方法論記事

低侵襲脊椎手術の最適化: MIS TLIF における完全な 3D CT O アーム ナビゲーション ワークフロー

DOI：

10.3791/69192

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2025年10月17日

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1Department of Spine Surgery, Stavya Spine Hospital & Research Institute, Nr Nagari Hospital, 2Department of Radiodiagnosis, Stavya Spine Hospital & Research Institute, Nr Nagari Hospital

この記事について

サマリー

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この研究は、低侵襲経椎間孔腰椎椎体間固定術 (MIS TLIF) のための標準化された完全にナビゲートされた 3D CT O アーム ガイド付きワークフローを提示し、ワークフロー、手術精度、および効率を向上させることを目的として、3D ナビゲーションを最大限に活用します。

要約

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低侵襲経椎間孔腰椎椎体間固定術 (MIS TLIF) は、従来の開腹手術と比較して組織外傷の軽減、失血の減少、回復の早さにより、ますます人気が高まっています。3D CT ベースの術中ナビゲーションの統合により、手術の精度とワークフローの最適化が大幅に向上し、より良い結果につながる可能性があります。ただし、MIS TLIF ではワークフローの最適化が定性的または定量的に評価されておらず、精度の向上と引き換えに、セットアップと手術間の待ち時間が増加する可能性があります。

三次脊椎センターでのこのレトロスペクティブ研究では、完全にナビゲートされた MIS TLIF を受けている 44 人の患者が評価されました。合計 176 本の椎弓根スクリューが、TLIF と減圧に合わせた順次ナビゲーションガイド付きワークフローを使用して挿入されました。手術の精度、機能的転帰、周術期の安全性、およびワークフローの効率が評価されました。その結果、オスウェストリー障害指数 (ODI) および数値評価尺度 (NRS) スコアの大幅な改善、最小限の失血、短い手術時間、および高いスクリュー配置精度 (6.81% のグレード 1 違反) が明らかになりました。この記事では、完全にナビゲートされた O アーム支援 MIS TLIF プロトコルの臨床的信頼性と再現性を裏付け、これまで報告されていなかったワークフローの改善の定性的証拠を提供します。

概要

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低侵襲経椎間孔腰椎椎体間固定術 (MIS TLIF) には、筋肉損傷の軽減、術中失血の減少、回復時間の短縮など、従来の開腹脊椎手術に比べていくつかの利点があります 1,2,3,4,5,6。術中ナビゲーションと 3 次元 (3D) コンピューター断層撮影 (CT) イメージングの最近の進歩により、椎弓根スクリューの精度が向上し、合併症の発生率が減少しました 7,8。既存の文献のほとんどは、椎弓根スクリューの精度や放射線被ばくの低減9、10、11 など、ナビゲートされた MIS TLIF の個別の側面に焦点を当てており、術前のイメージングから減圧、ケージの配置、スクリューの固定、および最終検証まで、完全に統合された中断のないナビゲート ワークフローにはほとんど重点が置かれていません。

このワークフローは、脊椎の解剖学的構造が維持されていれば、単一レベルの変性脊椎すべり症、腰椎狭窄症、椎間板変性などの症候性腰椎変性病状を持つ18〜80歳の成人に最適です。禁忌には、進行した骨粗鬆症、重度の変形、または同じレベルの以前の器具装着が含まれます。

このレトロスペクティブ研究は、三次脊椎センターで実施され、完全にナビゲートされた MIS TLIF を受けた 44 人の患者を評価しました。合計 176 個の椎弓根スクリューが、TLIF と減圧用にカスタマイズされた順次ナビゲーション ガイド付きワークフローを使用して配置されました。設計されたワークフローは、完全にナビゲートされた 3D CT 支援 MIS TLIF の結果を評価するために使用され、公開されたベンチマークと比較したインプラントの精度、周術期の安全性、機能改善、およびワークフローの効率に焦点を当てました。この知見は、完全にナビゲートされた O アーム支援 MIS TLIF プロトコルの臨床的信頼性と再現性を浮き彫りにすると同時に、これまで文献に記載されていなかった強化されたワークフローの新しい定性的証拠も提供します。

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プロトコル

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この研究プロトコルは、施設倫理委員会 (プロトコル コード: SSHRI/CS/NS/3 D,CT,TLIF/AK/74/04.25) によって審査および承認され、インド臨床試験登録簿 (CTRI/2025/04/085975) に登録されました。術前にすべての参加者から書面によるインフォームドコンセントが得られました。

1. 術前計画

  1. 各患者に処置のリスク、利点、代替案を説明し、書面によるインフォームドコンセントを取得します。
  2. 腰椎の動的腰椎 X 線 (前後、側方、屈曲伸展側図) および MRI (T1、T2、短いタウ反転回復 [STIR]) を取得します。
  3. 脚と背中の両方の痛みのオスウェストリー障害指数 (ODI) と数値評価尺度 (NRS) を使用して、術前の機能状態を記録します。
  4. 疾患に対する単一レベル融合の適応症と適用性を記録します。

2. 手術室のセットアップとイメージング

  1. 全身麻酔下で、患者をパッド入りの放射線透過性脊椎テーブルにうつ伏せに置きます。胸と骨盤のボルスターと締め付けのないクロスボディストラップで患者を固定し、動きを防ぎます。ツボや腹部圧迫がないことを確認してください。
  2. 標準的な無菌技術を使用して手術野を準備し、ドレープします。
  3. 3D CTイメージングシステム、ナビゲーションワークステーション、および高精細光学視覚化システム(ルーペ:倍率を2.5倍に設定、外来鏡、または顕微鏡:倍率を5〜10×に設定)をセットアップします。
  4. ナビゲーション機器をシステムに登録して、正確な追跡を保証します。
  5. 非吸収性縫合糸材料を使用して、動的基準フレーム (DRF) を胸部下部の近位の皮膚に取り付けます。剛性アンカレッジを確認してください。
  6. 標準的な腰椎プロトコル (パラメーター: 120 kVp、200 mAs、512 × 512 マトリックス、1 mm スライス厚さ) を使用してベースライン CT スピンを取得します。
    注:放射線科のスタッフは、画像取得中は、完全な鉛保護を着用し、放射線照射野の外側のコンソールの後ろにとどまる必要があります。麻酔科医は一時的に換気を中断し、手術チーム全体が手術室の外にある指定された無菌放射線フリーゾーンに移動します。
  7. 取得した3D画像データセットをナビゲーションシステムに登録します。続行する前に、1〜2個の解剖学的ポイントを使用して補間し、エラー≤1 mmを確認します。

3. ナビゲートされた手術手順

  1. ペディクルアクセスキット(PAK)針によるナビゲーションガイダンスを使用して、手術レベルで正中線の外側4〜6cmの傍正中皮膚切開をマークし、画面に重ね合わせます。
  2. ファセットと横突起の接合部を、できるだけ横方向のエントリー投影でターゲットにします。皮膚とその下にある筋膜を22号メスの刃で縦方向に約4cmの長さに切開します。
  3. ナビゲーションで、 図1に示すように、13 G、150 mm PAK針をファセットと横突起の接合部まで進めます。軸面と矢状面の両方で人指茎の中心に入り、安全な軌道を確保し、収束を強化します。
  4. 術中のナビゲーション画面を継続的にチェックして、針先が皮質骨内に含まれていることを確認します。小茎の場合は、内側の収束と椎弓根外の軌道を伴う横方向の入り口を計画し、受け入れます。スタイレットを取り外し、次にレールを取り付け、1.0 mmのニチノール鋼ガイドワイヤーをPAK針のシースを通して椎体に固定し、先端が事前に決定された軌道の骨のエントリポイントにしっかりと固定されていることを確認します。
  5. ガイドワイヤー導入時には、触覚フィードバックと海綿骨抵抗のしっかりとした感触を強調します。同時に、神経血管損傷につながる可能性のあるガイドワイヤーの前方(腹側)交差を防ぐために、過度の圧力を避けてください。固定したら、PAK針シースを取り外します。
  6. 図2に示すように、4つのガイドピンをセグメントの4つのペディクルに両側に配置して固定し、次にAllis鉗子を使用してそれらを曲げてドレープにテザーし、 中央の手術野から遠ざけます。
    注意: 器具をゆっくりと進め、軌道を視覚化して、内側、外側、または下部のブリーチを回避します 4,10。
  7. 標準的な側臥凹狭窄 (LRS) 減圧またはオーバーザトップ (OTT) 減圧では、同じ皮膚切開を通して別の内側筋膜切開を行います。ナビゲーションでPAK針を使用して、通常棘突起から2〜3 cmのこの2 cmの筋膜切開の部位を特定します。目標は、LRS片側減圧の場合(比較的まっすぐな軌道)でナビゲーションガイダンスを備えたインデックスファセットにガイドワイヤーを配置することです。OTTの場合、ターゲットポイントはスピノ層流線(収束軌道)です。
  8. ガイドワイヤー上で12 mm、16 mm、および20 mmの拡張器を使用して傍脊髄筋層を順次拡張します。 図3 に示すように、22 mmの管状象限リトラクターを拡張器の上にファセットにドッキングし、テーブルに取り付けられたアームに固定します。
  9. LRS 減圧または OTT 減圧のいずれかのために、病状と手術対象に応じて、リトラクターを椎間板と椎板に調整します。
  10. 顕微鏡や外鏡を持ち込むか、人間工学に基づいてルーペ倍率を使用してください。止血を達成し、層状周囲および顔面周囲の軟部組織を除去します。熱損傷を防ぐために、中振幅 (~22.5 kHz) に設定された超音波骨メスの刃を使用して骨減圧を行い、70% の流量に維持された連続洗浄を行います。
  11. 肥大性椎間部成分と黄色靭帯を切除して、ターゲットの片側または両側の減圧を実現します。神経組織を解放するために必要な場合は、椎間孔減圧または椎間板断片切除を行います。
  12. 適切な止血を行ったら、安全なカンビンの三角形内でブロック状の弁輪切開術を実行して椎間板腔に入ります。
    1. 標準的な方法でキュレットを使用して、軟骨を除去し、椎間板を減量することにより、エンドプレートを準備します。下垂体鉗子を使用して椎間板材料を除去します。終点の格子感と点状出血骨で終点を確認します。
    2. シーケンシャルシェーバーサイザーを使用して、椎体間スペーサーケージのサイズを決定し、椎体間スペースの注意をそらします。5〜10 ccのすりつく自家移植片(減圧中に局所的に採取)を漏斗を通して準備されたディスクスペースに挿入します。
    3. ナビゲートケージホルダーインパクターのサイズのケージを使用します。選択したポリエーテルエーテルケトン(PEEK)またはチタンの椎体間ケージ(高さ8〜13 mm、長さ28〜32 mm、サイザーと投影画像によって決定されます)を、 図4に示すように、安全な軌道で航行中の準備された椎体間空間に配置し、両端板の間の中心腹側位置に適切に配置し、両凹ディスクスペース内にしっかりと収めます。
  13. 減圧を再確認し、洗浄して残っているゴミを取り除きます。管状リトラクターアセンブリを取り外します。
  14. カニューレ付きペディクルスクリュー(直径5.5〜7.5 mm、長さ40〜55 mm)を、 図5に示すようにナビゲーションを使用したサイジングに基づいて、ガイドワイヤーの上に両側に配置し、椎骨の長さの3分の2を横切る軌道と長さを確認します。適切な購入のために触覚フィードバックを確認します。ネジがペディクルを横切るので、ガイドワイヤーを取り外します。
  15. 経皮的延長を介してスクリューチューリップヘッドの間に位置合わせされた校正されたロッドキャリパーを使用して、術中に必要なロッドの長さを決定します。この方法により、透視補助なしで正確な測定が可能になります。ロッドインサーターツールを使用して、事前に輪郭を描いた前弯測定ロッドを経皮的に導入します。
  16. 配置後、ロッド位置チェッカーを使用して、各スクリューチューリップ内のロッドが適切にかみ合っていることを確認します。確認したら、圧縮モード(デフォルト設定:8Nm)でトルク制限ドライバーで止めネジを順次締め付けます。
  17. 最終的な3D CTスピンを実行して、ハードウェアの位置を確認します。許容される基準には、適切なスクリューとケージの配置、内側または下部の破損がないこと、および脊椎正中線とのインプラントの位置合わせが一致していることが含まれます。放射線の安全性のためにシールドを使用し、術前の脊椎 CT イメージングで行われたすべての対策に従ってください。
  18. 傷を洗浄し、細心の注意を払った止血を実現します。筋膜下 10 Fr ドレーンを内側筋肉間部位に配置します。筋膜を連続的な1-0吸収性縫合糸で閉じ、皮下組織を中断した2-0吸収性縫合糸で閉じ、皮下層を3-0速吸収縫合糸で閉じます。
  19. 注:ナビゲーション基準フレームの動きを定期的にチェックしてください。ドリフトが疑われる場合は再調整します。

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結果

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この研究の主な焦点は、客観的に定量化できなかった完全にナビゲートされた MIS TLIF の実行の容易さを評価することでした。セットアップと待ち時間は、シリーズの各ケースについて分単位で前向きに測定されていません。正式なタイムモーション分析は行われませんでしたが、外科医とスタッフは、減圧と椎体間固定作業が 2D 画像ガイダンスで完了し、その後、ナビゲートされた CT スピンでスクリューを配置する他のワークフローでは、処置途中の一時停止が著しく減少したと定性的に報告しました。

このシリーズでは、44 人の患者が完全にナビゲートされた MIS TLIF を受けました (表 1)。平均年齢は47.54歳±10.91歳で、79.50%(n = 35)が女性でした。平均BMIは26.8±4.36でした。一般的な併存疾患には、骨粗鬆症 (13)、高血圧 (10)、...

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ディスカッション

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MIS TLIFに対する完全にナビゲートされた3D Oアームガイドアプローチに関する当社の経験は、精度、再現性、安全性を組み合わせる能力を強調し、強化します7,8。ナビゲーションされた椎弓根スクリューの配置と術中 3D イメージングによる確認を中心にワークフローを固定することにより、技術的エラーの可能性が大幅に減少します9。これらの観察は、3Dナビゲーションが、X線透視ベースの技術と比較して、椎弓根壁の破損を最小限に抑え、椎間関節の違反の発生率が低く、スクリュー配置において高い精度を実現できることを示した以前の報告を反映しています9,10。

経皮的椎弓根スクリュー挿入では、切開前に3D CTデータセットを取得するため、手術中に繰り返しの...

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開示事項

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著者は利益相反を宣言しません。

謝辞

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スタヴィヤ脊椎研究所の外科および放射線科チームの貢献に感謝します。この研究には外部資金は提供されませんでした。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
吸収性縫合とndash;連続1-0ビクリル(ポリグラクチン910)JE00H[HR26]
吸収性縫合とndash;中断 2-0ビクリル(ポリグラクチン910)J310H[HR26]
吸収性縫合とndash;皮下3-0モノクリル(ポリグレカプロネ 25)W9930[DS24]
消毒液(ポビドンヨウ素/クロルヘキシジン)ベタジン12008年-または
ディスクシェーバー メドトロニック小(SMALL)9569453、中(MEDIUM)9569454、ラージ(LARGE)9569455
窓付きチタン製ペディクルスクリュー メドトロニック9012037シリーズ
インターボディケージ(PEEKまたはチタン、7–9mmと時間;28–32mm)メドトロニック8557000シリーズ
拡大システム(エクソスコープ)ツァイス6640
メドトロニックMISSブレードリトラクターメドトロニック 875-149
メドトロニックナビPAK針 メドトロニックPK1011
ニチノールガイドワイヤーメドトロニック N351804
Oアーム外科イメージングシステムメドトロニック OアームBI-700-00028-230
下垂体鉗子メドトロニック9569525
放射線透光パッド付き脊椎台(ボルスター付き)スタンCT-OT-01
シーケンシャル拡張器 メドトロニック メドトロニック METRx II ダイレーターセット 9560430シリーズ
ステルスステーション S8システムメドトロニック 9735670
無菌カーテンサージウェアD106 
チタンロッド(5.5 mm)メドトロニック 9015503
トルク制限ドライバー(8Nmに設定され)メドトロニック7480146
超音波骨メス(20kHz、中設定)ミソニックス 110-31-1120
創傷ドレーン(10 Frの筋膜下)ロモヴァツ RD-1010

参考文献

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  1. Phan, K., Hogan, J. A., Mobbs, R. J. Cost-effectiveness of minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion. Clin Spine Surg. 30 (4), E219-E229 (2017).
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  3. Costa, F., Ortolina, A., Attuati, L., Cardia, A., Ortolina, M., Fornari, M. Radiation exposure during navigated percutaneous procedures: A prospective comparative study. Eur Spine J. 22 (Suppl 6), S943-S948 (2013).
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  6. Shin, B. J., James, A. R., Njoku, I. U., Hartl, R. Pedicle screw accuracy using O-arm navigation versus freehand technique in MIS TLIF: Systematic review and meta-analysis. J Neurosurg Spine. 36 (1), 1-11 (2022).
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  11. Pennington, Z., Cottrill, E., Lubelski, D., Sciubba, D. M. Techniques and complications of minimally invasive surgery in obese patients. Neurosurg Clin N Am. 33 (2), 147-158 (2022).

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