방법 논문

최소 침습 척추 수술 최적화: MIS TLIF의 완전 3D CT O-Arm 탐색 워크플로

DOI:

10.3791/69192

⸱

2025년 10월 17일

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

이 논문에서

요약

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 최소 침습 추간공 요추 체간 유합술(MIS TLIF)을 위한 표준화되고 완전히 탐색된 3D CT O-Arm 유도 워크플로를 제시하며, 최대 단계에서 3D 탐색의 완전한 유용성을 통해 작업 흐름, 수술 정확도 및 효율성을 개선하는 것을 목표로 합니다.

초록

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최소 침습 추간공 요추 체간 유합술(MIS TLIF)은 기존의 개복 시술에 비해 조직 외상 감소, 실혈 감소, 회복 속도로 인해 점점 인기를 얻고 있습니다. 3D CT 기반 수술 중 내비게이션의 통합으로 수술 정밀도와 작업 흐름 최적화가 크게 향상되어 잠재적으로 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 MIS TLIF에서는 워크플로 최적화가 정성적 또는 정량적으로 평가되지 않았으며 정밀도 향상에 대한 대가로 수술 간 설정 및 대기 시간이 증가할 수 있습니다.

3차 척추 센터에서 진행된 이 후향적 연구에서는 완전히 탐색된 MIS TLIF를 받는 44명의 환자를 평가했습니다. 총 176개의 척추경 나사를 TLIF 및 감압에 맞게 조정된 순차적인 탐색 안내 워크플로를 사용하여 삽입했습니다. 수술 정확도, 기능적 결과, 수술 전후 안전성 및 작업 흐름 효율성을 평가했습니다. 연구 결과는 Oswestry 장애 지수(ODI) 및 수치 평가 척도(NRS) 점수의 상당한 개선, 최소 실혈, 짧은 수술 시간 및 높은 나사 배치 정밀도(6.81% 1등급 위반)를 보여주었습니다. 이 기사는 완전히 탐색된 O-arm 보조 MIS TLIF 프로토콜의 임상적 신뢰성과 재현성을 지원하여 이전에 보고되지 않은 개선된 워크플로에 대한 정성적 증거를 제공합니다.

서론

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최소 침습 추간공 요추 체간 유합술(MIS TLIF)은 근육 손상 감소, 수술 중 실혈 감소, 회복 시간 단축 등 기존의 개복 척추 수술에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다 1,2,3,4,5,6. 수술 중 내비게이션 및 3차원(3D) 컴퓨터 단층촬영(CT) 영상의 최근 발전으로 척추경 나사 정확도가 향상되고 합병증 발생률이 감소했습니다 7,8. 대부분의 기존 문헌은 척추경 나사 정확도 또는 방사선 노출 감소 9,10,11과 같은 탐색된 MIS TLIF의 개별 측면에 초점을 맞추고 있으며, 수술 전 이미징에서 감압, 케이지 배치, 나사 고정 및 최종 검증에 이르기까지 완전히 통합되고 중단 없는 탐색 워크플로에 거의 중점을 두지 않습니다.

이 워크플로는 척추경 해부학적 구조가 보존되는 경우 단일 수준의 퇴행성 척추전방전위증, 요추 협착증 또는 디스크 변성과 같은 증상이 있는 요추 퇴행성 병리가 있는 18-80세의 성인에게 가장 적합합니다. 금기 사항에는 진행성 골다공증, 심각한 기형 또는 동일한 수준의 이전 기구가 포함됩니다.

3차 척추 센터에서 수행된 이 후향적 연구는 완전히 탐색된 MIS TLIF를 받은 44명의 환자를 평가했습니다. 총 176개의 척추경 나사를 TLIF 및 감압에 맞게 맞춤화된 순차적인 탐색 안내 워크플로를 사용하여 배치되었습니다. 설계된 워크플로는 발표된 벤치마크와 비교하여 임플란트 정확도, 수술 전후 안전성, 기능 개선 및 워크플로 효율성에 중점을 두고 완전히 탐색된 3D CT 지원 MIS TLIF의 결과를 평가하는 데 사용되었습니다. 이 연구 결과는 완전히 탐색된 O-arm 보조 MIS TLIF 프로토콜의 임상적 신뢰성과 재현성을 강조하는 동시에 이전에 문헌에 설명되지 않은 향상된 워크플로에 대한 새로운 질적 증거를 제공합니다.

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프로토콜

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이 연구 프로토콜은 기관 윤리 위원회(프로토콜 코드: SSHRI/CS/NS/3 D,CT,TLIF/AK/74/04.25)의 검토 및 승인을 받았으며 인도 임상 시험 등록부(CTRI/2025/04/085975)에 등록되었습니다. 수술 전 모든 참가자로부터 서면 동의서를 얻었습니다.

1. 수술 전 계획

  1. 각 환자에게 시술 위험, 이점 및 대안을 설명하고 서면 동의서를 얻습니다.
  2. 요추의 동적 요추 X-레이(전후방, 측면, 굴곡-신전 측면 보기) 및 MRI(T1, T2, Short Tau Inversion Recovery[STIR])를 획득합니다.
  3. 다리 및 허리 통증 모두에 대한 Oswestry 장애 지수(ODI) 및 수치 평가 척도(NRS)로 수술 전 기능 상태를 기록합니다.
  4. 질병에 대한 단일 수준 융합의 적응증과 적용 가능성을 기록하십시오.

2. 수술실 설정 및 이미징

  1. 전신 마취 하에 패딩이 있는 방사선 투과성 척추 테이블에 환자를 엎드린 자세로 눕힙니다. 움직임을 방지하기 위해 가슴과 골반 지지대와 조임이 없는 크로스 바디 스트랩으로 환자를 고정합니다. 압력 지점이나 복부 압박이 없는지 확인하십시오.
  2. 표준 무균 기술을 사용하여 수술 부위를 준비하고 드레이프합니다.
  3. 3D CT 이미징 시스템, 내비게이션 워크스테이션 및 고화질 광학 시각화 시스템(확대경: 배율을 2.5배로 설정, 외사경 또는 현미경: 배율을 5-10×으로 설정)을 설정합니다.
  4. 정확한 추적을 보장하기 위해 내비게이션 장비를 시스템에 등록하십시오.
  5. 비흡수성 봉합사 재료를 사용하여 동적 기준 프레임(DRF)을 하부 가슴 부위의 근위부 피부에 부착합니다. 단단한 고정을 확인하십시오.
  6. 표준 요추 프로토콜(매개변수: 120kVp, 200mAs, 512 × 512 매트릭스, 1mm 슬라이스 두께)을 사용하여 기본 CT 스핀을 획득합니다.
    알림: 방사선 직원은 완전한 납 보호 장치를 착용하고 이미지 획득 중에 방사선 필드 외부의 콘솔 뒤에 있어야 합니다. 마취과 의사는 일시적으로 환기를 중단하고 전체 수술팀은 수술실 외부의 지정된 멸균 방사선 금지 구역으로 이동합니다.
  7. 획득한 3D 이미지 데이터 세트를 내비게이션 시스템에 등록합니다. 진행하기 전에 1-2개의 해부학적 지점을 사용하여 보간하고 오류≤1mm를 확인합니다.

3. 탐색된 수술 단계

  1. PAK(pedicle access kit) 바늘이 있는 내비게이션 안내를 사용하여 수술 수준에서 정중선 측면 4-6cm의 정중주위 피부 절개를 화면에 오버레이하여 표시합니다.
  2. 가능한 한 측면 진입 투영으로 패싯과 횡돌기의 접합부를 목표로 합니다. 피부와 밑에 있는 근막을 22호 메스날로 세로로 약 4cm 길이로 절개한다.
  3. 탐색 시 그림 1과 같이 13G, 150mm PAK 바늘을 패싯과 가로 돌기의 접합부로 전진시킵니다. 축면과 시상면 모두에서 검지경의 중심에 들어가 안전한 궤적을 보장하고 수렴을 강화합니다.
  4. 수술 중 탐색 화면을 지속적으로 확인하여 바늘 끝이 피질골 내에 포함되어 있는지 확인하십시오. 척추경이 작은 경우 내측 수렴과 척추경 외 궤적이 있는 측면 진입을 계획하고 수락합니다. 탐침을 제거한 다음 철도를 철도로 제거하고 PAK 바늘의 칼집을 통해 척추체에 1.0mm 니티놀 강철 가이드 와이어를 고정하여 팁이 미리 결정된 궤적의 뼈 진입점에 단단히 고정되도록 합니다.
  5. 가이드 와이어를 도입하는 동안 촉각 피드백과 해면골 저항의 견고한 느낌을 강조합니다. 동시에 신경혈관 손상으로 이어질 수 있는 가이드 와이어의 전방(복부) 교차를 방지하기 위해 과도한 압력을 피하십시오. 고정되면 PAK 바늘 덮개를 제거합니다.
  6. 4개의 가이드 핀을 세그먼트의 4개의 척추경에 양측으로 배치하고 고정한 다음 그림 2와 같이 Allis 겸자를 사용하여 구부리고 드레이프에 묶어 중앙 수술 영역에서 멀리 유지합니다.
    주의 : 내측, 측면 또는 하부 위반을 방지하기 위해 기구를 천천히 전진시키고 궤적을 시각화하십시오 4,10.
  7. 표준 측면 오목 협착증(LRS) 감압술 또는 오버 더탑(OTT) 감압술의 경우 동일한 피부 절개를 통해 별도의 내측 근막 절개를 합니다. 내비게이션에서 PAK 바늘을 사용하여 일반적으로 극돌기에서 2-3cm 떨어진 이 2cm 근막 절개 부위를 결정합니다. 목표는 LRS 일방적 감압 사례(상대적으로 더 직선적인 궤적)에서 내비게이션 안내를 통해 인덱스 패싯에 가이드 와이어를 배치하는 것입니다. OTT의 경우 목표점은 스피노-층류선(수렴 궤적)입니다.
  8. 가이드 와이어 위에 12mm, 16mm 및 20mm 확장기를 사용하여 척추주위 근육층을 순차적으로 확장합니다. 그림 3 과 같이 확장기 위에 22mm 관형 사분면 견인기를 패싯에 도킹하고 테이블 장착 암에 고정합니다.
  9. LRS 감압 또는 OTT 감압을 위해 병리 및 수술 대상에 따라 후관절 및 박판에 견인기를 조정합니다.
  10. 현미경, 외소경을 가져오거나 인체공학적으로 확대경 배율을 사용하십시오. 지혈을 달성하고 층류 주위 및 안면 주위 연조직을 제거합니다. 열 손상을 방지하기 위해 70% 유속으로 유지되는 지속적인 세척과 함께 중간 진폭(~22.5kHz)으로 설정된 초음파 뼈 메스 블레이드를 사용하여 뼈 감압을 수행합니다.
  11. 비대성 후관절 구성 요소와 황색인대를 절제하여 표적의 일방적 또는 양측 감압을 달성합니다. 신경 조직을 방출하기 위해 필요한 경우 추간공 감압 또는 디스크 조각 절제를 수행합니다.
  12. 적절한 지혈을 통해 안전한 Kambin의 삼각형 내에서 블록 모양의 판륜 절개술을 수행하여 디스크 공간으로 들어갑니다.
    1. 표준 방식으로 큐렛을 사용하여 연골을 제거하고 디스크의 용적을 줄여 엔드 플레이트를 준비합니다. 뇌하수체 겸자를 사용하여 디스크 재료를 제거합니다. 종판의 격자 감각으로 종점을 확인하고 출혈 뼈에 점을 찍습니다.
    2. 순차적 면도기 사이저를 사용하여 체간 스페이서 케이지의 크기를 결정하고 체간 공간의 주의를 분산시킵니다. 깔때기를 통해 준비된 디스크 공간에 5-10cc의 조각된 자가 이식편(감압 중에 국소적으로 채취됨)을 삽입합니다.
    3. 내비게이션이 있는 케이지 홀더-임팩터에 크기의 케이지를 사용하십시오. 선택한 폴리-에테르-에테르-케톤(PEEK) 또는 티타늄 체간 케이지(높이 8-13mm, 길이 28-32mm)를 그림 4와 같이 안전한 궤적으로 탐색 중인 준비된 체간 공간에 배치하고, 양쪽 끝판 사이의 중심-복부 위치에 적절하게 위치하고, 양쪽 오목 디스크 공간 내에 단단히 포함됩니다.
  13. 감압을 다시 확인하고 세척하여 남아 있는 잔해물을 제거하십시오. 관형 견인기 어셈블리를 제거합니다.
  14. 캐뉼라가 있는 척추경 나사(직경 5.5-7.5mm, 길이 40-55mm)를 도우 와이어 위에 양측으로 배치하여 척추 길이의 2/3를 가로지르는 궤적과 길이를 확인합니다. 적절한 구매를 위해 촉각 피드백을 확인하십시오. 나사가 척추경을 가로지르면서 가이드 와이어를 제거합니다.
  15. 경피적 확장을 통해 나사 튤립 헤드 사이에 정렬된 보정된 로드 캘리퍼를 사용하여 수술 중 필요한 로드 길이를 결정합니다. 이 방법을 사용하면 형광 투시 도움 없이 정확한 측정이 가능합니다. 로드 삽입 도구를 사용하여 사전 윤곽이 잡힌 전만증 측정 막대를 경피적으로 도입합니다.
  16. 배치 후 막대 위치 검사기를 사용하여 각 나사 튤립 내에서 막대가 제대로 맞물리는지 확인하십시오. 확인되면 압축 모드(기본 설정: 8Nm)에서 토크 제한 드라이버로 고정 나사를 순차적으로 조입니다.
  17. 최종 3D CT 스핀을 수행하여 하드웨어 위치를 확인합니다. 허용 가능한 기준에는 적절한 나사 및 케이지 배치, 내측 또는 하부 파손의 부재, 척추 정중선과의 일치 임플란트 정렬이 포함됩니다. 방사선 안전을 위해 차폐를 사용하고 수술 전 척추 CT 영상에 대해 수행된 모든 조치를 따르십시오.
  18. 상처를 세척하고 세심한 지혈을 달성하십시오. 내측 근육간 부위에 근막하 10Fr 배액관을 배치합니다. 연속 1-0 흡수성 봉합사로 근막을 닫고, 피하 조직은 2-0 흡수성 봉합사로 봉합하고, 피하층은 3-0 빠른 흡수 봉합사로 봉합합니다.
  19. 알림: 탐색 참조 프레임의 움직임을 정기적으로 확인하십시오. 드리프트가 의심되는 경우 재보정하십시오.

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결과

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이 연구의 주요 초점은 객관적으로 정량화할 수 없는 완전히 탐색된 MIS TLIF 수행의 용이성을 평가하는 것이었습니다. 설정 및 대기 시간은 시리즈의 각 사례에 대해 전향적으로 분 단위로 측정되지 않았습니다. 공식적인 시간 운동 분석은 수행되지 않았지만 외과 의사와 직원은 감압 및 체간 유합 작업이 2D 이미지 안내에서 완료된 다음 탐색된 CT 스핀에서 나사를 배치하는 다른 워크플로에서 시술 중간 일시 중지가 눈에 띄게 감소했다고 질적으로 보고했습니다.

이 시리즈에서 44명의 환자가 완전히 탐색된 MIS TLIF를 받았습니다(표 1). 평균 연령은 47.54세± 10.91세였으며 79.50%(n = 35)가 여성이었습니다. 평균 BMI는 26.8 ± 4.36이었습니다. 일...

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토론

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MIS TLIF에 대한 완전히 탐색된 3D O-Arm 유도 접근 방식에 대한 우리의 경험은 정밀도, 재현성 및 안전성을 결합할 수 있는 역량을 강조하고 강화합니다 7,8. 탐색된 척추경 나사 배치 및 수술 중 3D 이미징 확인에 대한 워크플로를 고정함으로써 기술적 오류 가능성이 크게 줄어듭니다9. 이러한 관찰은 3D 내비게이션이 형광투시 기반 기술과 비교할 때 척추경 벽의 파손을 최소화하고 후관절 위반 발생률이 낮으면서 나사 배치에서 높은 정확도를 제공할 수 있음을 보여주는 이전 보고서를 반영합니다 9,10.

경피적 척추경 나사 삽입의 경우 절개 전에 3D CT 데이터 ...

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공개 사항

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저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.

감사의 글

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Stavya Spine Institute의 외과 및 방사선과 팀의 기여에 감사드립니다. 이 연구를 위해 외부 자금을 받지 않았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
흡수성 봉합사 및 ndash; 연속 1-0비크릴 (폴리글락틴 910)JE00H[HR26]
흡수성 봉합사 및 ndash; 중단 2-0비크릴 (폴리글락틴 910)J310H[HR26]
흡수성 봉합사 및 ndash; 피하 3-0모노크릴 (폴리글카프로네 25)W9930[DS24]
소독 용액 (포비돈-요오드/클로르헥시딘)베타딘12008-OR
디스크 면도기 메드트로닉스몰-9569453, 미디엄-9569454, 라지-9569455
창이 있는 티타늄 박공 나사 & nbsp;메드트로닉9012037 시리즈
인터바디 케이지 (PEEK 또는 티타늄, 7– 9mm & 타임; 28– 32 mm)메드트로닉8557000 시리즈
확대 시스템(엑소스코프)자이스6640
메드트로닉 MISS 블레이드 리트랙터메드트로닉 875-149
메드트로닉 내비게이션 PAK 바늘  메드트로닉PK1011
니티놀 가이드 와이어메드트로닉 N351804
O암 수술 영상 시스템메드트로닉 O-암BI-700-00028-230
뇌하수체 겸자메드트로닉9569525
방사선투과 패딩 척추 테이블 및 볼스터스탠CT-OT-01
순차식 확장기 메드트로닉 메드트로닉 METRx II 확장기 세트 9560430 시리즈
스텔스스테이션 S8 시스템메드트로닉 9735670
멸균 커튼서지웨어D106 
티타늄 로드 (5.5mm)메드트로닉 9015503
토크 제한 드라이버 (8Nm로 설정)메드트로닉7480146
초음파 뼈 메스 (20 kHz, 중간 설정)미소닉스 110-31-1120
상처 배액 (10 Fr 하근막)로모바츠 RD-1010

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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  2. Yang, J. S., Hyun, S. J., Kim, K. J., Jahng, T. A., Kim, H. J. Minimally invasive TLIF with O-arm navigation versus without navigation: Comparison of clinical and radiologic outcomes. Asian Spine J. 17 (2), 258-266 (2023).
  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).
  4. Kulkarni, A. G., Bohra, H., Nanda, A. Clinical and technical considerations of 3D intraoperative imaging and navigation in minimally invasive spine surgery. Asian Spine J. 16 (4), 579-587 (2022).
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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).
  7. Rajasekaran, S., Kamath, V., Shetty, A. P. Intraoperative navigation in spine surgery: A review and update. J Clin Orthop Trauma. 10 (6), 904-910 (2019).
  8. Tian, N. F., Xu, H. Z. Image-guided pedicle screw insertion accuracy: A meta-analysis. Int Orthop. 33 (4), 895-903 (2009).
  9. Lian, X., et al. Total 3D Airo® navigation facilitates the entire MIS-TLIF procedure, eliminating fluoroscopy. Biomed Res Int. 2016, 5027340(2016).
  10. Tian, W., et al. Guidelines for navigation-assisted spine surgery emphasize the importance of a standardized workflow to enhance clinical efficiency and precision. Front Med. 14, 518-527 (2020).
  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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