Summary
We presenteren een methodologie voor het gebruik van een ultrasoon osteotoom in combinatie met een conventioneel osteotoom voor laminectomie in thoracale ossificatie van het ligamentum flavum. Dit is een relatief veilige en gemakkelijk te leren methode die de perioperatieve complicaties vermijdt die gepaard gaan met de conventionele methode.
Abstract
Thoracale ossificatie van het ligamentum flavum (TOLF) is een veel voorkomende oorzaak van progressieve thoracale myelopathie. TOLF wordt meestal behandeld met chirurgische decompressie. Een verscheidenheid aan chirurgische technieken, waaronder laminoplastiek, laminectomie en lamina fenestratie, worden gebruikt voor de effectieve behandeling van TOLF. Traditionele methoden zijn echter geassocieerd met een aanzienlijk risico op perioperatieve complicaties, waaronder durale scheuring en / of iatrogene dwarslaesie. Daarom is het belangrijk om een efficiënte en veilige chirurgische techniek voor TOLF te ontwikkelen. Hierin beschrijven we een methode voor laminectomie uitgevoerd op de thoracale wervelkolom met behulp van een ultrasoon osteotoom in combinatie met een conventioneel osteotoom. Deze techniek kan intraoperatieve complicaties verminderen. Dit is een relatief veilige en gemakkelijk te leren methode die moet worden aanbevolen voor de behandeling van TOLF.
Introduction
Thoracale ossificatie van het ligamentum flavum (TOLF) is een van de belangrijkste oorzaken van thoracale spinale stenose en is vastgesteld als de primaire oorzaak van thoracale myelopathie 1,2,3. TOLF wordt gekenmerkt door de vervanging van het ligamentum flavum door ectopische nieuwe botvorming. De incidentie van TOLF is zo hoog als 36% in Japan en 63,9% in China. De meeste patiënten vertonen een langzame progressie naar symptomatische thoracale kanaalstenose of thoracale myelopathie4. Decompressie is de enige effectieve behandeling voor TOLF zodra het symptomatisch wordt, omdat conservatieve behandeling meestal niet effectief is5.
Laminoplastiek, laminectomie en laminafenestratie zijn drie chirurgische technieken waarvan is aangetoond dat ze effectief zijn voor TOLF 6,7,8. De chirurgische resultaten zijn echter niet altijd bevredigend. De conventionele methoden kunnen resulteren in een hoog aantal perioperatieve complicaties zoals durale scheuring en / of iatrogene dwarslaesie 9,10. Daarom is het belangrijk om een efficiëntere en veiligere chirurgische techniek voor TOLF te ontwikkelen.
Hier beschrijven we in detail een methode voor laminectomie van de thoracale wervelkolom met behulp van een ultrasoon osteotoom in combinatie met een conventioneel osteotoom om de lamina te reseceren (figuur 1). Een ultrasoon osteotoom is een precisiegereedschap dat ultrasone oscillaties in het blad gebruikt om selectief gemineraliseerd weefsel te snijden, waardoor collaterale weefselschade wordt voorkomen11. De hierin gepresenteerde techniek is een relatief veilige en gemakkelijk te leren methode die moet worden aanbevolen voor de behandeling van TOLF.
Een ultrasoon osteotomiesysteem is ontworpen om harde botstructuren effectief te snijden met behoud van zachte weefsels door het elektrische ingangssignaal om te zetten in verticaal mechanische oscillaties met een amplitude van 0-120 μm en een frequentie van 39 kHz. Het systeem bestaat uit een krachtbron, een handstuk, verschillende tips en een voetschakelaar. Een irrigatiepomp is ook geïntegreerd in het systeem en deze levert zoutoplossing aan de snijkant om lokale thermische necrose te verminderen.
Hier wordt een geval gepresenteerd van een 57-jarige mannelijke patiënt die zich presenteerde met zwakte van de onderste ledematen met onstabiel lopen gedurende 3 jaar. De symptomen waren meer uitgesproken aan de rechterkant. Lichamelijk onderzoek toonde aan dat de spierkracht graad12 van de patiënt 5 was (nauwelijks detecteerbare zwakte) voor beide onderste ledematen. Bovendien trad gevoelloosheid van de huid op wanneer acupunctuur onder het linker liesvlak werd aangebracht, hypoesthesie werd waargenomen bij het nodig hebben van de huid in het zadelgebied, de diepe peesreflexen waren licht verhoogd in beide onderste ledematen en het Babinski-teken13 was positief. Röntgenfoto's, CT en MRI toonden thoracale ossificatie van het ligamentum flavum bij T10-11. De preoperatieve gegevens zijn weergegeven in figuur 2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Ethische goedkeuring werd verkregen van de Medisch Ethische Commissie van het auteursziekenhuis. Van elke patiënt werd geïnformeerde toestemming verkregen.
1. Inclusie-/exclusiecriteria en preoperatief preparaat
- Inclusief patiënten met de volgende preoperatieve symptomen: niet in staat om gestaag te lopen, gevoelloosheid van de onderste ledematen, atrofie van de onderste ledematen, beenzwakte, ongecontroleerde beweging van de onderste ledematen, of sluitspierdisfunctie, enz., Evenals tekenen en beeldvormingsgegevens die consistent zijn met thoracale myelopathie.
- Sluit patiënten uit op basis van de volgende criteria: de aanwezigheid van cervicale spinale stenose of lumbale spinale stenose (bevestigd door MRI), thoracale hernia of ossificatie van het achterste longitudinale ligament (bevestigd door CT), fractuur of een infectie of tumor van de wervelkolom.
- Plaats de patiënt in een buikligging onder algemene anesthesie.
- Voer neurofysiologische monitoring uit met somatosensorisch geëvoceerde potentialen (SSEP's) en motorisch geëvoceerde potentialen (MEPs) gedurende de hele operatie.
- Identificeer de TOLF-niveaus met de C-arm vóór de operatie.
2. Incisie en aanpak
- Desinfecteer het operatiegebied met povidon-jodium (PVP-I) en drapeer het gebied met steriele chirurgische handdoeken.
- Identificeer de betrokken niveaus van de TOLF preoperatief met behulp van het C-arm röntgenapparaat.
- Maak een longitudinale middellijnincisie over de spineuze processen met behulp van een scalpel, die zich uitstrekt van het processus spinosus boven tot het processus spinosus onder het niveau van de TOLF.
OPMERKING: Eén segment is ongeveer 10 cm lang. De incisie moet zich uitstrekken van het processus spinosus hierboven tot het processus spinosus onder het niveau van de TOLF. - Leg de achterste benige structuur bloot, inclusief de processus spinosus, bilaterale lamina en zygapofysaire gewrichten van de betrokken niveaus met behulp van een unipolair elektrotoom.
- Bepaal de ingangspunten van de pedikelschroef (de kruising tussen de middellijnen van het facetgewricht en het transversale proces). Plaats pedikelmarkeringspennen om de ingangspunten van de pedikelschroef te markeren en gebruik deze als referentie voor de laterale rand van het thoracale ruggenmerg.
- Definieer een rechthoekige decompressiezone als het gebied tussen het middelpunt van de facetgewrichten bilateraal en tussen de inferieure delen van de superieure lamina (onder de caudale rand van de pedikel, die kan worden gelokaliseerd door de pedikelmarkeringspennen) en de superieure delen van de inferieure lamina (boven de schedelrand van de pedikel) van de betrokken TOLF-segmenten (figuur 3).
3. Decompressie
- Verwijder de processus spinosus, samen met de supraspineuze en interspineuze ligamenten, met behulp van een bot rongeur van het craniale naar het caudale uiteinde van de decompressiezone. Onderhoud meestal een deel van het processus spinosus om te helpen bij het verwijderen van de lamina.
- Irrigeer de incisie met zoutoplossing om bloedingsplaatsen te identificeren en blokkeer eventuele bloedingsplaatsen met gesteriliseerde medische styptische meter op de resterende supraspinous.
- Gebruik een ultrasoon osteotoom om de lamina horizontaal op de schedel en de caudale uiteinden van de decompressiezone en in de lengterichting tussen het middelpunt van de facetgewrichten bilateraal te snijden. Voer het snijden uit totdat de chirurg voelt dat de lamina is doorgesneden (het snijden kan meerdere keren worden gedaan).
- Gebruik een conventioneel osteotoom om de lamina naar boven te draaien en van links naar rechts te draaien. Een krakend geluid van het bot geeft aan dat de lamina volledig is afgesneden (figuur 4).
- Nadat de lamina is losgemaakt, gebruikt u een of twee handdoekklemmen om de wortel van het processus spinosus vast te klemmen en de hele lamina voorzichtig op te tillen. Wanneer er hechting is tussen het verbeende weefsel en de dura mater, gebruik dan een zenuwdissector voor onthechting.
- Snijd het resterende gewrichtsproces en de rand van de lamina aan beide zijden bij met Kerrison rongeurs om volledige decompressie te garanderen.
4. Interne fixatie
- Na grondige hemostase met bipolaire elektrocoagulatie en styptische crème, bedek het durale oppervlak met een gelatinespons of vloeibare gelatine en neurochirurgische spons (bijv. Cottonoid). Vervang vervolgens de pedikelmarkeringspennen door pedikelschroeven.
- Verbind de schroeven met titanium staven en draai de schroefmoeren vast.
- Hak de botfragmenten uit de wervellamina en implanteer de fragmenten bilateraal tussen de transversale processen. Gedurende de hele operatie, bereik hemostase met behulp van bipolaire elektrocoagulatie en styptische crème.
5. Postoperatieve behandeling
- Voer Jackson-Pratt-drainage routinematig uit gedurende 24-48 uur bij patiënten zonder durale tranen14. Dien uitdrogingsmanagement en neurotrofe medicijnen toe na de operatie.
- Dien intraveneus methylprednisolon (40 mg) gedurende 3 dagen toe.
- Instrueer de patiënten om revalidatieoefeningen uit te voeren om functioneel herstel te helpen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Representatieve caseresultaten
Op de eerste postoperatieve dag bleek uit de CT-scans dat de ossificatie volledig was verwijderd en het ruggenmerg volledig was gedecomprimeerd (figuur 5). De patiënt kon gestaag lopen. De spierkracht van beide onderste ledematen was 5. Patiënte is 3 dagen na de operatie ontslagen.
In totaal werden 71 patiënten geïncludeerd in de studie. Alle operaties werden naar tevredenheid uitgevoerd. De gemiddelde duur van de operatie was 126 min ± 32 min. Het gemiddelde bloedverlies was 98 ml ± 31 ml. De duur van de ziekenhuisopname was 7,1 dagen ± 1,4 dagen. De gemiddelde follow-up was 12,4 maanden ± 2,1 maanden (tabel 1). Er traden geen perioperatieve complicaties zoals vasculair letsel, ruggenmergletsel of pleurale effusievorming op tijdens de operatie bij een patiënt.
Vijf patiënten hadden durale tranen tijdens de operatie en vier van hen hadden durale ossificatie. Al deze patiënten ondergingen geen reparatie en na de operatie werd geen lekkage van hersenvocht uit de wond waargenomen. Deze vijf patiënten mochten opstaan en lopen nadat ze 7 dagen in buikligging hadden verbleven met drukverband. Geen enkele patiënt klaagde over postoperatieve neurologische exacerbatie, infectie van de operatieplaats, vertraagde genezing of epiduraal hematoom. Tijdens de follow-up traden noch cerebrospinale vloeistofcysten noch incisiedehiscentie op.
Figuur 1: De ultrasone en conventionele osteotomen. (A,B) De ultrasone osteotoom en (C) de conventionele osteotoom. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Preoperatief representatief geval. (A,B) De preoperatieve AP en laterale röntgenfoto's, (C,D) T2-gewogen sagittale en cross-sectionele MRI, (E) en computertomografie (CT) scans toonden de typische radiologische afwijkingen van TOLF. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: De rechthoekige decompressiezone. Het gebied tussen de middelpunten van de facetgewrichten bilateraal, evenals de inferieure delen van de superieure lamina en de superieure delen van de inferieure lamina van de aangetaste TOLF-segmenten, werd geïdentificeerd als een rechthoekige decompressiezone (pijl: pedikelmarkerpen). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Gebruik van het conventionele osteotoom om de lamina naar boven te duwen. Nadat de lamina is doorgesneden, wordt het conventionele osteotoom gebruikt om de lamina naar boven te draaien en van links naar rechts te draaien. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5: Postoperatief representatief geval. (A,B) De postoperatieve AP en laterale röntgenfoto en (C,D,E) CT-scan toonden aan dat de decompressie van de TOLF en het thoracale ruggenmerg voldoende was. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| De perioperatieve parameters | |
| Patiënten | 71 |
| Bedrijfstijd (min) | 126±32 |
| Bloedverlies (ml) | 98±31 |
| Opvolgtijd | 12.4±2.1 |
| Ziekenhuisopname (dagen) | 7.1±1.4 |
Tabel 1: De perioperatieve parameters voor laminectomie bij thoracale ossificatie van het ligamentum flavum (TOLF).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Laminectomie is de conventionele behandelingsmethode voor thoracale verbeende ligamentum flavum. Het onjuiste gebruik van traditionele botsnijapparatuur, zoals snelle boren en draaiende bramen, kan echter leiden tot zenuwthermisch letsel, het grijpen van het zachte weefsel, het scheuren van de dura mater en mechanisch letsel15,16,17. Een ultrasoon osteotoom is een nieuw botsnijgereedschap dat wordt gebruikt voor nauwkeurige osteotomieën. Dit apparaat maakt botdissectie mogelijk langs een smal snijblad, dat in de lengterichting met hoge frequentie trilt. Vanwege de precieze oscillaties van het ultrasone blad kunnen botstructuren selectief worden verwijderd zonder het aangrenzende neurale weefselte beschadigen 18. De energie van de snijkant van het ultrasone osteotoom wordt bij voorkeur overgedragen aan de vaste structuur (bot). Vanwege de eigenschap van dit gereedschap om te buigen, trillen en vervormen tot vibrationele microbewegingen met minimale energieoverdracht, kunnen aangrenzende zachte weefsels (het ligamentum flavum, het achterste longitudinale ligament en dura mater) worden gespaard met deze techniek 11,19,20,21. Veel studies hebben aangetoond dat ultrasone instrumenten het risico op schade aan de omliggende zachte weefsels en kritieke structuren zoals de zenuwen en bloedvaten kunnen verminderen, vooral tijdens osteotomieprocedures22,23. Dus, vanwege de bovengenoemde voordelen, zijn ultrasone osteotomen op grote schaal en consequent gebruikt om osteotomieën te vergemakkelijken in een breed scala van spinale procedures.
We willen graag enkele aanbevelingen doen voor de TOLF-operatie. Ten eerste moet vóór decompressie een rechthoekige decompressiezone worden bepaald. Het craniale tot het caudale uiteinde van de decompressiezone moet worden gedefinieerd als het inferieure deel van de superieure lamina en het superieure deel van de inferieure lamina van de segmenten die betrokken zijn bij de TOLF. De chirurg moet ervoor zorgen dat het ligamentum flavum niet is bevestigd aan het deel van de wervellamina dat moet worden gereseceerd. In Dit zorgt niet alleen voor de veiligheid, maar zorgt er ook voor dat al het verbeende ligamentum flavum betrokken is. Ten tweede, om te voorkomen dat de steel wordt doorgesneden of het thoracale ruggenmerg wordt verwond, moeten pedikelmarkerpennen vóór resectie worden geplaatst, die als referentie kunnen dienen voor de laterale rand van het thoracale ruggenmerg. Ten derde, nadat de lamina is doorgesneden, wordt een conventioneel osteotoom gebruikt om de lamina naar boven te draaien en van links naar rechts te draaien. Als er een stuiterend of krakend geluid te horen is, geeft dit aan dat de lamina volledig is afgesneden. Als er duidelijke weerstand wordt gevoeld bij het aanbrengen van de lamina, moet het snijproces worden herhaald en moet de lamina opnieuw worden gebruikt totdat de lamina los lijkt te zitten tijdens het manipuleren. Ten vierde, na het losmaken van de lamina, wordt de wortel van het processus spinosus vastgeklemd met twee handdoekklemmen en wordt de hele lamina zorgvuldig opgetild. Meestal is een zenuwdissector nodig om de hechting tussen het verbeende weefsel en de dura mater te ontleden. Af en toe wordt een scalpel gebruikt om nauwkeurige dissectie uit te voeren wanneer de verklevingen onafscheidelijk zijn. Ten slotte, nadat de lamina is verwijderd, worden bipolaire elektrocoagulatie en styptische crème aangenomen voor hemostase. Als er extra bloedingen optreden, kan deze worden gestopt met behulp van een chirurgische hemostatische matrix, die een relatief goed hemostatisch effect heeft.
In deze studie hebben we onze ervaring gerapporteerd met de behandeling van 71 patiënten met behulp van een ultrasoon osteotoom in combinatie met een conventioneel osteotoom voor laminectomie bij TOLF. Alle operaties werden met succes uitgevoerd. Op de eerste postoperatieve dag bleek uit de CT-scans dat de ossificatie volledig was weggesneden en dat de decompressie van het ruggenmerg voldoende was. Geen van de patiënten ondervond perioperatieve complicaties tijdens de operatie.
Ondanks dit alles heeft de techniek nog steeds enkele beperkingen. Ten eerste, als het ultrasone osteotoom niet goed wordt aangebracht, kan het mes gemakkelijk breken. Ten tweede is de leercurve steil voor jonge spinale chirurgen in de behandeling van TOLF. Daarom wordt aanbevolen dat spinale chirurgen met ervaring dergelijke operaties uitvoeren. Niettemin suggereren we dat de resultaten van de huidige studie klinische betekenis hebben. Op basis van de bevindingen van deze studie is aangetoond dat de hier aangeboden techniek een veilige, effectieve en haalbare keuze is voor de behandeling van TOLF, met name de geïsoleerde ossificatie van het ligamentum flavum.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Financiering werd verstrekt door het Zhejiang Medical and Health Science and Technology-project (projectnummers: 2021433841 en 2023564481).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| C-arm X-ray machine | GE | 20192060063 | / |
| Cera styptica | Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd | W810T | / |
| Conventional osteotome | Suzhou qingniu medical instrument co. | 10012.01 | / |
| Cottonoids | Piaoan Holding Group Co., Ltd | 20182640073 | / |
| Fluid gelatin | Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd | 20183142459 | / |
| Gelatin sponge | B.Braun Melsungen AG | 20163642299 | / |
| Jackson–Pratt drainage | Suzhou Weikang Medical Equipment Co., Ltd | 20162140955 | / |
| Kerrison Rongeurs | Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd | 2100888 | / |
| Nerve dissector | Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd | p23110 | / |
| Pedicle screw | Medtronic | 76446545 | / |
| Towel clamps | KEWEIDUN | 10058468134417 | / |
| Ultrasonic Osteotomy Surgical System | SMTP Technology Co. | FD880A | / |
| Unipolar/bipolar electrotome | Shanghai Hutong Electronics Co., Ltd | 20143251899 | / |
References
- Miura, K., et al. Thoracic myelopathy caused by calcification of the ligamentum flavum. Journal of Rural Medicine. 15 (2), 65-67 (2020).
- Wang, T., Yin, C., Wang, D., Li, S., Chen, X. Surgical technique for decompression of severe thoracic myelopathy due to tuberous ossification of ligamentum flavum. Clinical Spine Surgery. 30 (1), 7-12 (2017).
- Baba, S., et al. Microendoscopic posterior decompression for the treatment of thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum: A technical report. European Spine Journal. 25 (6), 1912-1919 (2016).
- Ahn, D. K., et al.
- Isaacs, R. E., et al. Minimally invasive microendoscopy-assisted transforaminal lumbar interbody fusion with instrumentation. Journal of Neurosurgery. Spine. 3 (2), 98-105 (2005).
- Li, K. K., Chung, O. M., Chang, Y. P., So, Y. C. Myelopathy caused by ossification of ligamentum flavum. Spine. 27, 308-312 (2002).
- Okada, K., et al. Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Clinicopathologic study and surgical treatment. Spine. 16 (3), 280-287 (1991).
- Ikuta, K., et al. Decompression procedure using a microendoscopic technique for thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Minimally Invasive Neurosurgery. 54 (5-6), 271-273 (2011).
- Osman, N. S., et al. Outcomes and complications following laminectomy alone for thoracic myelopathy due to ossified ligamentum flavum: A systematic review and meta-analysis. Spine. 43 (14), 842-848 (2018).
- Hou, X., et al. A systematic review of complications in thoracic spine surgery for ossification of ligamentum flavum. Spinal Cord. 56 (4), 301-307 (2018).
- Hu, X., Ohnmeiss, D. D., Lieberman, I. H. Use of an ultrasonic osteotome device in spine surgery: experience from the first 128 patients. European Spine Journal. 22 (12), 2845-2849 (2013).
- Florence, J. M., et al. Intrarater reliability of manual muscle test (Medical Research Council scale) grades in Duchenne's muscular dystrophy. Physical Therapy. 72 (2), 115 (1992).
- Kumar, S. P., Ramasubramanian, D.
- Liu, T., et al. Analysis of the surgical strategy and postoperative clinical effect of thoracic ossification of ligament flavum with dural ossification. Frontiers in Surgery. 9, 1036253 (2022).
- Li, X., et al. Surgical results and prognostic factors following percutaneous full endoscopic posterior decompression for thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum. Scientific Reports. 10, 1305 (2020).
- Hosono, N., et al. Potential risk of thermal damage to cervical nerve roots by a high-speed drill. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 91 (11), 1541-1544 (2009).
- Hara, M., Takayasu, M., Takagi, T., Yoshida, J. En bloc laminoplasty performed with threadwire saw. Neurosurgery. 48 (1), 235-239 (2001).
- Vercellotti, T. Technological characteristics and clinical indications of piezoelectric bone surgery. Minerva Stomatologica. 53 (5), 207-214 (2004).
- Nickele, C., Hanna, A., Baskaya, M. K. Osteotomy for laminoplasty without soft tissue penetration, performed using a harmonic bone scalpel: Instrumentation and technique. Journal of Neurological Surgery. Part A, Central European Neurosurgery. 74 (3), 183-186 (2013).
- Sanborn, M. R., et al. Safety and efficacy of a novel ultrasonic osteotome device in an ovine model. Journal of Clinical Neuroscience. 18 (11), 1528-1533 (2011).
- Schaeren, S., et al. Assessment of nerve damage using a novel ultrasonic device for bone cutting. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 66 (3), 593-596 (2008).
- Stübinger, S., Kuttenberger, J., Filippi, A., Sader, R., Zeilhofer, H. F. Intraoral piezosurgery: Preliminary results of a new technique. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 63 (9), 1283-1287 (2005).
- Vercellotti, T., Pollack, A. S. A new bone surgery device: Sinus grafting and periodontal surgery. Compendium of Continuing Education in Dentistry. 27 (5), 319-325 (2006).
