna vertebral, particularmente em casos de lesões intradural e lesões no canal espinhal ventral ao utilizar uma abordagem posterior.

Abstract

Desde a década de 1980, há vários relatos para o uso de ultrassom intraoperatório como um adjunto útil na cirurgia da coluna vertebral. No entanto, com o advento de novas modalidades de imagem de ponta, o uso de ultrassom intraoperatório na cirurgia da coluna vertebral tem caído em grande parte fora de favor. Apesar disso, o ultrassom intraoperatório continua a fornecer várias vantagens sobre outras técnicas intraoperatórias, como ressonância magnética e tomografia computadorizada, incluindo ser mais econômico, eficiente e fácil de operar e interpretar. Além disso, continua sendo o único método para a visualização em tempo real de tecidos moles e patologias. Este artigo foca nas vantagens do uso do ultrassom intraoperatório, especialmente em casos de lesões intradural e lesões ventral ao sac thecal ao se aproximar posteriormente.

Introduction

O ultrassom é uma das ferramentas de diagnóstico mais comuns na medicina, particularmente para visualizar patologia no abdômen, membros e pescoço. No entanto, seu uso para investigar lesões cranianas e espinhais não é amplamente utilizado. Em 1978, Reid foi o primeiro a relatar o uso de ultrassom para visualizar o astrocitoma cístico do cordão cervical1. Aqui, foram realizados exames com o pescoço do paciente flexionado para permitir a abertura da janela intralaminar. Quatro anos depois, em 1982, Dohrmann e Rubin relataram o uso de ultrassom intraoperatóriamente para visualizar o espaço intradural em 10 pacientes2. As patologias identificadas com ultrassom intraoperatório entre os 10 pacientes incluíram seringomielia, cistos da medula espinhal e tumores intramedulares e extramedulosos. Eles demonstraram ainda o uso de ultrassom intraoperatório para orientar cateteres e sondas para biópsia de tumores, drenagem de cistos e colocação do cateter de shunt ventricular3. Isso permitiu o monitoramento em tempo real e o posicionamento preciso de sondas/cateteres, reduzindo a imprecisão e erros de colocação. Após esses relatórios iniciais, vários outros publicaram o uso de ultrassom intraoperatório para a drenagem de cisto da medula espinhal, ressecção de tumor intramedusário e extrameduloso, e colocação de cateter syringo-subaracnóide 4,5,6,7,8,9,10 . Além disso, mostrou-se também aumentar a taxa de ressecção completa de tumores cerebrais sólidos intra-axiais e tumores intraduralespinhal 11,12. O ultrassom intraoperatório também provou ser útil para o planejamento cirúrgico intraoperatório antes da manipulação do tecido e posterior visualização de descompressão de elemento neural adequado em pacientes com fraturas na colunavertebral 7,9,13,14,15.

Com o advento da nova tecnologia intraoperatória permitindo uma visualização mais clara dos tecidos moles, como ressonância magnética (RM) e tomografia computadorizada (TC), o ultrassom intraoperatório tornou-se menos comum e uma modalidade de imagem intraoperatória menos favorecida entre os neurocirurgiões hoje16. No entanto, o ultrassom intraoperatório pode ter vantagens sobre essas novas tecnologias em certos casos operacionais (Tabela 1). O ultrassom intraoperatório mostrou-se demonstrar melhor visualização de tecido mole das estruturas intradural quando comparado com a Tomografia Intraoperatória (TIC) ou a Tomografia do Feixe de Cone (CBCT)9,17. Embora a ressonância magnética intraoperatória (iMRI) seja útil quando disponível devido à maior resolução de tecido mole que proporciona, é cara, demorada e não fornece imagens em tempo real6, 16,18. Um exemplo é na circunstância de um ventral de massa intradural para o saco thecal que o cirurgião é incapaz de visualizar diretamente. Além disso, apesar de ser dependente do operador, pela nossa experiência, o ultrassom intraoperatório é bastante simples de usar e pode ser facilmente lido sem um radiologista.

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Protocol

O protocolo ilustrado aqui segue as diretrizes do comitê de ética em pesquisa humana no Brigham and Women's Hospital.

1. Protocolo pré-operatório

  1. Avaliar pacientes com patologia espinhal na clínica e determinar a elegibilidade para cirurgia na coluna. Realizar avaliação neurológica e obter tomografia ou ressonância magnética para identificar lesão espinhal.
  2. Incluem pacientes que têm uma patologia intradural como schwannoma, ependimoma, meningioma, astrocitoma, etc.; ou pacientes que tenham uma patologia extradural compressiva ventral, como um disco torácico ventral, fragmentos de fratura ventrally, ou um tumor ósseo espinhal com compressão ventral.
    NOTA: A patologia é determinada por imagem espinhal com tomografia computadorizada ou ressonância magnética. Os critérios de exclusão incluem os pacientes que não toleram cirurgias, ou pacientes com prognóstico extremamente ruim.

2. Preparação para cirurgia

  1. Não permita que o paciente consuma nada pela boca depois da meia-noite antes da cirurgia.
    NOTA: O paciente será colocado sob anestesia geral e entubado pelo anestesista.
  2. Posicione o paciente com as costas expostas de acordo com a preferência do cirurgião para a cirurgia da coluna.
  3. Esterilize a área cirúrgica com povidone-iodo esfregando a área.

3. Cirurgia

Nota: Esta seção do protocolo segue técnicas gerais de cirurgia da coluna vertebral que podem ser referenciadas a partir de qualquer manual de técnica de cirurgia da colunavertebral respeitável 19.

  1. Faça uma incisão com um bisturi ao longo do comprimento da coluna vertebral sobre os níveis apropriados das vértebras e continue a fazer uma incisão reta até que o osso seja atingido.
    NOTA: O tamanho da incisão dependerá do tamanho da patologia. Por exemplo, se o tumor abrange dois níveis vertebrais, então pelo menos dois níveis vertebrais precisarão ser expostos. Quando o osso é exposto, um raio-X com uma máquina de raio-X portátil pode ser realizado para verificar as vértebras corretas.
  2. Realizar dissecção subperiosteal por cauteria eletrocirúrgica e expor o processo espinhoso que é visualizado como um processo ósseo bulboso. Gire a borda de corte ventrally e varrer através do laminar.
  3. Use uma combinação de um plier ósseo Leksell e uma broca de alta velocidade para remover o processo de lamina óssea e espinhoso para expor o flavum ligamentum por baixo.
  4. Use um curette angular e um soco no osso kerrison para remover o flavum ligamentum para revelar a dura-seca por baixo.
  5. Use matriz bipolar e hemostática para alcançar hemostasia.
    NOTA: O sucesso de uma boa imagem de ultrassom depende de um campo cirúrgico limpo.

4. Ultrassom intraoperatório

  1. Use uma máquina de ultrassom móvel e uma sonda transdutor com um diâmetro de 20 mm.
    NOTA: A sonda deve ter uma faixa de frequência de 10 a 4,4 MHz. Qualquer dispositivo comparável com diâmetro de sonda semelhante e alcance de frequência deve ser suficiente.
  2. Após a remoção óssea e a exposição à dura, encha o campo cirúrgico com solução salina suficiente para que a sonda transdutor de ultrassom possa ser submersa.
    NOTA: Geralmente, é necessário um alcance de 100-500 mL de solução salina. A solução salina permite o acoplamento acústico.
  3. Ligue a máquina de ultrassom e coloque a sonda de ultrassom dentro do banho salino ao nível de interesse para começar a adquirir imagens.
    NOTA: Não é necessário colocar a sonda tocando diretamente a dura ou medula espinhal. As imagens são adquiridas na tela de ultrassom em tempo real e podem ser interpretadas imediatamente pelo cirurgião. As imagens na tela podem ser capturadas a qualquer momento pressionando o botão Congelar e podem ser salvas pressionando o botão Salvar .
  4. Adquira imagens em tempo real no plano longitudinal colocando a sonda de ultrassom em linha com a direção do canal espinhal para visualizar a medula espinhal e a lesão semelhante às imagens sagiais da ressonância magnética.
  5. Adquira imagens em tempo real no plano transversal colocando a sonda de ultrassom perpendicular ao canal espinhal para visualizar a medula espinhal e a lesão como as imagens axiais da ressonância magnética.
  6. Adquirir imagens em tempo real para verificar a localização de lesões que não podem ser visualizadas diretamente, correlacionar-se com as imagens de tomografia pré-operatória ou ressonância magnética, orientar a colocação da ferramenta cirúrgica e/ou confirmar a resolução da patologia.
    NOTA: Quando necessário, um pequeno pedaço de esponja estéril comprimido de aproximadamente 0,5 cm x 0,5 cm pode ser usado como um marcador cirúrgico hiperecóico a ser colocado no campo cirúrgico e ajudar a correlacionar o local cirúrgico com a localização da imagem. Isso ajuda a localizar a lesão durante a cirurgia e também ajuda a identificar a margem do tumor.

5. Acompanhamento pós-operatório

  1. Após a alta, o paciente retorne à clínica dentro de um mês para acompanhamento.
  2. Realizar uma avaliação neurológica e tomografia ou ressonância magnética para confirmar a resolução dos sintomas e patologia.

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Representative Results

Na imagem normal do ultrassom da coluna vertebral, a dura é uma camada ecogênica que envolve o fluido espinhal anecóico. A medula espinhal é distinguida por sua aparência homogênea e baixa ecogenicidade que é cercada por uma borda ecogênica. Esta borda ecogênica é devido à mudança de densidade do fluido espinhal para a medula espinhal. O canal central aparece como um eco central brilhante, enquanto as raízes nervosas parecem altamente ecogênicas, particularmente na cauda equina16. O ultrassom intraoperatório pode desempenhar um papel vantajoso na ressecção da lesão de massa intradural. Em um caso padrão, a tomografia pré-operatória ou ressonância magnética aproxima a localização de uma massa intradural em relação às estruturas adjacentes conhecidas. Com essa aproximação, é feita uma duratomia, geralmente com a extensão da duratomia em qualquer direção para exposição suficiente da lesão. Nos casos de tumores cauda equina, a lesão pode migrar rostrally em relação à imagem pré-operatória20. Com o ultrassom intraoperatório, a lesão pode ser facilmente visualizada antes da abertura dural e a duratomia pode ser feita de forma mais adequada e precisa para a localização exata da massa 20,21. Além disso, com lesões intrameduullárias onde há necessidade de dissecção através da medula espinhal para atingir tumores, o risco de dano neural e déficit neurológico subsequente pode ser reduzido com o uso de ultrassom intraoperatório para orientar o cirurgião22. Além disso, uma esponja comprimida estéril é facilmente identificada no ultrassom de um material hiperecóico sem atenuação de onda acústica e pode ser utilizada como um marcador cirúrgico para distinguir planos de tecido e limites para dissecção15,23. Um exemplo é visto nas Figuras 1, 2 e 3, onde uma lesão intramedusária cervical foi abordada através de uma mielotomia de linha média. O ultrassom intraoperatório foi benéfico na visualização e delineamento dos limites tumorais, bem como na determinação da ressecção e resolução do efeito de massa tumoral.

O ultrassom intraoperatório também é particularmente útil em casos operacionais com abordagem posterior para ressecção de lesões ventral ao saco hecal, especialmente na coluna cervical e torácica onde a medula espinhal é vulnerável a lesões com manipulação. Enquanto o canal espinhal ventral pode ser abordado anteriormente para melhor visualização da lesão, há aumentos associados no tempo de cirurgia, sangramento e morbidade. Assim, é preferível uma abordagem posterior, e a incapacidade de visualizar a lesão diretamente pode ser superada com ultrassom intraoperatório para orientar o cirurgião. Os casos em que esta técnica é particularmente útil incluem ressecção de hérnias de disco intervertebral, redução de fraturas de ruptura toracólumbar, ressecção de tumores extradural ventral, e em casos de estenose do canal espinhal devido à ossificação do ligamento longitudinal posterior onde é necessária a confirmação de descompressão posterior adequada13, 14, 24,25,26,27,28 29,30,31,32,33,34. Em uma ressecção sintomática de hérnia de disco torácico por aproximação posterior, o ultrassom intraoperatório auxiliou na avaliação da descompressão e na garantia de extirida todos os fragmentos de disco compressivo (Figura 4-5). Da mesma forma, no caso de uma fratura por explosão lombar, o ultrassom intraoperatório foi útil na confirmação da descompressão adequada e remoção de todos os fragmentos (Figura 6-7).

Tecnologia de imagem Vantagem
Ultrassom intraoperatório • Tempo real
• Excelente resolução de tecidos moles
CT do feixe de cone e CT intraoperatória • Reconstruções 3D e multiplanares
• Capaz de ser emparelhado com sistemas de navegação
Ressonância Magnética Intraoperatória • Reconsuções multiplanares
• Excelente resolução de tecidos moles
Fluoroscopia intraoperatória • Tempo real
• Imagens 2D de estruturas ósseas

Mesa 1. Comparação de técnicas de imagem intraoperatória

Figure 1
Figura 1. Imagens pré-operatórias revelam uma lesão intramedusária. Um homem de 54 anos sem histórico médico significativo apresentou um histórico de 1 mês de febre. Uma ressonância magnética cervical revelou uma lesão intramedusuária C6. O tamanho da massa não mudou após 1 mês e o extenso exame não revelou outras possíveis causas de sua febre. O paciente foi posteriormente levado à sala de cirurgia para diagnóstico definitivo. (A) A ressonância magnética ponderada por Sagital T2 revelou uma lesão intrameduullary no C5-7 com coleta de fluido no topo da massa. (B) Ressonância magnética ponderada por Sagitário T1. (C) A ressonância magnética reforçada pelo contraste sagital mostra um aprimoramento escasso da borda. (D) Ressonância magnética ponderada axial T2 ao nível da coleta de fluidos. (E) Ressonância magnética ponderada axial T2 da parte inferior da lesão. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2. Ultrassom intraoperatório da medula espinhal após laminectomia. O paciente foi submetido a uma laminectomia C5-7 e posterior ressecção da lesão intrameduullária. O ultrassom intraoperatório foi utilizado para guiar o caminho cirúrgico através da medula espinhal até que o tumor pudesse ser visualizado. (A) Ultrassom intraoperatório correlacionado com a ressonância magnética pré-operatória, revelando a coleta de fluidos (seta branca). (B) O ultrassom intraoperatório axial mostra massa que abrange a maioria da medula espinhal. (C) Uma peça de 0,5 cm x 0,5 cm de esponja comprimida estéril (seta branca) foi usada durante a operação para confirmar o limite caudal do tumor. (D) Ultrassom intraoperatório pós-ressecção confirmando a remoção completa do tumor e resolução de efeito de massa. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3. A imagem de ressecção pós-operatória revela a ressecção completa do tumor. Após o operatório, o paciente voltou à linha de base e a febre resolvida. A patologia revelou ependimoma grau II. (A) Ressonância magnética ponderada por Sagital T2 2 meses após o operatório mostrando ressecção completa do tumor. (B) Ressonância magnética ponderada t1 sem contraste. (C, D) Ressonância magnética com contraste. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4. A ressonância magnética pré-operatória revela compressão severa da medula espinhal. Uma mulher de 73 anos apresentou um histórico de vários meses de piora da disfunção da marcha, espasticidade e dormência em suas extremidades inferiores. A força do motor estava intacta no exame neurológico, porém ela tinha marcado clonus, mais de 4 reflexos de extremidade inferior, e uma marcha cambaleante de grande base. A tomografia e a ressonância magnética revelaram uma grande hernação de disco intervertebral T10-11 com compressão da medula espinhal. (A) Ressonância Magnética sagital e (B) ponderada por T2, revelando hérnia de disco T10-11 com compressão da medula espinhal. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5. O ultrassom intraoperatório revela hérnia de disco e compressão da medula espinhal. O paciente foi submetido a uma hemilaminectomia T10-11, facetectomia e microdiscectomia com fusão T9-11. (A) O ultrassom intraoperatório foi utilizado para determinar com precisão a localização da hérnia discal, (B) e avaliar a descompressão e garantir a remoção completa do disco de hérnia. A paciente retornou à linha de base neurológica no pós-operatório e seus sintomas anteriores tinham sido resolvidos em seu seguimento de 1 mês. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 6
Figura 6. Fratura da explosão da demonstração patológica L2 da demonstração do TC pré-operatório. Uma mulher de 57 anos com histórico significativo para câncer de apêndice metastático e uma kyphoplastia de balão em L1 e L2 um mês antes para fraturas patológicas de compressão apresentadas com dor mecânica nas costas e início agudo de dor na coxa esquerda. A força do motor estava intacta por toda parte, no entanto, ela tinha diminuído a sensação de toque leve sobre sua coxa anterior esquerda. (A) A tomografia sagital e (B) axial revelou fratura patológica da explosão L2. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 7
Figura 7. O ultrassom intraoperatório revela fragmento ósseo retropulso e posterior redução completa da fratura. O paciente foi submetido a uma laminectomia L1-L2, redução transpedicular esquerda da fratura, e fusão ateral T12-L3. O ultrassom intraoperatório foi utilizado para identificar fragmentos ósseos residuais. (A) Um fragmento ósseo retropulso que não foi diretamente visualizado foi visto no canal espinhal ventral deslocando o sac da retículo. (B) Foi confirmada a redução completa da fratura e a descompressão adequada do canal espinhal com ultrassom. No pós-operatório, o paciente voltou à linha de base com resolução de sintomas. *Esta figura foi modificada de Vasudeva et al. 35. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

O ultrassom intraoperatório na cirurgia da coluna vertebral tem caído em grande parte em desfavor com o advento da tecnologia mais recente, porém, continua a fornecer diversas vantagens sobre as outras modalidades de imagem disponíveis, como ressonância magnética e tomografiacomputadorizada 6,9,16,17,18. Além de ser barato, neste protocolo também mostramos que é simples de usar e pode fornecer visualização de estruturas com resolução adequada que de outra forma não poderia ser vista diretamente pelo cirurgião. É particularmente útil nos casos em que o cirurgião está se aproximando de uma lesão localizada ventricamente ao canal espinhal de forma posterior. Além disso, as imagens podem ser correlacionadas com imagens de ressonância magnética ou tomografia pré-operatória e não requerem um radiologista para interpretação. Mais importante, o ultrassom intraoperatório continua sendo a única modalidade de imagem que permite a aquisição de imagem em tempo real36. O ultrassom também não representa risco de radiação para o paciente ou cirurgião.

As imagens de ressonância magnética ou tomografia pré-operatória devem ser analisadas cuidadosamente para evitar complicações intraoperatórias e determinar com precisão a localização da incisão inicial. Isso ajudará a garantir que a sonda de ultrassom esteja no local exato desejado. Após a insição inicial, um raio-X pode ser realizado intraoperatóriamente no local da incisão para confirmar a localização das vértebras. É fundamental que a hemostasia suficiente seja alcançada antes de encher o campo cirúrgico com soro fisiológico para adquirir imagens claras, pois o sangue pode atenuar ondas de ultrassom. Não é necessário que a sonda toque diretamente na dura ou medula espinhal para aquisição de imagens. Se as imagens não forem claras após a aquisição, drene a solução salina e preencha com solução salina fresca e repita a aquisição de imagens.

As únicas limitações para este protocolo é que ele é dependente do operador, porém a curva de aprendizado é suave e os cirurgiões podem se tornar proficientes após a primeira ou segunda operação36.

Em conclusão, o ultrassom intraoperatório é útil na cirurgia da coluna vertebral e deve ser considerado especialmente em casos de lesões intradural e lesões ventrais ao sac hecal ao se aproximar posteriormente. A introdução recente de ultrassom aprimorado por contraste também demonstrou uso potencial, em fístulas arteriovenosas dural espinhais e tumores vascularizados da colunavertebral 37,38. A educação e o uso de ultrassom intraoperatório na cirurgia da coluna também devem ser incorporados em programas de residência e ensino de bolsas. O desenvolvimento futuro da tecnologia de ultrassom pode melhorar e aumentar ainda mais a utilidade dessa modalidade de imagem.

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Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Os autores não têm reconhecimentos.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aloka Prosound 5 mobile ultrasound machine Hitachi N/A any comparable devices on the market should suffice
UST-9120 transducer probe. Hitachi UST-9120 Has a 20mm diameter with 10 to 4.4 MHz frequency range (any comparable compatible transducer should suffice).

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Ultrassom intraoperatório em cirurgia espinhal
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Chua, M. M. J., Vasudeva, V. S., Lu, … More

Chua, M. M. J., Vasudeva, V. S., Lu, Y. Intraoperative Ultrasound in Spinal Surgery. J. Vis. Exp. (186), e58080, doi:10.3791/58080 (2022).

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