Optimierung der minimal-invasiven Wirbelsäulenchirurgie: Ein vollständig 3D-CT-O-Arm-navigierter Arbeitsablauf in MIS TLIF

Zusammenfassung

Diese Studie stellt einen standardisierten, vollständig navigierten 3D-CT-O-Arm-geführten Arbeitsablauf für die minimalinvasive transforaminale lumbale interkorporelle Fusion (MIS TLIF) vor, der darauf abzielt, den Arbeitsablauf, die chirurgische Genauigkeit und die Effizienz bei vollem Nutzen der 3D-Navigation in maximalen Schritten zu verbessern.

Zusammenfassung

Die minimal-invasive transforaminale lumbale interkorporelle Fusion (MIS TLIF) wird immer beliebter, da sie im Vergleich zu herkömmlichen offenen Verfahren ein geringeres Gewebetrauma, einen geringeren Blutverlust und eine schnellere Genesung aufweist. Die Integration der 3D-CT-basierten intraoperativen Navigation hat die chirurgische Präzision und die Optimierung des Arbeitsablaufs erheblich verbessert, was möglicherweise zu besseren Ergebnissen führt. Die Optimierung des Arbeitsablaufs wurde im MIS TLIF jedoch weder qualitativ noch quantitativ bewertet, und es kann zu einer Verlängerung der Einrichtungs- und Wartezeiten zwischen den Operationen im Austausch für eine verbesserte Präzision kommen.

In dieser retrospektiven Studie in einem tertiären Wirbelsäulenzentrum wurden 44 Patienten untersucht, die sich einer vollständig navigierten MIS TLIF unterzogen hatten. Insgesamt wurden 176 Pedikelschrauben in einem sequentiellen, navigationsgesteuerten Workflow eingesetzt, der auf TLIF und Dekompression zugeschnitten ist. Bewertet wurden die chirurgische Genauigkeit, die funktionellen Ergebnisse, die perioperative Sicherheit und die Effizienz des Arbeitsablaufs. Die Ergebnisse zeigten signifikante Verbesserungen des Oswestry Disability Index (ODI) und der numerischen Bewertungsskala (NRS), minimalen Blutverlust, kurze Operationszeiten und eine hohe Präzision bei der Platzierung von Schrauben (6,81 % Verstöße des Grades 1). Dieser Artikel unterstützt die klinische Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit eines vollständig navigierten O-Arm-assistierten MIS-TLIF-Protokolls und bietet qualitative Beweise für einen verbesserten Arbeitsablauf, über die bisher nicht berichtet wurde.

Einleitung

Die minimalinvasive transforaminale lumbale interkorporelle Fusion (MIS TLIF) bietet gegenüber der herkömmlichen offenen Wirbelsäulenchirurgie mehrere Vorteile, darunter reduzierte Muskelschäden, weniger intraoperativer Blutverlust und schnellere Genesungszeiten 1,2,3,4,5,6. Jüngste Fortschritte in der intraoperativen Navigation und der dreidimensionalen (3D) Computertomographie (CT) haben die Genauigkeit der Pedikelschrauben verbessert und die Komplikationsraten reduziert ^7,8. Der Großteil der vorhandenen Literatur konzentriert sich auf diskrete Aspekte des navigierten MIS-TLIF, wie z. B. die Genauigkeit der Pedikelschraube oder die Reduzierung der Strahlenbelastung ^9,10,11, wobei ein vollständig integrierter, ununterbrochener navigierter Arbeitsablauf von der präoperativen Bildgebung über die Dekompression, die Platzierung des Käfigs, die Schraubenfixierung bis hin zur abschließenden Verifizierung wenig im Vordergrund steht.

Dieser Arbeitsablauf eignet sich am besten für Erwachsene im Alter von 18 bis 80 Jahren mit symptomatischer degenerativer Pathologie der Lendenwirbelsäule, wie z. B. einstufiger degenerativer Spondylolisthesis, Lumbalstenose oder Bandscheibendegeneration, vorausgesetzt, die Anatomie des Pedikels bleibt erhalten. Kontraindikationen sind fortgeschrittene Osteoporose, schwere Deformität oder vorherige Instrumentierung auf gleichem Niveau.

Diese retrospektive Studie, die in einem tertiären Wirbelsäulenzentrum durchgeführt wurde, untersuchte 44 Patienten, die sich einer vollständig navigierten MIS TLIF unterzogen. Insgesamt wurden 176 Pedikelschrauben mit einem sequentiellen, navigationsgesteuerten Workflow platziert, der auf TLIF und Dekompression zugeschnitten ist. Der entworfene Workflow wurde verwendet, um die Ergebnisse eines vollständig navigierten 3D-CT-gestützten MIS TLIF zu bewerten, wobei der Schwerpunkt auf der Implantatgenauigkeit, der perioperativen Sicherheit, den funktionellen Verbesserungen und der Effizienz des Arbeitsablaufs im Vergleich zu veröffentlichten Benchmarks lag. Die Ergebnisse unterstreichen die klinische Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit eines vollständig navigierten O-Arm-assistierten MIS-TLIF-Protokolls und liefern gleichzeitig neue qualitative Beweise für einen verbesserten Arbeitsablauf, der bisher in der Literatur nicht beschrieben wurde.

Protokoll

Dieses Studienprotokoll wurde von der institutionellen Ethikkommission mit dem Protokollcode: SSHRI/CS/NS/3 D,CT,TLIF/AK/74/04.25 geprüft und genehmigt und im indischen Register für klinische Studien (CTRI/2025/04/085975) registriert. Präoperativ wurde von allen Teilnehmern eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt.

1. Präoperative Planung

1. Erläutern Sie jedem Patienten die Risiken, Vorteile und Alternativen des Verfahrens und holen Sie eine schriftliche Einverständniserklärung ein.
2. Erfassen Sie dynamische Röntgenaufnahmen der Lendenwirbelsäule (anteroposterior, lateral, Flexion-Extension-Seitenansichten) und MRT (T1, T2, Short Tau Inversion Recovery [STIR]) der Lendenwirbelsäule.
3. Erfassen Sie den präoperativen Funktionsstatus mit dem Oswestry Disability Index (ODI) und der numerischen Bewertungsskala (NRS) für Bein- und Rückenschmerzen.
4. Notieren Sie die Indikationen und die Anwendbarkeit der einstufigen Fusion für die Krankheit.

2. Einrichtung des Operationssaals und Bildgebung

1. Positionieren Sie den Patienten unter Vollnarkose bäuchlings auf einem gepolsterten, röntgendurchlässigen Wirbelsäulentisch. Sichern Sie den Patienten mit Brust- und Beckenstützen und nicht einengenden Umhängegurten, um Bewegungen zu verhindern. Achten Sie darauf, dass keine Druckstellen oder Bauchkompressionen vorhanden sind.
2. Bereiten Sie das Operationsfeld vor und drapieren Sie es mit der standardmäßigen aseptischen Technik.
3. Richten Sie das 3D-CT-Bildgebungssystem, die Navigations-Workstation und ein hochauflösendes optisches Visualisierungssystem ein (Lupe: Vergrößerung auf 2,5x einstellen, Exoskop oder Mikroskop: Vergrößerung auf 5-10× einstellen).
4. Registrieren Sie die Navigationsinstrumente beim System, um eine genaue Verfolgung zu gewährleisten.
5. Befestigen Sie den dynamischen Referenzrahmen (DRF) proximal im unteren Brustbereich mit einem nicht resorbierbaren Nahtmaterial an der Haut. starre Verankerung prüfen.
6. Erfassen Sie eine CT-Basisdrehung unter Verwendung des Standardprotokolls der Lendenwirbelsäule (Parameter: 120 kVp, 200 mAs, 512 × 512 Matrix, 1 mm Schichtdicke).
   HINWEIS: Das Radiologiepersonal muss während der Bildaufnahme einen vollständigen Bleischutz tragen und sich hinter der Konsole außerhalb des Strahlungsfeldes aufhalten. Der Anästhesist unterbricht vorübergehend die Beatmung, und das gesamte Operationsteam begibt sich in eine ausgewiesene sterile, strahlenfreie Zone außerhalb des Operationssaals.
7. Registrieren Sie den erfassten 3D-Bilddatensatz im Navigationssystem. Verwenden Sie 1-2 anatomische Punkte, um einen Fehler ≤1 mm zu interpolieren und zu überprüfen, bevor Sie fortfahren.

3. Navigierte chirurgische Schritte

1. Markieren Sie paramediane Hautschnitte 4-6 cm lateral der Mittellinie auf chirurgischer Ebene unter Verwendung der Navigationsführung mit der Pedicle-Access-Kit (PAK)-Nadel, Überlagerung auf dem Bildschirm.
2. Richten Sie die Verbindung zwischen dem Facetten- und dem Querfortsatz mit einer möglichst lateralen Eintrittsprojektion aus. Haut und darunterliegende Faszien in Längsrichtung bis zu einer Länge von ca. 4 cm mit einer Skalpellklinge Nr. 22 einschneiden.
3. Unter Navigation schieben Sie eine 13 G, 150 mm PAK-Nadel bis zur Verbindung von Facetten- und Querfortsatz vor, wie in Abbildung 1 gezeigt. Treten Sie sowohl in der axialen als auch in der sagittalen Ebene in die Mitte des Indexpedikels ein, um eine sichere Flugbahn zu gewährleisten und die Konvergenz zu verbessern.
4. Überprüfen Sie kontinuierlich die intraoperativen Navigationsbildschirme, um sicherzustellen, dass die Nadelspitze im kortikalen Knochen verbleibt. Bei kleineren Stielen ist ein lateraler Einstieg mit medialer Konvergenz und extrapedikulärer Trajektorie zu planen und zu akzeptieren. Entfernen Sie das Mandrin, befestigen Sie dann einen 1,0 mm langen Führungsdraht aus Nitinolstahl durch die Scheide der PAK-Nadel in den Wirbelkörper, um sicherzustellen, dass die Spitze fest am knöchernen Eintrittspunkt in der vorher festgelegten Flugbahn verankert ist.
5. Betonen Sie bei der Einführung des Führungsdrahts das taktile Feedback und das feste Gefühl des spongiösen Knochenwiderstands. Vermeiden Sie gleichzeitig übermäßigen Druck, um eine vordere (ventrale) Kreuzung des Führungsdrahts zu verhindern, die zu neurovaskulären Verletzungen führen könnte. Entfernen Sie nach dem Fixieren die PAK-Nadelscheide.
6. Platzieren und befestigen Sie beidseitig vier Führungsstifte in den vier Pedikeln des Segments, biegen und binden Sie sie dann mit einer Allis-Pinzette an die Abdeckungen, wobei Sie sie vom zentralen Operationsfeld fernhalten, wie in Abbildung 2 gezeigt.
   VORSICHT: Schieben Sie die Instrumente langsam vor und visualisieren Sie die Trajektorie, um eine mediale, laterale oder untere Verletzung^{zu vermeiden 4,10}.
7. Bei der standardmäßigen Dekompression der lateralen Recessusstenose (LRS) oder der Over-the-Top-Dekompression (OTT) wird ein separater medialer Faszienschnitt durch denselben Hautschnitt durchgeführt. Verwenden Sie die PAK-Nadel unter Navigation, um die Stelle dieses 2 cm langen Faszienschnitts zu bestimmen, die in der Regel 2-3 cm vom Dornfortsatz entfernt ist. Ziel ist es, einen Führungsdraht auf der Indexfacette mit Navigationsführung in Fällen von einseitiger LRS-Dekompression (relativ geradlinigere Trajektorie) zu platzieren. Bei OTT ist der Zielpunkt die spino-laminare Linie (konvergierende Trajektorie).
8. Erweitern Sie die paraspinalen Muskelschichten nacheinander mit 12 mm, 16 mm und 20 mm Dilatatoren über den Führungsdraht. Docken Sie einen 22-mm-Rohrquadranten-Retraktor über den Dilatatoren an die Facette an, wie in Abbildung 3 gezeigt, und befestigen Sie ihn am Tischarm.
9. Passen Sie den Retraktor je nach Pathologie und chirurgischem Ziel an die Facette und die Lamina an, entweder für die LRS-Dekompression oder die OTT-Dekompression.
10. Bringen Sie das Mikroskop oder Exoskop mit oder verwenden Sie die Lupenvergrößerung ergonomisch. Erreichen Sie eine Blutstillung und entfernen Sie perilaminares und perifacetales Weichgewebe. Führen Sie eine Knochendekompression mit einer Ultraschall-Knochenskalpellklinge durch, die auf eine mittlere Amplitude (~22,5 kHz) eingestellt ist, mit kontinuierlicher Spülung bei einer Durchflussrate von 70 %, um thermische Verletzungen zu vermeiden.
11. Exzidieren Sie die hypertrophe Facettenkomponente und das Ligamentum flavum, um eine einseitige oder bilaterale Dekompression des Ziels zu erreichen. Führen Sie bei Bedarf eine Foraminaldekompression oder eine Entfernung von Bandscheibenfragmenten durch, um das Nervengewebe freizusetzen.
12. Bei adäquater Blutstillung dringen Sie in den Bandscheibenraum ein, indem Sie eine blockförmige Anulotomie innerhalb des sicheren Kambin-Dreiecks durchführen.
    1. Verwenden Sie Küretten in der üblichen Weise, um die Endplatten vorzubereiten, indem Sie den Knorpel entfernen und die Bandscheibe entfernen. Entfernen Sie das Scheibenmaterial mit einer Hypophysenzange. Bestätigen Sie die Endpunkte durch ein Reiben der Endplatte und punktieren Sie den blutenden Knochen.
    2. Verwenden Sie einen sequenziellen Rasierer, um die Größe des Abstandshalterkäfigs zwischen den Körpern zu bestimmen und den Zwischenraum abzulenken. Führen Sie 5-10 ml morselisiertes Autotransplantat (lokal während der Dekompression geerntet) durch einen Trichter in den vorbereiteten Scheibenraum ein.
    3. Verwenden Sie den Käfig auf einem navigierten Käfighalter-Impaktor. Platzieren Sie den ausgewählten Polyetheretherketon- (PEEK) oder Titan-Zwischenkörperkäfig (8 bis 13 mm in der Höhe, 28 bis 32 mm in der Länge, wie durch das Größenmesser und das Projektionsbild bestimmt) in den vorbereiteten Zwischenkörperraum unter Navigation in einer sicheren Trajektorie, wie in Abbildung 4 gezeigt, angemessen positioniert in der zentriert-ventralen Position zwischen beiden Endplatten, fest im bikonkaven Bandscheibenraum enthalten.
13. Bestätigen Sie die Dekompression erneut und entfernen Sie alle verbleibenden Ablagerungen, indem Sie sie waschen. Entfernen Sie die Rohraufrolleinheit.
14. Platzieren Sie kanülierte Pedikelschrauben (5,5-7,5 mm Durchmesser, 40-55 mm Länge) basierend auf der Größenbestimmung mit der Navigation, wie in Abbildung 5 gezeigt, beidseitig über Führungsdrähten und überprüfen Sie, ob Flugbahn und Länge zwei Drittel der Wirbellänge kreuzen. Bestätigen Sie das taktile Feedback für den ordnungsgemäßen Kauf. Entferne den Führungsdraht, während die Schrauben den Stiel kreuzen.
15. Bestimmen Sie die erforderliche Stablänge intraoperativ mit einem kalibrierten Stabmessschieber, der durch perkutane Verlängerungen zwischen den Schraubtulpenköpfen ausgerichtet wird. Diese Methode ermöglicht eine genaue Messung ohne fluoroskopische Hilfe. Führen Sie den vorkonturierten lordosischen Messstab perkutan mit einem Stabeinsetzwerkzeug ein.
16. Überprüfen Sie nach dem Platzieren den ordnungsgemäßen Eingriff des Stabes in jeder Schraubtulpe mit einem Stangenpositionsprüfer. Führen Sie nach der Bestätigung ein sequentielles Anziehen der Stellschrauben mit einem drehmomentbegrenzenden Treiber im Druckstufenmodus durch (Standardeinstellung: 8 Nm).
17. Führen Sie eine abschließende 3D-CT-Drehung durch, um die Hardwareposition zu bestätigen. Zu den akzeptablen Kriterien gehören die korrekte Platzierung von Schrauben und Käfigen, das Fehlen von medialen oder inferioren Verletzungen und die kongruente Ausrichtung des Implantats mit der Mittellinie der Wirbelsäule. Verwenden Sie aus Gründen des Strahlenschutzes eine Abschirmung und befolgen Sie alle Maßnahmen wie bei der präoperativen CT-Bildgebung der Wirbelsäule.
18. Spülen Sie die Wunde und erreichen Sie eine sorgfältige Blutstillung. Legen Sie eine subfasziale 10 Fr Drainage an der medialen intermuskulären Stelle. Verschließen Sie die Faszie mit durchgehenden 1-0 resorbierbaren Nähten, das Unterhautgewebe mit unterbrochenen 2-0 resorbierbaren Nähten und die Unterhautschicht mit 3-0 schnell resorbierbaren Nähten.
19. HINWEIS: Überprüfen Sie routinemäßig den Navigationsreferenzrahmen auf Bewegung. Bei Verdacht auf Drift neu kalibrieren.

Ergebnisse

Der Hauptfokus dieser Studie lag auf der Bewertung der Leichtigkeit der Durchführung eines vollständig navigierten MIS-TLIF, der nicht objektiv quantifiziert werden konnte. Die Einrichtungs- und Wartezeiten wurden in unserer Serie nicht prospektiv für jeden Fall in Minuten gemessen. Obwohl keine formale Zeit-Bewegungs-Analyse durchgeführt wurde, berichteten Chirurgen und Personal qualitativ über eine deutliche Verringerung der Pausen während des Eingriffs...

Diskussion

Unsere Erfahrung mit einem vollständig navigierbaren 3D-O-Arm-geführten Ansatz für MIS TLIF unterstreicht und unterstreicht und stärkt seine Fähigkeit, Präzision, Reproduzierbarkeit und Sicherheit zu kombinieren ^7,8. Durch die Verankerung des Arbeitsablaufs rund um die Platzierung und Bestätigung der navigierten Pedikelschraube mit intraoperativer 3D-Bildgebung wird die Wahrscheinlichkeit technischer Fehler erheblich reduziert

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Absorbierbare Naht & Strich; kontinuierlich 1-0	Vicryl (Polyglactin 910)	JE00H[HR26]
Absorbierbare Naht & Strich; unterbrochen 2:0	Vicryl (Polyglactin 910)	J310H[HR26]
Absorbierbare Naht & Strich; subkutikuläre 3-0	Monocryl (Poliglecaprone 25)	W9930[DS24]
Antiseptische Lösung (Povidon-Jod/Chlorhexidin)	Betadine	12008-OR
Scheibenrasierer	Medtronic	KLEIN-9569453, MITTEL-9569454, GROSS-9569455
Fenestrierte Titan-Pedikelschrauben	Medtronic	9012037 SERIE
Zwischenkörperkäfig (PEEK oder Titan, 7– 9 mm & Times; 28– 32 mm)	Medtronic	Serie 8557000
Vergrößerungssystem (Exoskop)	Zeiss	6640
Medtronic MISS Klingen-Retraktor	Medtronic	875-149
Medtronic Nav PAK Nadel	Medtronic	PK1011
Nitinol-Leitdraht	Medtronic	N351804
O-Arm-Operationsbildgebungssystem	Medtronic O-arm	BI-700-00028-230
Hypophysenzange	Medtronic	9569525
Radioluzenter, gepolsterter Wirbelsäulentisch mit Bolstern	Stan	CT-OT-01
Sequentielle Dilatatoren	Medtronic	Medtronic METRx II Dilatator-Set 9560430 Serie
StealthStation S8-System	Medtronic	9735670
Sterile Vorhänge	Chirurgie	D106
Titanstangen (5,5 mm)	Medtronic	9015503
Drehmomentbegrenzende Treiber (eingestellt auf 8 Nm)	Medtronic	7480146
Ultraschall-Knochenskalpell (20 kHz, mittlere Einstellung)	Misonix	110-31-1120
Wunddrainage (10 Fr subfaszial)	Romovac	RD-1010