Summary
C-armfri snedställd ländryggsfusion på L5-S1-nivå (OLIF51) och samtidig pedikelskruvfixering utförs i sidoläge under navigeringsstyrning. Denna teknik utsätter inte kirurgen eller operationspersonalen för strålningsrisker.
Abstract
Oblique lumbar interbody fusion (OLIF) är en etablerad teknik för indirekt dekompression av ländryggsstenos. OLIF på L5-S1-nivå (OLIF51) är dock tekniskt svårt på grund av de anatomiska strukturerna. Vi presenterar en ny samtidig teknik av OLIF51 med perkutan pedikelskruvfixering utan genomlysning. Patienten placeras i en höger lateral decubitusposition. En perkutan referensstift sätts in i den högra sacroiliacleden. En O-armskanning utförs och 3D-rekonstruerade bilder överförs till ryggradsnavigeringssystemet. Ett 4 cm snett hudsnitt görs under navigeringsvägledning längs bäckenet. De inre/yttre och tvärgående magmusklerna är uppdelade längs muskelfibrerna, vilket skyddar de iliohypogastriska och ilioinguinala nerverna. Med hjälp av ett retroperitonealt tillvägagångssätt identifieras de vänstra gemensamma iliackärlen. Speciella muskelindragningsanordningar med belysning används för att exponera L5-S1 intervertebral skiva. Efter skivförberedelse med navigerade instrument distraheras skivutrymmet med navigerade försök. Autogent ben och demineraliserat benmaterial sätts sedan in i burhålet. OLIF51-buret sätts in i skivutrymmet med hjälp av en klubba. Samtidigt sätts perkutana pedikelskruvar in av en annan kirurg utan att ändra patientens laterala decubitusposition.
Sammanfattningsvis utförs C-armfri OLIF51 och samtidig perkutan pedikelskruvfixering i sidoläge under navigeringsvägledning. Denna nya teknik minskar kirurgisk tid och strålningsrisker.
Introduction
Spondylos betraktas som en stressfraktur1 och förekommer hos cirka 5% av den unga vuxna befolkningen2. Den vanligaste förekomstnivån är på L5-nivå på grund av den unika skjuvkraften som appliceras vid L5-S1-området. De viktigaste symptomen på spondylos och spondylolistes är ländryggssmärta, bensmärta och domningar. Om konservativ behandling visar sig vara ineffektiv rekommenderas kirurgisk behandling3. Transforaminal ländryggsfusion (TLIF) är en effektiv och etablerad teknik4, men icke-föreningshastigheten för denna procedur är relativt högre vid L5-S1-nivå5. Med TLIF är det dessutom svårt att skapa adekvat lordos jämfört med sned ländryggsfusion (OLIF) eller främre ländryggsfusion (ALIF)6.
Indirekta dekompressioner som ALIF eller OLIF är för närvarande vanliga metoder för behandling av ländryggsstenos7. Den konventionella ALIF-tekniken orsakar dock en stor mängd muskelskador. Sned lateral interkroppsfusion på L5-S1-nivå (OLIF51) rapporterades först 20178. Bakre instrumentförstärkning är vanligtvis nödvändig för att säkerställa fast fusion, men den konventionella OLIF-tekniken använder en C-arm och patientpositionen ändras från lateral till benägen. För att övervinna dessa problem rapporterar vi här en ny teknik för C-armfri samtidig OLIF51 och perkutan pedikelskruvar (PPS) i ett enda sidoläge.
Vi introducerar fallet med en 75-årig kvinna med symptomatisk L5-spondylolistes (grad 2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denna studie godkändes av etikkommittén vid Okayama Rosai Hospital (nr 201-3).
1. Patientundersökning
- Historik
- Utvärdera en patient med misstänkt diskbråck eller stenos genom att ta deras historia. Vanligtvis presenterar patienten en historia av prodromal ländryggssmärta. Patienten kan korrelera sina symtom med en episod av trauma.
- Be patienten beskriva den utstrålande bensmärtan, dess placering och försvårande och lindrande aktiviteter.
- Läkarundersökning
- För att bestämma nivån på den drabbade nerven, leta efter tecken på motorisk svaghet eller förlust av känsla i benet. Kontrollera rörelseomfånget i ländryggen, testet för rak benhöjning (SLR), djupa senreflexer och muskelsvaghet.
- Utför Kemp-testet för att kontrollera platsen för diskbråcken. Om Kemp-testet ger ett positivt resultat föreslår lokal smärta en fasettpatologi, medan utstrålande smärta i benet är mer suggestivt för nervrotirritation, som ofta åtföljer foraminal diskbråck eller stenos.
OBS: Vanligtvis är SLR-testet negativt för patienter med ländryggsstenos och positivt för patienter med diskbråck i ländryggen.
2. Utvärdering av bilder
- Magnetisk resonanstomografi (MRI)
- Utför en MR. Detta är den mest exakta diagnostiska modaliteten för att bedöma diskbråck i ländryggen, som visar platsen för herniation och de drabbade nervrötterna. L5-nervroten kan komprimeras genom fibrocartilage vid pars interarticularis av L5.
- Datortomografi (CT)
- Använd CT för att kontrollera om diskbråcket är förkalkat och för att utesluta nervkompression av någon osteofyt.
- CT-MRI fusionsavbildning
- Använd fusionsbilden för att utvärdera genomförbarheten av att utföra OLIF51. Kärlfönstret, tillverkat av de gemensamma iliackärlen på L5-S1-skivnivån, visualiseras tydligt. Ett kärlfönster på mindre än 20 mm gör OLIF tekniskt svårt (figur 1).
(A) Midsagittal rekonstruktion CT, (B) T2 viktad midsagittal bild, (C) CT MRI fusionsbild. CT och MR visar grad 2 istemisk spondylolistes. Kärlfönstret är 37 mm. Klicka här för att se en större version av denna figur.
3. Patientpositionering och neuromonitorering
- Patientens positionering
- Placera patienten i en höger lateral decubitusposition på ett kolbord. Använd en O-arm för att få 3D-bilder av patientens ländrygg (figur 2).
- För att skydda de neurovaskulära strukturerna, placera en axillär rulle under patientens högra axilla.
- Böj höften och knäet till 20° för att slappna av psoasmuskeln och ländryggsnerven. Säkra patienten till bordet med tejp.
- Sätt in en perkutan referensstift i den vänstra sacroiliacleden.
- Få 3D-bilder av O-armen och överför dem till navigationssystemet.
- Neuromonitorering
- När det är möjligt, neuromonitor patienten för att förhindra neurologiska komplikationer (Figur 3).
Figur 2: Patientens positionering. Höger lateral decubitusposition säkrad med tejp. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Neuromonitorering. Neuromonitorering är att föredra för denna teknik. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
4. Intraoperativ CT- och ryggradsnavigering
- Intraoperativ CT
- Placera en navigeringsreferensram (RF) perkutant i den kontralaterala sacroiliac-leden eller L5-spinösa processen och få intraoperativa CT-bilder (figur 4).
- Navigering
- Navigationssystemet är nödvändigt för denna teknik. Överför CT 3D-rekonstruerade bilder till navigationssystemet (figur 5).
Figur 4: O-arm. En O-arm skanning är bara 23 s. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 5: Navigationssystem. Varje instrument navigeras med detta system. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
5. Navigerad instrumentregistrering
- Registrera varje navigerat instrument och utför en noggrannhetskontroll.
6. Snitt och muskeldissektion
- Hud snitt
- Markera hudsnittet med en navigerad pekare. Rikta ingångspunkten till mitten och parallellt med L5-S1-skivutrymmet.
- Gör ett 4 cm långt snett snitt på huden, 4 cm medialt mot den främre överlägsna iliac ryggraden och parallellt med bäckenet (figur 6).
- Muskeldissektion
- Dela magmusklerna och dissekera längs hudsnittets linje. En monopolar cautery är kontraindicerad på grund av risken för skada på iliohypogastriska och ilioinguinal nerver.
- Med ett retroperitonealt tillvägagångssätt, använd båda pekfingrarna för att dissekera det retroperitoneala utrymmet och följ den inre bukväggen bakåt ner till psoasmuskeln, som sedan kan visualiseras (Figur 7).
VARNING: Om den iliohypogastriska nerven skadas kan bukbråck uppstå.
Figur 6: Hudsnitt. Skalet markeras med en navigerad pekare, som riktas mot mitten och parallellt med L5-S1 Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 7: Navigerad pekare. Den vita pilen indikerar en navigerad pekare. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
7. Skivförberedelse och testning
- Förberedelse av skiva
- Efter att ha exponerat promontoriumet, identifiera de vänstra gemensamma iliackärlen och dra tillbaka i sidled (uppåt) med hjälp av en speciell självhållande retraktor under belysning. Var noga med att bevara den vänstra urinledaren. Den intervertebrala skivan L5/S1 exponeras (figur 8).
- Dra tillbaka både vanliga iliackärl och bifurkationen med tre självhållande retraktorer. En trubbig dissektion av adventitialskikten på L5/S1-skivan är nödvändig för att inte skada den sympatiska kedjan. Retrograd utlösning kan förekomma hos manliga patienter om den sympatiska kedjan skadas.
- Efter att skivans mitt är markerad med en navigerad pekare, snitta ringformen med en kniv och utför en diskektomi med Kerrison rongeurs, hypofystång, en navigerad Cobb-hiss, en navigerad rakapparat (figur 10), ett navigerat kombinationsverktyg (periosteumhiss) och en navigerad krökt curette (figur 11).
- Använd den navigerade böjda curetten för att ta bort den bakre delen av skivan.
OBS: Eftersom alla instrument är navigerade krävs inte användning av en intraoperativ C-arm.
- Prövning
- Efter skivförberedelse distraherar du skivutrymmet sekventiellt med hjälp av navigerade försök. Bestäm storleken på buret på ett preoperativt lateralt radiogram. För asiatiska patienter rekommenderas en skivhöjd på 10-14 mm och en vinkling på 12 °-18 °.
- I detta steg utför du intraoperativ radiografi för att kontrollera implantatets position och burets storlek. Om buren sticker ut utanför skivutrymmet, välj en annan bur i tillräcklig storlek (figur 12).
VARNING: Kirurgen bör kontrollera navigationssystemets noggrannhet innan du använder navigationsinstrumenten, eftersom referensramen ibland kan ändras av misstag. Till skillnad från C-armen öppnas inte skivutrymmet i navigeringsbilden när en rättegång med tillräcklig höjd sätts in.
Bild 8: Inflygning till promontorium. En navigerad pedikelsond (vit pil) används för att kontrollera L5-S1-skivnivån. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 9: Självhållande upprullningsdon. Dessa tre retraktorer drar tillbaka både vanliga iliackärl och bifurkationen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Bild 10: Navigerad rakapparat, (B) navigationsmonitor. Navigerade rakapparater är från 6 mm till 12 mm. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 11: Navigerad böjd curette. En navigerad böjd curette är mycket användbar för att helt ta bort den bakre delen av skivan.
Bild 12: Utvärdering. Efter skivförberedelse distraheras skivutrymmet sekventiellt med navigerade försök (vit pil). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
8. Burplacering och skruvning
- Bur placering
- Sätt in en blandning av autogent ben och demineraliserat benmaterial i burhålet. Bekräfta insättningsvinkeln för buren med en navigeringspekare för att sätta in OLIF51-buren korrekt.
- Använd en klubba för att försiktigt sätta in OLIF51-buren. När implantatet är placerat, ta anteroposterior och laterala röntgenbilder för att bekräfta burets position (figur 13A).
- Skruva
- Efter att buren har satts in, sätt in en eller två tilläggsskruvar för att förhindra att buren backar ut (figur 13B).
Figur 13: Burplacering och skruvning(A) OLIF51 bur vid L5-S1-skivan, (B) bur med skruv. En blandning av autogent ben och demineraliserat benmaterial sätts in i burhålet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
9. Samtidig perkutan pedikelskruv (PPS) fixering
- Låt en annan kirurg sätta in PPS i samma laterala decubitusposition för patienten under navigeringsvägledning.
- Gör skruvhålet med en navigerad höghastighetsborr, navigerad pedikelsond och navigerad kran. Mät skruvarnas längd och diameter genom navigering.
- Sätt i S1 PPS på ett transdiscalt sätt för att förbättra skruvens utdragsstyrka.
- Ta radiogram efter att skruvarna har satts in (figur 14).
Figur 14: Samtidig PPS-fixering. PPS sätts in i samma enkla sidoposition av en annan kirurg under navigeringsvägledning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
10. Postoperativt förfarande
- Ambulera patienten 1 dag efter operationen. Användning av en mjuk hängslen rekommenderas i 3 månader. Uppföljning vid 3 månader, 6 månader och 12 månader efter operationen för att bedöma för fast benig fusion.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Fjorton fall (medelålder: 71,5 år) behandlades med denna nya teknik. De jämfördes med 40 fall (medelålder: 74,0 år) av L5-S1 TLIF. L5-S1 lordosvinkel och skivhöjd mättes i båda grupperna. OLIF51-gruppen fick en bättre L5-S1-lordos än TLIF 51-gruppen (figur 15).
Figur 15: Radiologisk mätning(A) Antero-underlägset hörn, (B): postero-inferior av den övre kotan, (C) antero-superior hörn, (D) postero-superior hörn av den nedre kotan. Skivhöjd = EF, segmentherros = vinkel AGC. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
| Preoperativ L5/S1-vinkel | Postoperativ L5/S1 vinkel | Preoperativ L5/S1 skivhöjd | Postoperativ L5/S1 skivhöjd | |
| OLIF 51 (N=14) | 11.4+-4.1° | 21.3+-3.3° | 7,2 +-2,1 mm | 10,9+-1,8 mm |
| TLIF 51 (N=40) | 10.1+-4.4° | 12.1+-4.7° | 8,6+-2,7 mm | 9,4+-1,8 mm |
| inte signifikant | s<0,05 | inte signifikant | s<0.05 |
Tabell 1: L5-S1 skivvinkel och höjd för OLIF51 kontra TLIF51.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Nyligen har den laterala ländryggsmetoden för interkroppsfusion blivit populär på grund av dess minimala invasivitet9. Bland dessa tillvägagångssätt har det direkta laterala psoas-splittringsmetoden flera nackdelar, såsom ländryggsnervplexusskada och psoas muskelsvaghet10. För att minska dessa komplikationer introducerades prepsoas eller OLIF av Davis m.fl. 201411. Det är emellertid svårt att arbeta vid L5-S1-skivan på grund av dess anatomiska egenskaper. År 2017 utformades en ny teknik för att närma sig L5-S1-skivan i sidoläge (OLIF51), vilket möjliggör interkroppsfusion från nedre bröstryggen till L5-S1 8. Fördelarna med OLIF51 är god främre frisättning, ett större bentransplantat, större stabilitet som är lämplig för osteoporos och en hög fusionshastighet12. Tillämpligheten av OILF51 är dock begränsad på grund av blodkärlens placering, vilket kan begränsa åtkomsten.
Strikta kriterier för patientval och noggrann preoperativ planering är nödvändiga för denna teknik. Denna procedur utförs med patienten i en lateral decubitusposition, vilket ger fördelen att sätta in PPS i samma position, vilket minskar både driftstid och blodförlust13. Den konventionella OLIF51-tekniken med PPS-insättning medför strålningsexponering. Yrkesmässig strålningsexponering är en av de viktigaste frågorna för minimalt invasiva ryggkirurger14. Upprepade multiplanära bilder är nödvändiga för exakt skruv- och burinsättning, vilket ökar både strålningsexponeringen och driftstiden. Med O-armstyrd navigering reduceras strålningsexponeringen för patienten på grund av användningen av lågupplöst läge och O-armens lilla synfält. Den tid som krävs för en O-armskanning är mindre än 24 s, vilket är en ekvivalent dos till 90 s genomlysning. Detta har visat sig eliminera behovet av besvärlig blyskyddsutrustning, rensa C-armens kirurgiska fält och minska strålningsexponeringen utan att kompromissa med noggrannheten15.
En annan fördel med denna teknik är att uppnå OLIF från L1 till L5. Speciellt för vuxen ryggradsdeformitet är denna teknik mycket användbar eftersom fem olif-burar från L1 till S1-nivån i en enda sidoposition kan sättas in. Jämfört med den konventionella tekniken krävs inte att ändra patientpositionen för denna teknik, vilket minskar den kirurgiska tiden och den totala kostnaden för operationen. För framtida tillämpningar kan robotkirurgi kombineras med denna nya teknik.
De kritiska stegen i vår nya teknik är följande. Först görs en preoperativ utvärdering av placeringen av vanliga iliackärl, och ett vaskulärt fönster mindre än 20 mm är en kontraindikation för OLIF51. CT-MRI-fusionsbild rekommenderas för detta ändamål16. För det andra sätts referensramstiftet fast i den vänstra sacroiliac-leden perkutan17. Om referensramen flyttas minskar noggrannheten i denna procedur, vilket riskerar att skruv- eller buren placeras fel. Om det råder tvivel om navigeringsnoggrannheten bör en O-arm-skanning utföras. För det tredje bör navigerade instrument inklusive en pekare, pedikelsond, rakapparat, Cobb-hiss, curette och rättegång användas effektivt. I synnerhet är navigerade böjda curetter användbara för denna C-armfria procedur18. Som ett alternativ finns också en C-armsteknik för denna samtidiga metod.
Vissa begränsningar för denna teknik måste beaktas. Relativt dyr utrustning (O-armen och navigationssystemet) är nödvändig, och det finns en brant inlärningskurva för denna teknik. Ett vaskulärt fönster mindre än 20 mm utgör en kontraindikation för denna procedur. Ytterligare studier i form av fallserier krävs för att ytterligare bekräfta effektiviteten av denna teknik vid hantering av isthmisk spondylolistes.
C-armfri OLIF51 och samtidig perkutan pedikelskruvfixering utförs i sidoläge under navigeringsvägledning. Denna nya teknik minskar kirurgisk tid och strålningsrisker för kirurger och operationspersonal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter.
Acknowledgments
Denna studie stöddes av Okayama Spine Group.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Adjustable hinged operating carbon table | Mizuho OSI | 6988A-PV-ACP | OSI Axis Jackson table |
| CD Horizon Solera Voyager | Medtronic | 6.4317E+11 | Percutaneous pedicle screw system |
| Navigated Cobb elevator | Medtronic | NAV2066 | |
| Navigated combo tool | Medtronic | NAV2068 | |
| Navigated curette | Medtronic | NAV2069 | |
| Navigated high speed bur | Medtronic | EM200N | Stelth |
| Navigated passive pointer | Medtronic | 960-559 | |
| Navigated pedicle probe | Medtronic | 9734680 | |
| Navigated shaver | Medtronic | NAV2071 | |
| NIM Eclipse system | Medtronic | ECLC | Neuromonitouring |
| O-arm | Medtronic | 224ABBZX00042000 | Intraoperative CT |
| Radiolucent open spine cramp | Medtronic | 9731780 | |
| Self-retaining retractor | Medtronic | 29B2X10008MDT151 | |
| Sovereign Spinal System | Medtronic | 6.4317E+11 | OLIF51 cage |
| Spine small passive frame | Medtronic | 9730605 | |
| Stealth station navigation system Spine 7R | Medtronic | 9733990 | Navigation |
| U-NavLock Gray | Medtronic | 9734590 | |
| U-NavLock Green | Medtronic | 9734734 | |
| U-NavLock Orange | Medtronic | 9734683 | |
| U-NavLock Violet | Medtronic | 9734682 |
References
- Tawfik, S., Phan, K., Mobbs, R. J., Rao, P. J. The incidence of pars interarticularis defects in athletes. Global Spine Journal. 10 (1), 89-101 (2020).
- Sonne-Holm, S., Jacobsen, S., Rovsing, H. C., Monrad, H., Gebuhr, P. Lumbar spondylolysis: A life long dynamic condition? A cross sectional survey of 4.151 adults. European Spine Journal. 16 (6), 821-828 (2007).
- McAfee, P. C., et al. The indications for interbody fusion cages in the treatment of spondylolisthesis: Analysis of 120 cases. Spine. 30 (6), 60-65 (2005).
- Parajon, A., et al. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion: Meta-analysis of the fusion rates. What is the optimal graft material. Neurosurgery. 81 (6), 958-971 (2017).
- Lowe, T. G., Tahernia, A. D., O'Brien, M. F., Smith, D. A. Unilateral transforaminal posterior lumbar interbody fusion (TLIF): Indications, technique, and 2-year results. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 15 (1), 31-38 (2002).
- Mayer, H. M. A new microsurgical technique for minimally invasive anterior lumbar interbody fusion. Spine. 22 (6), 691-699 (1997).
- Hodgson, A. R., Stock, F. E., Fang, H. S. Y., Ong, G. B. Anterior spinal fusion the operative approach and pathological findings in 412 patients with Pott's disease of the spine. The British Journal of Surgery. 48, 172-178 (1960).
- Woods, K., Billy, J. B., Hynes, R. Technical description of oblique lateral interbody fusion at L1-L5 (OLIF25) and at L5-S1 (OLIF51) and evaluation of complication and fusion rates. The Spine Journal. 17 (4), 545-553 (2017).
- Tan, Y., et al. Comparison of simultaneous single-position oblique lumbar interbody fusion and percutaneous pedicle screw fixation with posterior lumbar interbody fusion using O-arm navigated technique for lumbar degenerative diseases. Journal of Clinical Medicine. 10 (21), 4938 (2021).
- Phillips, F. M., et al. Adult degenerative scoliosis treated with XLIF: Clinical and radiographical results of a prospective multicenter study with 24-month follow-up. Spine. 38 (21), 1853-1861 (2013).
- Davis, T. T., et al. Retroperitoneal oblique corridor to the L2-S1 intervertebral discs in the lateral position: An anatomic study. Journal of Neurosurgery: Spine. 21 (5), 78 (2014).
- Houten, J. K., Alexandre, L. C., Nasser, R., Wollowick, A. L. Nerve injury during the transpsoas approach for lumbar fusion. Journal of Neurosurgery: Spine. 15 (3), 280-284 (2011).
- Tanaka, M., et al. C-arm free simultaneous OLIF51 and percutaneous pedicle screw fixation in a single lateral position: A technical note. Interdisciplinary Neurosurgery. 27, 101428 (2022).
- Hadelsberg, U. P., Harel, R. Hazards of ionizing radiation and its impact on spine surgery. World Neurosurgery. 92, 353-359 (2016).
- Kim, T. T., Drazin, D., Shweikeh, F., Pashman, R., Johnson, J. P. Clinical and radiographic outcomes of minimally invasive percutaneous pedicle screw placement with intraoperative CT (O-arm) image guidance navigation. Neurosurgical Focus. 36 (3), 1 (2014).
- Kakarla, U. K., Little, A. S., Chang, S. W., Sonntag, V. K., Theodore, N. Placement of percutaneous thoracic pedicle screws using neuronavigation. World Neurosurgery. 74 (6), 606-610 (2010).
- Nagamatsu, M., et al. Assessment of 3D lumbosacral vascular anatomy for OLIF51 by non-enhanced MRI and CT medical image fusion technique. Diagnostics. 11 (10), 1744 (2021).
- Tanaka, M., Fujiwara, Y., Uotani, K., Maste, P., Yamauchi, T. C-arm-free circumferential minimally invasive surgery for adult spinal deformity: Technical note. World Neurosurgery. 143, 235-246 (2020).
