2025年10月17日
本研究提出了一种标准化的、完全导航引导的3D CT O型臂辅助微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MIS TLIF)操作流程,旨在通过在最大程度上充分利用3D导航技术,优化手术流程、提高手术精确性和操作效率。
本研究评估完全导航式CT辅助下经椎间孔腰椎间融合术(MIS TLIF)治疗单节段退行性腰椎疾病的效果。将传统的实时成像方式转变为XR成像,并在单一手术流程中整合减压、固定与影像学操作,是一项挑战。首先,对患者实施全身麻醉,并将其俯卧于带有垫衬的透射性脊柱手术台上。
使用胸部和骨盆垫块以及非限制性交叉固定带将患者稳妥固定,以防止移动。确认无任何受压点或腹部受压情况。采用标准无菌技术准备并铺盖手术区域。
设置三维计算机断层扫描、成像系统、导航工作站以及高清光学可视化系统。将手术显微镜的环形放大倍数调节至2.5倍,或将外视镜或显微镜的放大倍数调节至5至10倍。使用不可吸收缝合材料将动态参考架固定于下胸段区域,并检查参考架是否牢固锚定。
使用标准腰椎扫描方案,以120千伏峰值、200毫安秒、512×512矩阵及1毫米层厚,获取基线计算机断层扫描序列。将获取的三维图像数据集注册至导航系统。利用一到两个解剖学标记点进行插值,并验证配准误差小于或等于1毫米后,再继续后续操作。
使用导航引导,并在屏幕上利用椎弓根入路套件的针迹叠加,于手术节段中线外侧4至6厘米处标记旁正中皮肤切口。尽可能采用偏外侧的入路角度,以关节突与横突连接处为目标。使用22号手术刀片。
沿纵轴方向切开皮肤及下方筋膜,长度约四厘米。在影像引导下,将13号15毫米骨性通道穿刺针推进至关节突与横突的连接处。在轴位和矢状位上均进入目标椎弓根的中心。
在确保安全路径并持续改善汇聚角度的同时,需不断查看术中导航屏幕,确认针尖始终位于皮质骨内。对于较小的椎弓根,除采用外侧入路结合内侧汇聚及特殊路径外,应取出针芯,通过椎弓根穿刺套件针鞘将一根1毫米的镍钛合金导丝推进至椎体,通过触觉反馈及松质骨的阻力确认导丝位置。固定后,移除椎弓根穿刺套件针鞘,双侧对称地将四根导向销钉置入该节段的椎弓根并固定。
然后使用艾利斯钳弯曲并固定牵开组织,将其固定在手术巾上,以远离中央手术区域。对于减压操作,在导航引导下,通过同一皮肤切口做一独立的内侧筋膜切口以确定手术部位,通常位于棘突旁2至3厘米处。将导丝放置于目标关节突,用于处理侧隐窝狭窄。在单侧减压病例中,沿导丝依次使用12毫米、16毫米和20毫米扩张器逐级扩张椎旁肌肉层,随后将22毫米管状牵开器套入扩张器并置于关节突上完成定位。
现在将象限拉钩固定到安装在手术台上的臂架上,以实现靶向侧隐窝狭窄减压,或进行椎板上减压。在导航引导下,结合放大与照明,使用适配的融合器套筒冲击器,沿安全路径将选定的聚醚醚酮或钛合金椎间融合器置入预备好的椎间隙中,随后将管状牵开器组件从手术区域移除。然后根据合适的尺寸,利用导航引导,沿导丝在双侧置入空心椎弓根螺钉。
确认螺钉获得适当把持时的触觉反馈,并在螺钉穿过椎弓根时移除导丝。使用校准的杆径测量器,通过经皮延长装置在螺钉套筒头部之间对齐,术中确定所需的棒长度。接着,使用植入棒工具经皮置入预先塑形的腰椎前凸测量棒,利用棒位置检测器确认棒已正确嵌入每个螺钉套筒内。
在压缩模式下,使用扭矩限制螺丝刀以八牛顿米的力矩依次拧紧固定螺钉。获取最终的三维计算机断层扫描图像,以确认内固定物位置、螺钉和融合 Cage 的正确放置,以及植入物与脊柱中线的对齐情况。冲洗伤口并彻底止血。
在肌间隙内侧放置一根10号法国引流管。最后,使用连续的1-0可吸收缝线缝合筋膜,间断缝合皮下组织使用2-0可吸收缝线,皮内层使用3-0快速吸收缝线。
本系列研究中,44例患者接受了完全导航下微创经椎间孔腰椎椎体间融合术。大多数手术位于L4至L5节段,占72.72%。Oswestry功能障碍指数从术前约38.68分改善至末次随访时约12.5分。腰腿痛的数字评分量表评分分别从术前约8.68和8.65分改善至0.79和0.81分。
平均手术时间为124.14分钟左右,平均失血量约为100.45毫升。螺钉置入准确性较高,Gertzbein 1级椎弓根突破率为6.8100000000000005%,Modified Park 1级关节突侵犯率为3.4%。我们的方案涵盖了微创TLIF手术的完整工作流程,而不仅限于椎弓根螺钉置入。
该技术可为皮肤切口、穿刺点定位、螺钉置入及融合器放置提供连续无间断的导航,超越了常规的序贯式导航或部分导航。未来的研究将聚焦于在多节段脊柱病变患者及不同类型的脊柱病变患者中,对集成导航技术进行大样本验证。
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本研究提出了一种标准化的、完全导航引导的3D CT O型臂辅助微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MIS TLIF)操作流程。旨在通过充分利用3D导航技术,提高手术流程的规范性、手术精确度和操作效率。
将完全可导航的3D CT O型臂引导技术整合到微创脊柱手术中,解决了手术设备开发和工作流程优化中的一个关键转折点。该方法可提高手术操作的精确性、可重复性以及手术准确性定量评估能力,支持基于风险调整的设备辅助干预技术进步。该方案的可重复性及工作流程标准化对于转化阶段的设备验证以及由生物制药企业支持的外科技术创新在多中心的推广应用具有直接意义。
这一完整的可导航工作流程将基于设备的微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MIS TLIF)置于从早期设备验证到临床实施的连续进程中,支持迭代改进和跨职能应用。