Summary
Præsenteret her er en ny teknik til C-arm fri transtubulær posterolateral dekompression til lændehvirvel foraminal stenose og lateral diskusprolaps under O-arm navigation.
Abstract
Vi rapporterer en ny teknik til C-armfri transtubulær L5 nervedekompression under CT-baseret navigation for at reducere strålingsfaren. Denne procedure udføres under generel anæstesi og neuroovervågning. Patienten placeres i en udsat position på et operationskulstofbord. En navigationsreferenceramme placeres perkutant i den kontralaterale sacroiliac joint eller spinous proces. Derefter opnås CT-scanningsbilleder. Efter instrumentregistrering bekræftes L5-S1 foraminalniveauet med en navigeret sonde, og indgangspunktet er markeret. Ved hjælp af et ca. 2 cm hudsnit dissekeres det subkutane væv og muskler. Den navigerede første dilatator er rettet mod L5-S1 Kambins trekant, og sekventiel udvidelse udføres. 18 mm røret bruges og fastgøres til rammen. Knoglen omkring Kambins trekant fjernes med en navigeret burr. Til lateral diskusprolaps identificeres og trækkes L5-nerveroden tilbage, og diskfragmentet fjernes. Den navigationsstyrede rørformede endoskopiske dekompression er en effektiv procedure. Der er ingen strålingsfare for kirurgen eller personalet på operationsstuen.
Introduction
Diagnose og operationer for lændehvirvel foraminal stenose (LFS) og lændehvirvel lateral diskusprolaps (LLDH) på L5-S1 niveau er udfordrende for rygkirurger på grund af dette niveaus unikke struktur1. Iliac-kammen, bred L5 tværgående proces (TP), lille mellemrum mellem den sakrale ala og L5 TP og osteofytter gør operationsvinduet meget smalt2. Hvis knogleresektion ikke er nok, kan utilstrækkelig dekompression til L5-nerveroden føre til resterende symptomer. Massiv fjernelse af benede forårsager postoperativ ustabilitet. Disse problemer begrænser kirurgernes kompetencer med foraminal / ekstraforaminal L5 roddekompression. Flere rapporter har vist gode resultater med minimalt invasive rygsøjleoperationer, såsom mikroskopiske eller endoskopiske procedurer på dette område for at dekomprimere L5-nerveroden 3,4. For nylig er brugen af navigation til foraminal dekompression af L5-roden blevet rapporteret med gode kirurgiske resultater5.
Fuldt endoskopisk diskektomi bliver populær til fjernelse af lateral lændehvirvel diskusprolaps6. Desuden kan mikroendoskopiske procedurer i kombination med navigation hjælpe kirurgen med at dekomprimere L5-roden med præcision2. Normalt kræver disse teknikker intraoperativ brug af C-arm. Målet med denne metode er at dekomprimere L5-roden præcist med minimal knogleresektion uden en C-arm.
Indikationerne for denne teknik er ekstraforaminal lændehvirvel diskusprolaps og diskusprolaps og diskusprolaps/stenose i den laterale halvdel af den foraminale lændeskive. Kontraindikationerne er diskusprolaps/stenose af den mediale en tredjedel af den foraminale lændeskive, fordi omfanget ikke kan nå målområde2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité på Okayama Rosai Hospital (nr. 305).
1. Patientens historie tager
- Sørg for, at patienten har en diskusprolaps, der forårsager alvorlig iskias. Normalt vil patienten have en historie med nogle prodromale lændesmerter. De kan korrelere deres symptomer med en episode af traumer.
- Bed patienten om at beskrive deres udstrålende bensmerter, herunder dens placering. Spørg dem også om de aktiviteter, der gør det bedre eller værre, når der er mistanke om LFS eller LLDH.
2. Fysisk undersøgelse
- For at bestemme nerveniveauet skal du kontrollere for tegn på tab af fornemmelse og svaghed i benet.
- Udfør en række lændebevægelsestest ved at bede patienten om at bøje sig frem og tilbage.
- Kontroller for induktion af lændesmerter hos patienten med en herniated disk, når fremadbøjning er færdig.
- Løft patientens ben i en liggende stilling. Hvis vinklen mellem sengen og benet er mindre end 70 ° på grund af iskias, er dette et stærkt tegn på, at patienten har en diskusprolaps, hvilket betyder, at den lige benhævning (SLR) test er positiv.
BEMÆRK: SLR-testen er meget nyttig til at skelne mellem lændekanalstenose (SLR-) og lændeskiveherniation (SLR +).
- Udfør dyb senerefleks, og kontroller muskelsvaghed hos patienten.
- Udfør Kemp-testen7. Fastgør patientens modsatte ilium fra den side, der testes med den ene hånd i stående stilling. Tag fat i patientens skulder med den anden hånd og før patienten til forlængelse, ipsilateral sidebøjning og rotation.
BEMÆRK: LFS er kendetegnet ved eksacerbation med foraminal indsnævring forårsaget af lændeforlængelse (Kemps tegn)7. Hvis Kemp-testen er positiv, er foraminal nervekompression ved diskusprolaps eller stenose sandsynlig.
3. Evaluering af radiogrammer (XP) og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI)
- Udfør anteroposterior og lateral radiografi i stående stilling for at kontrollere lændeformitet og spondylolisthesis. Hvis patienten har alvorlig deformitet, er spinal fusion indikeret.
- Udfør funktionel radiografi i stående stilling. Kontroller de funktionelle radiogrammer for at bekræfte ustabilitet i lænden ved at måle vertebral unormal bevægelse (figur 1A, B).
BEMÆRK: Hvis der er alvorlig ustabilitet, der indikerer mere end 10° eller mere end 3 mm slip på L5-S1-niveau, bør L5-S1-fusion overvejes. - Udfør MR for nøjagtigt at vurdere nervekompressionsstedet.
- For lateral lumbal disc herniation (LLDH) skal du tage et koronalT T2-vægtet billede for at identificere placeringen af den diskusprolaps (figur 1C-E).
Figur 1: Præoperative radiogrammer og MR. (A) Lateral forlængelsesradiogram, (B) Lateral flexion radiogram, (C) Parasagittal T2 vægtet MR-billede, (D) Coronal T2 vægtet MR-billede, (E) Axial T2 vægtet MR-billeddannelse ved L5-S1. Pilen angiver FLDH. Klik her for at se en større version af denne figur.
4. Evaluering af computertomografi (CT) og MR-CT fusionsbilleder
- Udfør CT for at kontrollere, om der er en forkalket disk (figur 2A, D) eller foraminal osteofyt (figur 2B, C) ikke af disken.
- Tag et MR-CT-fusionsbillede for at forstå den nøjagtige 3D-placering af diskusprolapsen (figur 3).
Figur 2: Præoperativ CT. (A,B) Parasagittal rekonstruktion CT, (C) Koronal rekonstruktion CT, (D) Aksial CT ved L5-S1. De hvide pile angiver forkalket FLDH; en sort pil viser en osteofyt. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: CT MR-fusionsbilleder. (A) Posterior visning, (B) Posterolateral visning. Den hvide pil angiver FLDH. Klik her for at se en større version af denne figur.
5. Patientpositionering og neuroovervågning (NM)
- Giv generel anæstesi til patienten.
- Placer derefter patienten i en udsat position på et kulstofbord.
- Sørg for, at patientens øjne ikke komprimeres med et specielt ansigtsdæksel. Vær opmærksom på bolsterpositionen for ikke at komprimere patientens underliv.
- Udfør neuroovervågning ved hjælp af et multimodalt intraoperativt overvågningssystem, der vurderer rygmarvsintegritet og giver en advarsel om potentiel skade på kritiske neurale veje (figur 4A). Transkraniel motor fremkaldte potentialer (MEP'er) genererer en stimulus ved den motoriske cortex.
- Brug optageelektroder til at måle signalerne på forudbestemte perifere muskelgruppesteder i øvre og nedre ekstremitet.
BEMÆRK: Hvis neuroovervågning anvendes, bekræftes nervedekompression også med dette. For en muskel, hvor den innerverede nerve er dekomprimeret tilstrækkeligt, øges amplituden af MCV normalt.
- Brug optageelektroder til at måle signalerne på forudbestemte perifere muskelgruppesteder i øvre og nedre ekstremitet.
6. Intraoperativ CT-scanning og spinal navigation
- Placer en navigationsreferenceramme (RF) perkutant i den spinøse proces eller sacroiliac joint. Få intraoperative CT-scanningsbilleder med en mobil CT-scanner (figur 4B).
- Overfør CT 3D-billederne automatisk til navigationssystemet ved hjælp af et kabel (figur 4C).
Figur 4: Neuroovervågning, O-arm og navigation. (A) Neuroovervågning, (B) O-arm, (C) Navigation. Klik her for at se en større version af denne figur.
7. Navigeret instrumentregistrering
- Registrer den navigerede markør, dilater og højhastighedsburr ved at trykke spidsen til RF-hullet manuelt. Udfør derefter nøjagtighedskontrollen ved at røre ved den benede overflade.
8. Snit og muskeldissektion
- Ved hjælp af en navigeret markør skal du bekræfte placeringen af L5-S1 foraminalniveauet med et 50-60 mm udvidet billede fra markørens spids og markere indgangspunktet for hudsnittet (figur 5A).
- Lav et ca. 2 cm langsgående hudsnit, og disseker derefter det subkutane væv, lændehvirvel iliocostalis og multifidus muskel langs muskelfibrene.
- Dock den navigerede første dilatator i bunden af L5 tværgående proces ved hjælp af et navigationssystem (figur 5B). Indsæt derefter de sekventielle dilatatorer (5,3 mm, 9,4 mm).
- Indsæt det sidste rør (14 mm), og fastgør det fast til den fleksible armenhed (figur 5C). Bekræft rørets position med et navigationssystem og anatomien gennem endoskopi.
Figur 5: Hudsnit og sekventiel udvidelse. (A) Navigeret markør, (B) Navigationsmonitor, (C) Rørformet retraktor. Klik her for at se en større version af denne figur.
9. Knogleresektion med den navigerede højhastighedsburr
- Kontroller niveauet med den navigerede sonde. Kontroller L5-S1-niveauet med en navigeret markør i navigationsskærmen.
- Fjern knoglen ved den nederste del af den tværgående proces og den laterale del af facetleddet med en navigeret højhastighedsburr eller konventionel højhastighedsburr (figur 6).
BEMÆRK: Yderligere kirurgiske trin er planlagt i henhold til diskusprolaps eller kanalstenose. - I tilfælde af kanalstenose skal du fjerne det benede element, der komprimerer nerveroden fuldstændigt.
FORSIGTIG: Før du bruger de navigerede instrumenter, skal kirurgen kontrollere nøjagtigheden af navigationen, fordi referencerammen undertiden flyttes.
Figur 6: Navigeret højhastighedsburr. (A,B): Intraoperativt billede, (B): Navigeret højhastighedsburr. Klik her for at se en større version af denne figur.
10. Endoskopisk disk resektion
- For LLDH skal du identificere L5-nerveroden og trække kranialt tilbage af en nerveretraktor. Fjern derefter diskfragmentet ved hjælp af hypofysetangen omhyggeligt.
- I tilfælde af LFS skal L5 foramen udvides ved hjælp af en navigeret højhastighedsburr under navigationsvejledning.
- Fjern hvert komprimerende blødt væv og benet element af hypofysetang og Kerrison rongeurs. Identificer L5-roden ved dens omgivende perineurale fedt og kar (figur 7).
Figur 7: Nerverodsdekompression. (A) Endoskopbillede; identifikation og dekomprimering af L5-roden (hvid pil); inter-vertebral foramen udvides ved at grave osteofytterne ned ved hjælp af en navigeret burr. (B) navigationsovervågning; under operationen kan kirurgerne se den ene skærm, der angiver fire stykker information samtidigt: det kirurgiske felt, intraoperativ neuroovervågning, intraoperativ navigation og mikroendoskopvisning. Klik her for at se en større version af denne figur.
11. Lukning af huden
- Efter vanding med saltvand for at fjerne affaldet skal du placere et sårsugerør ved L5-S1.
- Luk derefter huden med en absorberbar sutur.
- Fjern afløbet postoperativt efter 48 timer.
BEMÆRK: Postoperative billeder er vist i figur 8.
Figur 8: Postoperative billeder. (A) Aksial CT-billede ved L5-S1, (B) Parasagittal rekonstruktion CT, (C) Aksial T2-vægtet MR-billeddannelse ved L5-S1. De hvide pile angiver dekompressionsområdet. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Otte tilfælde (fire mænd, fire kvinder) blev opereret ved hjælp af denne nye teknik. Gennemsnitsalderen var 72,0 år, og den gennemsnitlige opfølgningsperiode var 1,5 år. Der var fem patienter med L5/S1 foraminal stenose, to patienter med L5/S foraminal diskusprolaps og en patient med L3/4 foraminal diskusprolaps. Vi kunne udføre alle operationer uden en C-arm. Den gennemsnitlige kirurgiske tid og blodtab var henholdsvis 143 min ± 14 min og 134 ± 18 ml.
Den gennemsnitlige restitutionsprocent opnået ved hjælp af den japanske ortopædiske association (JOA) score (evaluering af rygsmerter)8 var 72,3% (57% -88%). Den visuelle analoge skala (VAS) for bensmerter blev reduceret fra 63 mm til 12 mm i gennemsnit. Der var ingen kirurgiske komplikationer. Ingen af patienterne havde behov for en revisionsoperation på grund af restsmerter (tabel 1).
| Mand | 4 |
| Kvinde | 4 |
| Alder (år) | 43-82 (gennemsnit 72,0) |
| Kirurgisk tid (min) | 143 +/- 14 |
| Intraoperativt blodtab (ML) | 134 +/- 18 |
| JOA opsving (%) | 57-88 (gennemsnit 72,8) |
| Komplikation | Nej |
Tabel 1: Repræsentative resultater af navigationsdekompression ved L5-S1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
L5 radicular symptomer er hovedsageligt forårsaget af L4-L5 diskusprolaps eller stenose. Disse symptomer kan også forekomme på grund af L5 lændehvirvel foraminal stenose eller L5-S1 lateral lumbal diskusprolaps (LLDH)9. Af alle de symptomatiske lændehvirvelsøjler tegner L5-S1 FLDH sig for ca. 3%10. Til L5-S1 foraminale læsioner anbefales en posterolateral eller transforaminal tilgang. Til denne tilgang er der tre hovedteknikker, såsom det mikroskopiske, rør med endoskopiske og fuldt endoskopiske tilgange. Mikroendoskopisk lumbal discectomy (MED) med et rør blev introduceret af Foley i 199711. Dette MED-system bruger et 16 mm eller 18 mm rør med et lille endoskop. For nylig er spinal navigation blevet mere populær på grund af avanceret teknologi12. Spinalnavigation er dog hovedsageligt blevet anvendt til spinal fusion13 , fordi den benede struktur let genkendes i navigationsmonitoren.
Endoskopisk assisteret dekompression for lændekanalstenose blev først rapporteret i 200714. Med denne teknik blev den centrale kanalstenose dekomprimeret gennem en ensidig tilgang med et 25 ° vinklet omfang. Lateral lumbal diskusprolaps blev også behandlet med endoskopisk assisteret åben fjernelse15. C-arm er dog obligatorisk at nærme sig den nøjagtige placering med disse teknikker.
Med den mikroskopiske dekompressionsteknik til LLDH er hudsnittet relativt langt, og foraminal diskusprolaps er vanskelig at fjerne, fordi den ikke har tilstrækkeligt vinkelomfang. Mikroskopets billedkvalitet er meget klar, men instrumenterne kan forstyrre det kirurgiske felt sammenlignet med den endoskopiske procedure. Den betydelige fjernelse af facetleddet kan føre til postoperativ spinal ustabilitet og kan yderligere fremskynde degenerationshastigheden16. Tværtimod kan begrænsning af knoglefjernelsen for at forhindre ustabilitet ende i utilstrækkelig nerveroddekompression. Blandt dem er den fuldt endoskopiske transforaminale tilgang til L5-S1 foramen en af de bedste muligheder for disse læsioner på grund af dens minimale invasivitet6. Denne teknik har imidlertid en stejl indlæringskurve, navigationen er ikke tilgængelig, og en høj iliac-kam kan forstyrre den transforaminale tilgang17.
Med vores nye teknik giver O-arm navigation de minimalt invasive kirurger 3D-billedvejledning og hjælper dermed med nøjagtig fjernelse af benede elementer. Den mindste facetresektion undgår yderligere postoperativ spinal ustabilitet2. Specifikt hjælper brugen af den navigerede burr dynamisk feedback i realtid under resektion af den benede spore. En anden fordel er, at denne nye teknik kun udføres under navigationsvejledning, så der er ikke behov for at bruge en C-arm under operationen. Vi bruger et lille synsfelt (FOV) og lavopløsningstilstand, så en CT-scanningstid er mindre end 30 s. Strålingen pr. sekund af en O-arm 3D-scanning er fire gange så stor som for fluoroskopi, så en O-arm-scanning svarer til ca. 1,5 min fluoroskopi ifølge strålingsmålingen12.
Der er flere kritiske trin i vores nye teknik. For det første bør den første navigerede dilater ikke indsættes for dybt, fordi den har en relativt lille diameter og derfor kan skade L5-nerveroden. For det andet, hvis patienten har alvorlige symptomer, skal L5-S1 foraminalområdet være meget smalt. Så tilstrækkelig knogleresektion er nødvendig, før du fjerner diskusprolapsmaterialerne. Endelig er det vigtigste trin i protokollen, at en navigeret markør skal bruges ofte til at kontrollere placeringen for ikke at fjerne for meget knogleresektion. Hvis der er bekymring for, at navigationsnøjagtigheden kompromitteres under operationen, skal der foretages en anden O-armscanning.
Nogle ændringer af denne teknik er tilgængelige. En fuldt endoskopisk dekompression kan også udføres, hvis der laves en lang navigeret markør og en navigeret højhastighedsburr. Til cervikal diskusprolaps er nøglehulsforaminotomi med en rørformet retraktor og navigation meget nyttig teknik. Med denne teknik udførte forfatterne C-arm fri navigeret perkutan vertebral biopsi13.
Der er flere begrænsninger i proceduren. Herniation / stenose af den mediale en tredjedel af lændeskiven er relative kontraindikationer for denne teknik, fordi omfanget ikke kan nå det målrettede område. En anden begrænsning er det ekstra stiksnit til anvendelse af navigationsreferencerammen. Navigationens nøjagtighed kan blive kompromitteret på grund af bevægelse af referencerammen; en ny scanning kan være nødvendig i en sådan situation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter.
Acknowledgments
Denne undersøgelse blev støttet af Okayama Spine Group.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1488 HD 3-Chip camera system | Stryker | 1000902487 | |
| 16mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560160 | |
| 18mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560180 | |
| 4K 32" surgical display | Stryker | 0240-031-050 | |
| Adjustable hinged operating carbon table | Mizuho OSI | 6988A-PV-ACP | OSI Axis Jackson table |
| L10 AIM light source | Stryker | 1000902487 | |
| METRx MED System Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 | Metrx |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 M | |
| METRx MED System Reusable Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| Navigated high speed bur | Medtronic | EM200N | Stelth |
| Navigated passive pointer | Medtronic | 960-559 | |
| NIM Eclipse system | Medtronic | ECLC | Neuromonitouring |
| O-arm | Medtronic | 224ABBZX00042000 | Intraoperative CT |
| Stealth station navigation system Spine 7R | Medtronic | 9733990 | Navigation |
| Surgical Carts | Stryker | F-NSK-006-00 | |
| Tubular Retractor, 16mm | Medtronic | 955-524 | |
| Tubular Retractor, 16mm, Long | Medtronic | 9560216 | |
| Tubular Retractor, 18mm | Medtronic | 9560118 | |
| Tubular Retractor, 18mm, Long | Medtronic | 9560218 |
References
- Shawky, A. A., Babic, D., Siam, A. E., Ezzati, A. Extraforaminal microscopic assisted percutaneous nucleotomy for foraminal and extraforaminal lumbar disc herniations. The Spine Journal. 18 (4), 620-625 (2018).
- Mehta, R., et al. Transtubular endoscopic posterolateral decompression of the L5 root under navigation and O-arm: A technical note. Acta Medica Okayama. 75 (5), 637-640 (2021).
- Pirris, S. M., Dhall, S., Mummaneni, P. V., Kanter, A. S. Minimally invasive approach to extraforaminal disc herniations at the lumbosacral junction using an operating microscope: Case series and review of the literature. Neurosurgical Focus. 25 (2), 10 (2008).
- Kotil, K., Akcetin, M., Bilge, T. A minimally invasive transmuscular approach to far-lateral L5-S1 level disc herniations: A prospective study. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 20 (2), 132-138 (2007).
- Stavrinou, P., et al. Navigated transtubular extraforaminal decompression of the L5 nerve root at the lumbosacral junction: Clinical data, radiographic features, and outcome analysis. BioMed Research International. 2016, 3487437 (2016).
- Heo, D. H., Sharma, S., Park, C. K. Endoscopic treatment of extraforaminal entrapment of L5 nerve root (far out syndrome) by unilateral biportal endoscopic approach: Technical report and preliminary clinical results. Neurospine. 16 (1), 130-137 (2019).
- Watanabe, K., et al. Clinical outcomes of posterior lumbar interbody fusion for lumbar foraminal stenosis: preoperative diagnosis and surgical strategy. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 24 (3), 137-141 (2011).
- Fukui, M., et al. Japanese Orthopaedic Association Back Pain Evaluation Questionnaire. Part 2. Verification of its reliability: The Subcommittee on Low Back Pain and Cervical Myelopathy Evaluation of the Clinical Outcome Committee of the Japanese Orthopaedic Association. Journal of Orthopaedic Science. 12 (6), 526-532 (2007).
- Wiltse, L. L., Guyer, R. D., Spencer, C. W., Glenn, W. V., Porter, I. S. Alar transverse process impingement of the L5 spinal nerve: The far-out syndrome. Spine. 9 (1), 31-41 (1984).
- Haher, T. R., et al. The role of the lumbar facet joints in spinal stability. Identification of alternative paths of loading. Spine. 19 (23), 2667-2670 (1994).
- Foley, K. T., Smith, M. M.
- Tanaka, M., et al. Comparison of navigated expandable vertebral cage with conventional expandable vertebral cage for minimally invasive lumbar/thoracolumbar corpectomy. Medicina. 58 (3), 364 (2022).
- Zhang, W., et al. Accuracy of pedicle screw insertion in posterior scoliosis surgery: A comparison between intraoperative navigation and preoperative navigation techniques. European Spine Journal. 26 (6), 1756-1764 (2017).
- Ikuta, K., et al. Surgical complications of microendoscopic procedures for lumbar spinal stenosis. Minimally Invasive Neurosurgery. 50 (3), 145-149 (2007).
- Frank, E. Endoscopically assisted open removal of laterally herniated lumbar discs. Surgical Neurology. 48 (5), 430-433 (1997).
- Li, Y. Z., et al. Efficacy and safety of percutaneous endoscopic decompression via transforaminal and interlaminar approaches for lumbar spine stenosis: Protocol for a systematic review and meta-analysis. Medicine. 99 (1), 18555 (2020).
- Prod'homme, M., Sans-Merce, M., Pitteloud, N., Damet, J., Lascombes, P. Intraoperative 2D C-arm and 3D O-arm in children: A comparative phantom study. Journal of Children's Orthopaedics. 12 (5), 550-557 (2018).
- Tanaka, M., et al. Percutaneous C-arm free O-arm navigated biopsy for spinal pathologies: A technical note. Diagnostics. 11 (4), 636 (2021).
