需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

方法文章

超声骨刀在颈椎后路内镜下椎间盘切除术治疗神经根型颈椎病中的应用

570 次观看

DOI:

10.3791/68461

2025年10月14日

* These authors contributed equally

本文内容

勘误通知

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

摘要

本文介绍了一种用于描述超声骨刀在后路内镜下颈椎间盘切除术中应用技术要点的实验方案。

摘要

超声骨刀作为一种新型截骨系统,在后路内镜下颈椎间盘切除术(PECD)中展现出独特优势,尽管其技术实施仍具挑战性。已有大量证据证实该设备在脊柱手术中的安全性。荟萃分析显示,与传统的高速磨钻相比,超声骨刀在提高减压效率、减少术中出血量以及缩短手术时间方面具有更优的疗效。值得注意的是,两种技术在症状改善率、住院时间或术后并发症发生率方面均未观察到显著差异。本研究提供了一段视频记录的超声骨刀在PECD中应用的技术操作流程,并展示了一例颈椎神经根病患者的临床成功实施案例。我们纳入一名62岁女性患者,其左侧颈部及上背部疼痛病史长达10年。近期症状加重,并伴有左上肢麻木与疼痛,遂入院接受手术治疗。手术总时长为109分钟。术后第1天,患者在标准颈椎支具辅助下开始下床活动。患者左侧颈痛明显缓解(术前视觉模拟评分[VAS]为6分,术后降至1分),左上肢神经根病症状亦显著改善。术后磁共振成像(MRI)证实神经根得到充分减压,临床症状显著缓解,且未出现与设备相关的并发症,如硬膜撕裂或神经功能缺损。上述结果进一步证实了超声骨刀在内镜下颈椎手术中具备技术可行性与操作可靠性。

引言

颈椎神经根病是一种常见的脊柱疾病,在普通人群中发病率约为每1000人中有3.3例1。前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)长期以来被认为是治疗颈椎神经根病的标准手术方法之一2。然而,ACDF术后与内固定相关的并发症,包括内固定失败、假关节形成、邻近节段退变以及植骨下沉等,给临床管理带来了显著挑战3,4,5,6,7,8。近年来,由于经皮内镜脊柱手术具有微创、恢复快和疗效良好等优势,其发展迅速9,10,11,12。经皮后路内镜技术可能成为治疗颈椎神经根病的一种潜在替代ACDF的方案,近期研究表明其治疗效果与ACDF相当,值得进一步开展临床研究加以验证9,13,14,15,16

颈椎间盘突出的解剖位置与手术难度密切相关17,18。根据突出物的解剖位置,可将其分为三种亚型(图1):A型、B型和C型。其中,C型(突出物完全位于椎间孔内)在手术减压方面更具挑战性,神经根损伤和椎动脉撕裂的风险更高。与前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)相比,后路内镜下颈椎间盘切除术(PECD)对狭窄的神经根管具有更优的减压效果17,19,20。这一优势在由骨性压迫引起的椎间孔狭窄病例中尤为明显,例如Luschka关节增生、骨赘形成或钙化椎间盘等情况21

PECD 技术的关键在于充分减压受压迫的结构,同时在减压过程中避免损伤神经根和椎动脉等重要解剖结构。然而,使用标准手术器械(高速磨钻)进行骨质切除时,毛细血管出血常常使灌洗液中的内镜视野变得模糊22,23。这一现象不仅增加了手术风险,还因需要额外的止血操作而延长了手术时间24,25。超声骨刀作为一种替代性的截骨器械,已被公认为一种高效且安全的选择,并在多种脊柱外科手术中得到 increasingly 广泛的应用24,25,26

超声骨刀通过高频超声振动,利用微振荡来切割骨组织27,28。因此,与高速磨头逐层研磨的切骨方式相比,超声骨刀在切割大段骨组织时表现出更高的效率25。由于软组织与骨组织具有不同的物理特性(如弹性、硬度),超声骨刀对软组织的作用相对较弱24,25。因此,在特定手术步骤中,超声骨刀相较于高速磨头具有更高的安全性。此外,超声骨刀相较于高速磨头还具有一项额外优势:在去骨过程中,超声振动引发的空化效应可促进切削区域血红蛋白的凝固与变性,从而实现止血效果23,28,29,30。目前,关于超声骨刀在PECD中应用的研究极为有限。因此,本研究旨在建立该技术的系统化操作方案。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

本方案遵循当地医院伦理委员会的指导原则。该方案已获得伦理委员会批准。患者已签署书面知情同意书。

注:本研究纳入一名62岁女性患者,因左侧颈肩背部疼痛病史长达10年,近10天症状加重,并伴有左上肢麻木和疼痛而入院治疗。体格检查结果如下:(1)颈椎左侧屈伸活动受限;(2)左侧臂丛神经牵拉试验和Spurling试验阳性;(3)左上肢肱三头肌肌力为4/5级;(4)左上肢存在麻木和疼痛,主要放射至左手无名指;(5)视觉模拟评分(VAS)为6分。MRI影像显示左侧C7神经根受压(图2A),左侧C7椎间孔狭窄(图2B)。该患者既往曾接受为期3个月的门诊保守治疗,症状反复,最终选择手术干预。本研究中使用的手术器械和设备详见材料表。

1. 内镜检查前减压操作

  1. 体位
    1. 将患者置于俯卧位,双上肢向前伸展。此体位可确保颈椎神经根处于放松状态31
  2. 穿刺定位与麻醉
    1. 在X线影像引导下,将经皮穿刺点投影至第7颈椎左侧下方边缘,目标为第6/7颈椎椎板间孔的外侧缘,即由C6椎板下缘、C7椎板上缘及相邻关节突关节构成的“V点”。
    2. 常规消毒手术区域,铺无菌巾,并于穿刺点注射10 mL 0.5%利多卡因。
  3. 穿刺与置管
    1. 在实时X线成像引导下,沿预定路径插入18 G经皮穿刺针,从皮肤进针点推进至目标V点(图3A)。
    2. 在X线透视下确认穿刺针位置,使用手术刀在经皮穿刺点处切开皮肤及深筋膜,切口长度为1.2 cm (图3B)。
    3. 沿穿刺针逐步插入不同尺寸的扩张器,直至工作套管(外径1.2 cm,内径1 cm)顺利进入。在内镜下开始操作前,应确保工作套管的斜面尖端紧贴颈椎椎板骨面。

2. 超声骨刀截骨术

  1. 切除V点附近的椎板和关节突关节(V点成形术)
    1. 使用组织镊清除骨表面残留的软组织,以辨认椎板和侧块。暴露V点(图4A)。
    2. 将超声骨刀设置为40 kHz和150 W。
    3. 以V点为中心,使用超声骨刀逐步切除部分上位椎板、下位椎板以及部分关节突关节(图4B)。
      注:与使用高速磨钻逐层去除骨质相比,超声骨刀在切除神经根周围骨质时更高效且更安全。
    4. 继续切除椎板和关节突关节,以扩大椎板间隙窗。在此过程中,脊髓腔将被打开。
  2. 暴露神经根腋部区域
    1. 使用组织镊轻轻清理术区内的韧带和硬膜外组织(图4C)。然后评估椎板间隙窗下方脊髓腔内的解剖结构。
    2. 调整骨切除方向,以暴露神经根的腋部区域(图4D)。
  3. 扩大神经根管
    1. 使用超声骨刀切除C7神经根下方部分内侧椎弓根,以扩大腋部区域的手术操作空间(图4E)。
      注:仅切除少量内侧椎弓根,避免损伤位于外侧的椎动脉。
    2. 切除神经根腹侧的钙化突起,实现神经根腹侧减压(图4F)。
    3. 切除神经根背侧的骨赘,实现背侧减压(图4G)。
      注:由于超声骨刀在工作时的振动方向与其长轴一致,因此在骨切除过程中应避免骨刀侧缘与神经根长时间直接接触,以防造成神经热损伤。
    4. 确认受压神经根已成功减压,确保C7神经根具有足够的活动度(图4H)。

3. 术后管理

  1. 指导患者在术后2-3小时开始行走时佩戴颈托,除非有特殊情况另作指示。
  2. 术后镇痛给予氟比洛芬酯注射液50 mg,每日静脉注射一次,持续2天。
  3. 术后限制颈部活动,患者需佩戴颈托1周。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

患者左侧C7神经根得到成功且充分的减压。在内镜直视下,压迫神经根的腹侧椎间盘突出被有效切除,同时在神经根背侧完成了部分椎板切除、关节突切除及骨赘去除。最终确认受压的神经根已获得足够的活动空间。术后MRI影像显示,与术前相比,左侧C7节段椎间孔减压充分(图5A、B)。术后CT影像显示左侧C7椎间孔扩大(图6A、A*),以及左侧C7神经根管实现减压(图6B、B*)。三维CT重建显示,所切除的关节突关节部分少于1/2(图6C、D)。未观察到神经根损伤或硬膜撕裂等手术并发症。

患者的人口统计学信息及手术相关数据见表1。手术过程持续109分钟。术后第1天,在标准颈椎支具辅助下实现术后活动。...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

与ACDF相比,PECD在狭窄的神经根管中能实现更有效的减压,因此是一种可行的微创替代方案17,20,32,33。超声骨刀作为一种新型的截骨动力系统,在PECD术中是一种可靠的骨组织切除工具17,23,24。大量研究已证实超声骨刀在脊柱手术中的安全性17,23,24

本研究中,超声骨切割产生的振动频率为每秒 40,000 次(40 kHz),所用超声骨刀的最...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

本研究的作者声明不存在利益冲突。

致谢

本工作由胡周阳获得深圳市科技创新委员会(资助号:JCYJ20230807115918039)资助;由胡周阳和范国新获得中国广东省深圳市南山区卫生科技重大项目(资助号:NSZD2023026;NSZD2023023)资助;由廖翔和范国新获得中国广东省深圳市南山区卫生科技项目(资助号:NS2023002;NS2023044)资助;由范国新获得中国广东省医学科研基金(资助号:A2023195)资助。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.5% 利多卡因 北京泰德制药有限公司H37022768局部麻醉
扩张套管北京天启医疗技术有限公司,北京ZJ289019插管
氟比洛芬酯 山东华鲁制药有限公司H20041508用于术后镇痛
灌注套筒北京速迈医疗科技有限公司OS1SPT19限制超声骨刀的操作范围
Joimax 内镜系统JoimaxFS7347171OTESSYS
穿刺针北京天启医疗技术有限公司,北京ZJ289033穿刺
超声骨刀北京速迈医疗科技有限公司OT1SPT19骨切割

参考文献

  1. Wainner, R. S., Gill, H. Diagnosis and nonoperative management of cervical radiculopathy. J Orthop Sports Phys Ther. 30 (12), 728-744 (2000).
  2. Mok, J. K., et al. Evaluation of current trends in treatment of single-level cervical radiculopathy. Clin Spine Surg. 32 (5), e241-e245 (2019).
  3. Fountas, K. N., et al. Anterior cervical discectomy and fusion associated complications. Spine (Phila, Pa 1976). 32 (21), 2310-2317 (2007).
  4. Ren, J., et al. Biomechanical comparison of percutaneous posterior endoscopic cervical discectomy and anterior cervical decompression and fusion on the treatment of cervical spondylotic radiculopathy. J Orthop Surg Res. 14 (1), 71(2019).
  5. Epstein, N. E. A review of complication rates for anterior cervical diskectomy and fusion (ACDF). Surg Neurol Int. 10, 100(2019).
  6. Halani, S. H., et al. Esophageal perforation after anterior cervical spine surgery: A systematic review of the literature. J Neurosurg Spine. 25 (3), 285-291 (2016).
  7. Shriver, M. F., et al. Dysphagia rates after anterior cervical diskectomy and fusion: A systematic review and meta-analysis. Global Spine J. 7 (1), 95-103 (2017).
  8. Echevarria, A. C., Hershfeld, B., Verma, R., Bruni, M. Recurrent laryngeal nerve injury during anterior cervical discectomy and fusion (ACDF): A case presentation and review of the literature. Cureus. 16 (7), e64603(2024).
  9. Gokaslan, Z. L., Telfeian, A. E., Wang, M. Y. Introduction: Endoscopic spine surgery. Neurosurg Focus. 40 (2), E1(2016).
  10. Ye, Z. Y., et al. Clinical observation of posterior percutaneous full-endoscopic cervical foraminotomy as a treatment for osseous foraminal stenosis. World Neurosurg. 106, 945-952 (2017).
  11. Lang, Z., et al. Drilling speed and bone temperature of a robot-assisted ultrasonic osteotome applied to vertebral cancellous bone. Spine (Phila, Pa 1976). 46 (14), e760-e768 (2021).
  12. Shi, M., et al. Posterior cervical full-endoscopic technique for the treatment of cervical spondylotic radiculopathy with foraminal bony stenosis: A retrospective study. Front Surg. 9, 1035758(2022).
  13. Kim, H. S., et al. Safe route for cervical approach: Partial pediculotomy, partial vertebrotomy approach for posterior endoscopic cervical foraminotomy and discectomy. World Neurosurg. 140, e273-e282 (2020).
  14. Ruetten, S., Komp, M., Merk, H., Godolias, G. Full-endoscopic cervical posterior foraminotomy for the operation of lateral disc herniations using 5.9-mm endoscopes: A prospective, randomized, controlled study. Spine (Phila, Pa 1976). 33 (9), 940-948 (2008).
  15. Xiao, C. M., et al. Modified k-hole percutaneous endoscopic surgery for cervical foraminal stenosis: Partial pediculectomy approach. Pain Physician. 22 (5), e407-e416 (2019).
  16. Kim, H. S., Wu, P. H., Chin, B. Z. J., Jang, I. T. Clinical and radiological outcomes of a comparative study of anterior cervical decompression and fusion with partial pediculotomy, partial vertebrotomy (PPPV) posterior endoscopic cervical decompression (PECD) for cervical foraminal pathology. Medicina (Kaunas). 59 (7), 1222(2023).
  17. Jiang, Y., et al. Ultrasonic osteotome assisted posterior endoscopic cervical foraminotomy in the treatment of cervical spondylotic radiculopathy due to osseous foraminal stenosis. J Korean Neurosurg Soc. 66 (4), 426-437 (2023).
  18. Wang, S., et al. Classification of cervical disc herniation myelopathy or radiculopathy: A magnetic resonance imaging-based analysis. Quant Imaging Med Surg. 13 (8), 4984-4994 (2023).
  19. Zhang, J., et al. Efficacy and safety of percutaneous endoscopic cervical discectomy for cervical disc herniation: A systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 17 (1), 519(2022).
  20. Ji-Jun, H., et al. Posterior full-endoscopic cervical discectomy in cervical radiculopathy: A prospective cohort study. Clin Neurol Neurosurg. 195, 105948(2020).
  21. Chen, Y., Zhang, T., Cai, B., Xu, J., Lian, X. Comparison of single-level cervical radiculopathy outcomes between posterior endoscopic cervical decompression and anterior cervical discectomy and fusion: Mid-term results. Clin Spine Surg. 36 (6), e252-e257 (2023).
  22. Wu, J., Fang, Y., Jin, W. Seizures after percutaneous endoscopic lumbar discectomy: A case report. Medicine (Baltimore). 99 (47), e22470(2020).
  23. Bartley, C. E., Bastrom, T. P., Newton, P. O. Blood loss reduction during surgical correction of adolescent idiopathic scoliosis utilizing an ultrasonic bone scalpel. Spine Deform. 2 (4), 285-290 (2014).
  24. Wu, L., Wang, S. Effect of ultrasonic osteotome on therapeutic efficacy and safety of spinal surgery: A system review and meta-analysis. Comput Math Methods Med. 2022, 9548142(2022).
  25. Liu, J., et al. Clinical effect of channel assisted cervical key hole technology combined with ultrasonic bone osteotome in the treatment of single segment cervical spondylotic radiculopathy. Front Surg. 9, 1029028(2022).
  26. Hu, X., Ohnmeiss, D. D., Lieberman, I. H. Use of an ultrasonic osteotome device in spine surgery: Experience from the first 128 patients. Eur Spine J. 22 (12), 2845-2849 (2013).
  27. Sun, C., et al. Ultrasonic bone scalpel for thoracic spinal decompression: Case series and technical note. J Orthop Surg Res. 15 (1), 309(2020).
  28. Sadrameli, S. S., Chan, T. M., Lee, J. J., Desai, V. R., Holman, P. J. Resection of spinal meningioma using ultrasonic bonescalpel microshaver: Cases, technique, and review of the literature. Oper Neurosurg (Hagerstown). 19 (6), 715-720 (2020).
  29. Hazer, D. B., Yaşar, B., Rosberg, H. E., Akbaş, A. Technical aspects on the use of ultrasonic bone shaver in spine surgery: Experience in 307 patients. Biomed Res Int. 2016, 8428530(2016).
  30. Sanborn, M. R., et al. Safety and efficacy of a novel ultrasonic osteotome device in an ovine model. J Clin Neurosci. 18 (11), 1528-1533 (2011).
  31. Burlingame, B. L. Guideline implementation: Positioning the patient. AORN J. 106 (3), 227-237 (2017).
  32. Ahn, Y., Keum, H. J., Shin, S. H. Percutaneous endoscopic cervical discectomy versus anterior cervical discectomy and fusion: A comparative cohort study with a five-year follow-up. J Clin Med. 9 (2), 371(2020).
  33. Sun, X., et al. Clinical efficacy and learning curve of percutaneous endoscopic cervical discectomy for symptomatic cervical spondylotic radiculopathy. J Orthop Surg Res. 20 (1), 138(2025).
  34. Yang, J. S., et al. Full-endoscopic decompression with the application of an endoscopic-matched ultrasonic osteotome for removal of ossification of the thoracic ligamentum flavum. Pain Physician. 24 (3), 275-281 (2021).
  35. Matsuoka, H., et al. Recapping hemilaminoplasty for spinal surgical disorders using ultrasonic bone curette. Surg Neurol Int. 3, 70(2012).
  36. Hosono, N., et al. Potential risk of thermal damage to cervical nerve roots by a high-speed drill. J Bone Joint Surg Br. 91 (11), 1541-1544 (2009).
  37. Kang, Y., Yang, Y., Zhang, H., Li, X. Applying ultrasonic osteotome to treat thoracic ossification of ligamentum flavum combined with thoracic disc herniation: A case report. Asian J Surg. 47 (4), 1855-1856 (2024).
  38. Sun, X., et al. Channel-assisted cervical key hole technology combined with ultrasonic bone osteotome versus posterior percutaneous endoscopic cervical foraminotomy: A clinical retrospective study. Int Orthop. 48 (2), 547-553 (2024).
  39. Rong, H., et al. Bone-to-bone ligament preserving laminoplasty with ultrasonic osteotome assistance for intraspinal tumors: A technical note and clinical follow-up. Orthop Surg. 15 (6), 1549-1555 (2023).
  40. Krishnan, A., et al. Thoracic spine stenosis: Does ultrasonic osteotome improve outcome in comparison to conventional technique. Malays Orthop J. 15 (2), 62-69 (2021).

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

勘误


Formal Correction: Erratum: Ultrasonic Osteotome in Posterior Endoscopic Cervical Discectomy for Cervical Radiculopathy
Posted by JoVE Editors on 12/08/2025. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/68461

标签

后路内镜椎间盘切除术颈椎手术神经根减压脊柱手术减压效率术中失血量高速磨钻磁共振成像