Methodenartikel

Optimalisatie van minimaal invasieve wervelkolomchirurgie: een volledig 3D CT O-arm genavigeerde workflow in MIS TLIF

DOI:

10.3791/69192

⸱

17 oktober 2025

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

In dit artikel

Samenvatting

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

Deze studie presenteert een gestandaardiseerde, volledig genavigeerde 3D CT O-Arm-geleide workflow voor minimaal invasieve transforaminale lumbale interbody fusie (MIS TLIF), met als doel de workflow, chirurgische nauwkeurigheid en efficiëntie te verbeteren met volledig gebruik van 3D-navigatie in maximale stappen.

Samenvatting

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

Minimaal invasieve transforaminale lumbale interbodyfusie (MIS TLIF) is steeds populairder geworden vanwege verminderd weefseltrauma, minder bloedverlies en sneller herstel in vergelijking met traditionele open procedures. De integratie van 3D CT-gebaseerde intraoperatieve navigatie heeft de chirurgische precisie en workflowoptimalisatie aanzienlijk verbeterd, wat mogelijk tot betere resultaten kan leiden. De optimalisatie van de workflow is echter niet kwalitatief of kwantitatief beoordeeld in MIS TLIF, en er kan een toename zijn van de installatie- en wachttijden tussen operaties in ruil voor verbeterde precisie.

In deze retrospectieve studie in een tertiair wervelkolomcentrum werden 44 patiënten geëvalueerd die een volledig genavigeerde MIS TLIF ondergingen. In totaal werden 176 pedikelschroeven ingebracht met behulp van een sequentiële, navigatiegestuurde workflow die is afgestemd op TLIF en decompressie. Chirurgische nauwkeurigheid, functionele resultaten, perioperatieve veiligheid en efficiëntie van de workflow werden beoordeeld. De bevindingen onthulden significante verbeteringen in de Oswestry-invaliditeitsindex (ODI) en numerieke beoordelingsschaal (NRS) -scores, minimaal bloedverlies, korte operatietijden en hoge precisie bij het plaatsen van schroeven (6.81% graad 1-inbreuken). Dit artikel ondersteunt de klinische betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van een volledig genavigeerd O-arm-ondersteund MIS TLIF-protocol, en biedt kwalitatief bewijs van een verbeterde workflow die nog niet eerder is gerapporteerd.

Inleiding

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

Minimaal invasieve transforaminale lumbale interbodyfusie (MIS TLIF) biedt verschillende voordelen ten opzichte van conventionele open spinale chirurgie, waaronder verminderde spierschade, minder intraoperatief bloedverlies en snellere hersteltijden 1,2,3,4,5,6. Recente ontwikkelingen op het gebied van intraoperatieve navigatie en driedimensionale (3D) computertomografie (CT) beeldvorming hebben de nauwkeurigheid van de pedikelschroef verbeterd en het aantal complicaties verminderd 7,8. De meeste bestaande literatuur richt zich op discrete aspecten van genavigeerde MIS TLIF, zoals de nauwkeurigheid van de pedikelschroef of vermindering van de blootstelling aan straling 9,10,11, met weinig nadruk op een volledig geïntegreerde, ononderbroken genavigeerde workflow van preoperatieve beeldvorming tot decompressie, plaatsing van de kooi, schroeffixatie en uiteindelijke verificatie.

Deze workflow is het meest geschikt voor volwassenen van 18-80 jaar met symptomatische lumbale degeneratieve pathologie zoals degeneratieve spondylolisthesis op één niveau, lumbale stenose of schijfdegeneratie, op voorwaarde dat de anatomie van de pedikel behouden blijft. Contra-indicaties zijn onder meer gevorderde osteoporose, ernstige misvorming of eerdere instrumentatie op hetzelfde niveau.

Deze retrospectieve studie, uitgevoerd in een tertiair wervelkolomcentrum, evalueerde 44 patiënten die een volledig genavigeerde MIS TLIF ondergingen. In totaal werden 176 pedikelschroeven geplaatst met behulp van een sequentiële, navigatiegestuurde workflow die is aangepast voor TLIF en decompressie. De ontworpen workflow werd gebruikt om de resultaten van een volledig genavigeerde 3D CT-ondersteunde MIS TLIF te evalueren, met de nadruk op implantaatnauwkeurigheid, perioperatieve veiligheid, functionele verbeteringen en workflow-efficiëntie in vergelijking met gepubliceerde benchmarks. De bevindingen benadrukken de klinische betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van een volledig genavigeerd O-arm-ondersteund MIS TLIF-protocol, terwijl ze ook nieuw kwalitatief bewijs leveren van een verbeterde workflow die nog niet eerder in de literatuur is beschreven.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Dit onderzoeksprotocol is beoordeeld en goedgekeurd door de Institutionele Ethische Commissie, protocolcode: SSHRI/CS/NS/3 D,CT,TLIF/AK/74/04.25, en geregistreerd onder de Clinical Trial Registry of India (CTRI/2025/04/085975). Preoperatief werd schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen van alle deelnemers.

1. Preoperatieve planning

  1. Leg de risico's, voordelen en alternatieven van de procedure uit aan elke patiënt en verkrijg schriftelijke geïnformeerde toestemming.
  2. Verkrijg dynamische röntgenfoto's van de lumbale wervelkolom (anteroposterieure, laterale, flexie-extensie zijaanzichten) en MRI (T1, T2, Short Tau Inversion Recovery [STIR]) van de lumbale wervelkolom.
  3. Registreer de preoperatieve functionele status met de Oswestry-invaliditeitsindex (ODI) en de numerieke beoordelingsschaal (NRS) voor zowel been- als rugpijn.
  4. Noteer de indicaties en toepasbaarheid van de single-level fusie voor de ziekte.

2. Opstelling en beeldvorming van de operatiekamer

  1. Onder algemene anesthesie legt u de patiënt in buikligging op een gewatteerde, radiolucente ruggengraattafel. Zet de patiënt vast met borst- en bekkensteunen en niet-vernauwende cross-body banden om beweging te voorkomen. Zorg ervoor dat er geen drukpunten of compressie van de buik zijn.
  2. Bereid het operatieveld voor en drapeer het met behulp van de standaard aseptische techniek.
  3. Stel het 3D CT-beeldvormingssysteem, het navigatiewerkstation en een high-definition optisch visualisatiesysteem in (loep: stel de vergroting in op 2,5x, exoscoop of microscoop: stel de vergroting in op 5-10×).
  4. Registreer de navigatie-instrumenten bij het systeem om een nauwkeurige tracking te garanderen.
  5. Bevestig het dynamisch referentiekader (DRF) aan de huid, proximaal in het onderste thoracale gebied, met behulp van een niet-resorbeerbaar hechtmateriaal; Controleer de stijve verankering.
  6. Verkrijg een baseline CT-spin met behulp van het standaard lumbale protocol (parameter: 120 kVp, 200 mAs, 512 × 512 matrix, 1 mm plakdikte).
    OPMERKING: Het radiologiepersoneel moet tijdens het verzamelen van beelden volledige loden bescherming dragen en achter de console blijven, buiten het stralingsveld. De anesthesist onderbreekt tijdelijk de beademing en het hele chirurgische team verhuist naar een aangewezen steriele, stralingsvrije zone buiten de operatiekamer.
  7. Registreer de verkregen 3D-beelddataset aan het navigatiesysteem. Gebruik 1-2 anatomische punten om te interpoleren en een fout ≤1 mm te verifiëren voordat u verder gaat.

3. Genavigeerde chirurgische stappen

  1. Markeer paramedische huidincisies 4-6 cm lateraal van de middellijn op chirurgisch niveau met behulp van navigatiebegeleiding met pedicle access kit (PAK) naald, overlay op het scherm.
  2. Richt u op de kruising van het facet en het transversale proces met een zo lateraal mogelijke ingangsprojectie. Snijd de huid en de onderliggende fascia in de lengterichting in tot een lengte van ongeveer 4 cm met een scalpelmes nr. 22.
  3. Schuif tijdens de navigatie een PAK-naald van 13 G, 150 mm naar de kruising van het facet- en dwarsproces, zoals weergegeven in figuur 1. Betreed het midden van de indexpedikel in zowel axiale als sagittale vlakken, wat zorgt voor een veilige baan en de convergentie verbetert.
  4. Controleer continu de intraoperatieve navigatieschermen om te bevestigen dat de naaldpunt in het corticale bot blijft. In het geval van kleinere steeltjes, plan en accepteer een zijwaartse ingang met mediale convergentie en een extra-pediculair traject. Verwijder de stilet, vervolgens de spoorlijn en bevestig een 1.0 mm nitinolstalen voerdraad door de huls van de PAK-naald in het wervellichaam, waarbij u ervoor zorgt dat de punt stevig verankerd is op het benige ingangspunt in het vooraf bepaalde traject.
  5. Benadruk tijdens de introductie van de voerdraad tactiele feedback en het stevige gevoel van poreuze botweerstand. Vermijd tegelijkertijd overmatige druk om anterieure (ventrale) kruising van de voerdraad te voorkomen, wat kan leiden tot neurovasculair letsel. Eenmaal vastgezet, verwijdert u de PAK-naaldhuls.
  6. Plaats en bevestig bilateraal vier geleidepennen in de vier steeltjes van het segment, buig ze vervolgens en bind ze vast aan de gordijnen met behulp van een Allis-tang, zodat ze uit de buurt van het centrale operatieveld blijven, zoals weergegeven in figuur 2.
    LET OP: Beweeg instrumenten langzaam vooruit en visualiseer het traject om mediale, laterale of inferieure breuk te voorkomen 4,10.
  7. Voor standaard decompressie van laterale recesstenose (LRS) of over-the-top (OTT) decompressie, maakt u een afzonderlijke mediale fasciale incisie via dezelfde huidincisie. Gebruik de PAK-naald onder navigatie om de plaats van deze fasciale incisie van 2 cm te bepalen, die meestal 2-3 cm van de processus spinosus is. Het doel is om een voerdraad op het indexfacet te plaatsen met navigatiebegeleiding in LRS unilaterale decompressiegevallen (relatief rechtere baan). Voor OTT is het doelpunt de spino-laminaire lijn (convergerende baan).
  8. Verwijd achtereenvolgens de paraspinale spierlagen met dilatatoren van 12 mm, 16 mm en 20 mm over de voerdraad. Bevestig een 22 mm buisvormig kwadrantoprolmechanisme over de dilatatoren op het facet zoals weergegeven in afbeelding 3 en bevestig deze aan de op de tafel gemonteerde arm.
  9. Stel het oprolmechanisme in op het facet en de lamina volgens de pathologie en het chirurgische doelwit, voor LRS-decompressie of OTT-decompressie.
  10. Haal de microscoop of exoscoop binnen of gebruik loepvergroting ergonomisch. Bereik hemostase en verwijder peri-laminair en peri-facetaal zacht weefsel. Voer botdecompressie uit met behulp van een ultrasoon botscalpelmes dat is ingesteld op een gemiddelde amplitude (~22,5 kHz) met continue irrigatie op een stroomsnelheid van 70% om thermisch letsel te voorkomen.
  11. Snijd de hypertrofische facetcomponent en het ligamentum flavum weg om unilaterale of bilaterale decompressie van het doelwit te bereiken. Voer foraminale decompressie of excisie van schijffragmenten uit wanneer dat nodig is om het neurale weefsel vrij te maken.
  12. Met voldoende hemostase gaat u de schijfruimte binnen door een blokvormige annulotomie uit te voeren in de veilige Kambin-driehoek.
    1. Gebruik curettes op de standaard manier om de eindplaten voor te bereiden door het kraakbeen te verwijderen en de schijf te debulken. Verwijder het schijfmateriaal met behulp van een hypofysetang. Bevestig de eindpunten door een schurend gevoel van de eindplaat en punctie van het bloedende bot.
    2. Gebruik een sequentiële scheerapparaat om de grootte van de tussenliggende kooi te bepalen en om de ruimte tussen de tussenlichamen af te leiden. Steek 5-10 cc gegroefd autotransplantaat (plaatselijk geoogst tijdens decompressie) via een trechter in de voorbereide schijfruimte.
    3. Gebruik de kooi op een genavigeerde kooihouder-impactor. Plaats de geselecteerde poly-ether-ether-keton (PEEK) of titanium interbody-kooi (8-13 mm hoog, 28-32 mm lang zoals bepaald door de meter en het projectiebeeld) in de voorbereide interbody-ruimte tijdens navigatie in een veilige baan zoals weergegeven in figuur 4, adequaat gepositioneerd in de centero-ventrale locatie tussen beide eindplaten, stevig ingesloten in de biconcave schijfruimte.
  13. Bevestig de decompressie opnieuw en verwijder eventueel achtergebleven vuil door te wassen. Verwijder het buisoprolmechanisme.
  14. Plaats gecanuleerde pedikelschroeven (diameter 5,5-7,5 mm, 40-55 mm lengte), op basis van de dimensionering met behulp van navigatie zoals weergegeven in afbeelding 5, bilateraal over voerdraden, waarbij de baan en lengte worden geverifieerd om tweederde van de wervellengte te kruisen. Bevestig tactiele feedback voor de juiste aankoop. Verwijder de voerdraad terwijl de schroeven de steel kruisen.
  15. Bepaal de vereiste staaflengte intra-operatief met behulp van een gekalibreerde staafremklauw, uitgelijnd tussen de schroeftulpkoppen door middel van percutane verlengstukken. Deze methode maakt nauwkeurige metingen mogelijk zonder fluoroscopische hulp. Breng de voorgevormde lordotische gemeten staaf percutaan in met een staafinsteekgereedschap.
  16. Controleer na plaatsing of de stang goed in elke schroeftulp is aangespannen met behulp van een staafpositiecontrole. Na bevestiging worden de stelschroeven achtereenvolgens aangedraaid met een koppelbeperkende driver in de compressiemodus (standaardinstelling: 8 Nm).
  17. Voer een laatste 3D CT-draai uit om de hardwarepositie te bevestigen. Aanvaardbare criteria zijn onder meer de juiste plaatsing van schroeven en kooien, afwezigheid van mediale of inferieure breuk en congruente uitlijning van het implantaat met de middellijn van de wervelkolom. Gebruik afscherming voor stralingsveiligheid en volg alle maatregelen zoals gedaan voor preoperatieve CT-beeldvorming van de wervelkolom.
  18. Spoel de wond en bereik een nauwgezette hemostase. Plaats een subfasciale drain van 10 Fr op de mediale intermusculaire plaats. Sluit de fascia af met doorlopende 1-0 resorbeerbare hechtingen, het onderhuidse weefsel met onderbroken 2-0 resorbeerbare hechtingen en de onderhuidse laag met 3-0 snel absorberende hechtingen.
  19. OPMERKING: Controleer regelmatig het navigatiereferentiekader op beweging; Kalibreer opnieuw als drift wordt vermoed.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

De primaire focus van deze studie was het beoordelen van het gemak van het uitvoeren van een volledig genavigeerde MIS TLIF, die niet objectief kon worden gekwantificeerd. De in- en wachttijden werden niet prospectief gemeten in minuten voor elk geval in onze reeks. Hoewel er geen formele tijd-bewegingsanalyse werd uitgevoerd, rapporteerden chirurgen en personeel kwalitatief een merkbare vermindering van pauzes halverwege de procedure in andere workflows ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Onze ervaring met een volledig genavigeerde 3D O-Arm-geleide benadering van MIS TLIF benadrukt en versterkt het vermogen om precisie, reproduceerbaarheid en veiligheid te combineren 7,8. Door de workflow te verankeren rond de plaatsing van de genavigeerde pedikelschroef en bevestiging met intraoperatieve 3D-beeldvorming, wordt de kans op technische fouten aanzienlijk verkleind9. Deze waarnemingen weerspieg...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

De auteurs verklaren geen belangenconflict.

Dankbetuigingen

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

We danken de chirurgische en radiologieteams van het Stavya Spine Institute voor hun bijdragen. Voor deze studie is geen externe financiering ontvangen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Absorbeerbare hechting – continu 1-0Vicryl (Polyglactin 910)JE00H[HR26]
Absorbeerbare hechting – onderbroken 2-0Vicryl (Polyglactin 910)J310H[HR26]
Absorbeerbare hechting – subcuticulair 3-0Monocryl (Poliglecaprone 25)W9930[DS24]
Antiseptische oplossing (povidon-jodium/chloorhexidine)Betadine12008-OR
Schaafmachines MedtronicSMALL-9569453, MEDIUM-9569454, LARGE-9569455
Geventileerde titanium pedicle schroeven Medtronic9012037 SERIES
Interbody kooi (PEEK of titanium, 7–9 mm × 28–32 mm)Medtronic8557000 series
Vergrootsysteem (exoscoop)Zeiss6640
Medtronic MISS blad retractorMedtronic 875-149
Medtronic Nav PAK naald MedtronicPK1011
Nitinol geleidedraadMedtronic N351804
O-arm chirurgisch beeldvormingssysteemMedtronic O-armBI-700-00028-230
HypofystangMedtronic9569525
Radiolucent gevoerde spinale tafel met bolstersStanCT-OT-01
Sequentiële dilatators Medtronic Medtronic METRx II Dilaator Set 9560430 series
StealthStation S8 systeemMedtronic 9735670
Steriele schermenSurgiwearD106 
Titanium staven (5.5 mm)Medtronic 9015503
Koppelbegrenzer (instelling op 8 Nm)Medtronic7480146
Ultrasoon botmes (20 kHz, medium instelling)Misonix 110-31-1120
Wonddrainage (10 Fr subfasciaal)Romovac RD-1010

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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).
  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).
  5. El Tecle, N. E., Dahdaleh, N. S., Hitchon, P. W. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion: A comparison of techniques and outcomes. World Neurosurg. 91, 228-236 (2016).
  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).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

3D CT navigatieO arm navigatieplaatsing van pedikelschroevenlumbale intersomatische fusieworkflow optimalisatieintraoperatieve navigatiechirurgische nauwkeurigheiddecompressietechniek

Gerelateerde artikelen