Artykuł metodologiczny

Optymalizacja minimalnie inwazyjnej chirurgii kręgosłupa: w pełni 3D nawigowany przepływ pracy CT O-Arm w MIS TLIF

DOI:

10.3791/69192

⸱

17 października 2025

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

W tym artykule

Podsumowanie

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

Niniejsze badanie przedstawia ustandaryzowany, w pełni nawigowany 3D CT O-Arm workflow dla minimalnie inwazyjnej transforaminalnej fuzji lędźwiowej (MIS TLIF), mającej na celu poprawę przepływu pracy, dokładności i efektywności chirurgicznej z pełnym wykorzystaniem nawigacji 3D w maksymalnych krokach.

Streszczenie

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

Małoinwazyjne przezforaminalne zespolenie lędźwiowe międzyciałowe (MIS TLIF) zyskuje na popularności dzięki redukcji urazów tkanek, mniejszej utracie krwi oraz szybszemu powrotowi do zdrowia w porównaniu z tradycyjnymi procedurami otwartymi. Integracja nawigacji śródoperacyjnej opartej na tomografii komputerowej 3D znacząco poprawiła precyzję chirurgiczną i optymalizację przepływu pracy, co może prowadzić do lepszych rezultatów. Jednak optymalizacja przepływu pracy nie była oceniana jakościowo ani ilościowo w MIS TLIF, a czasem przygotowania i oczekiwania między operacjami może się wydłużyć w zamian za lepszą precyzję.

W tym retrospektywnym badaniu w ośrodku trzeciorzędowego kręgosłupa oceniono 44 pacjentów poddanych w pełni nawigacyjnej MIS TLIF. Łącznie włożono 176 pedikularnych za pomocą sekwencyjnego, nawigacyjnego workflow dostosowanego do TLIF i dekompresji. Oceniano dokładność chirurgiczną, wyniki funkcjonalne, bezpieczeństwo okołooperacyjne oraz efektywność przepływu pracy. Wyniki wykazały istotną poprawę wskaźnika niepełnosprawności Oswestry (ODI) i skali oceniania numerycznego (NRS), minimalną utratę krwi, krótkie czasy operacyjne oraz wysoką precyzję zamontowania (6,81% naruszeń stopnia 1). Niniejszy artykuł potwierdza kliniczną niezawodność i powtarzalność w pełni nawigowanego protokołu MIS TLIF wspomaganego przez ramię O, oferując jakościowe dowody na poprawę przepływu pracy, o której wcześniej nie informowano.

Wprowadzenie

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

Małoinwazyjna transforaminalna fuzja lędźwiowa międzyciałowa (MIS TLIF) oferuje kilka zalet w porównaniu z konwencjonalną otwartą operacją kręgosłupa, w tym zmniejszenie uszkodzenia mięśni, mniejszą utratę krwi wewnątrzoperacyjnej oraz szybsze czasy rekonwalescencji 1,2,3,4,5,6. Najnowsze osiągnięcia w nawigacji śródoperacyjnej oraz trójwymiarowej (3D) tomografii komputerowej (CT) poprawiły dokładność pedikularnych i zmniejszyły częstotliwość powikłań 7,8. Większość istniejącej literatury koncentruje się na dyskretnych aspektach nawigowanego MIS TLIF, takich jak dokładność na osi lub redukcja ekspozycji na promieniowanie 9,10,11, z niewielkim naciskiem na w pełni zintegrowany, nieprzerwany przepływ pracy od obrazowania przedoperacyjnego po dekompresję, ustawianie klatki, stabilizację i ostateczną weryfikację.

Ten sposób pracy jest najbardziej odpowiedni dla dorosłych w wieku 18-80 lat z objawową patologią zwyrodnieniową lędźwi, taką jak jednopoziomowa zwyrodnieniowa spondylolisteza, zwężenie lędźwiowe lub zwyrodnienie dysku, pod warunkiem zachowania anatomii szypułku. Przeciwwskazania obejmują zaawansowaną osteoporozę, poważne deformacje lub wcześniejsze instrumentacje na tym samym poziomie.

To retrospektywne badanie, przeprowadzone w ośrodku trzeciorzędowego kręgosłupa, oceniło 44 pacjentów, którzy przeszli w pełni nawigowany MIS TLIF. Łącznie zamontowano 176 pedikularnych za pomocą sekwencyjnego, nawigacyjnego workflow dostosowanego do TLIF i dekompresji. Zaprojektowany workflow został wykorzystany do oceny wyników w pełni nawigowanego 3D wspomaganego TK MIS TLIF, koncentrując się na dokładności implantów, bezpieczeństwie okołooperacyjnym, poprawach funkcjonalnych oraz efektywności przepływu pracy w porównaniu z opublikowanymi benchmarkami. Wyniki podkreślają kliniczną wiarygodność i powtarzalność w pełni nawigowanego protokołu MIS TLIF wspomaganego przez ramię O, a także dostarczają nowatorskich jakościowych dowodów na ulepszony przepływ pracy, który wcześniej nie był opisany w literaturze.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

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

Protokół badania został przejrzany i zatwierdzony przez Komitet Etyki Instytucjonalnej, kod protokołu: SSHRI/CS/NS/3 D,CT,TLIF/AK/74/04.25, i zarejestrowany w Rejestrze Badań Klinicznych Indii (CTRI/2025/04/085975). Przed operacją uzyskano pisemną świadomą zgodę wszystkich uczestników.

1. Planowanie przedoperacyjne

  1. Wyjaśnij każdemu pacjentowi ryzyka, korzyści i alternatywy dotyczące procedur oraz uzyskaj pisemną, świadomą zgodę.
  2. Wykonaj dynamiczne zdjęcia rentgenowskie odcinka lędźwiowego kręgosłupa (widoki przed-posteriorne, boczne, zgięcie i wyprostowanie) oraz rezonans magnetyczny (T1, T2, Short Tau Inversion Recovery [STIR]) odcinka lędźwiowego kręgosłupa.
  3. Rejestruj przedoperacyjny stan funkcjonalny za pomocą indeksu niepełnosprawności Oswestry (ODI) oraz skali oceny liczbowej (NRS) zarówno dla bólu nóg, jak i pleców.
  4. Zapisz wskazania i zastosowanie jednopoziomowego zespolenia w chorobie.

2. Przygotowanie sali operacyjnej i obrazowanie

  1. W znieczuleniu ogólnym ułóż pacjenta na brzuchu na wyściśniętym, radioprzezroczystym stole kręgosłupowym. Zabezpiecz pacjenta za pomocą ortopedów na klatkę piersiową i miednicę oraz nieograniczających pasków krzyżowych, aby zapobiec ruchowi. Upewnij się, że nie ma punktów ucisku ani ucisku brzucha.
  2. Przygotuj i zasłonij pole operacyjne standardową techniką aseptyczną.
  3. Zorganizuj system obrazowania 3D CT, stanowisko nawigacyjne oraz system wizualizacji optycznej wysokiej rozdzielczości (lupa: ustaw powiększenie na 2,5x, egzoskop lub mikroskop: ustaw powiększenie na 5-10×).
  4. Rejestruj przyrządy nawigacyjne w systemie, aby zapewnić dokładne śledzenie.
  5. Przymocuj dynamiczną ramę odniesienia (DRF) do skóry, proksymalnie w dolnej części klatki piersiowej, używając niechłonnego materiału szwacyjnego; Sprawdź moc kotwiczenia sztywnego.
  6. Uzyskaj bazowy spin CT przy użyciu standardowego protokołu lędźwiowego (parametr: 120 kVp, 200 mAs, 512 × 512 matrycy, grubość przekroju 1 mm).
    UWAGA: Personel radiologiczny musi mieć pełną ochronę przed ołowiem i pozostawać za konsolą, poza polem promieniowania, podczas akwizycji obrazu. Anestezjolog tymczasowo zawiesza wentylację, a cały zespół chirurgiczny przenosi się do wyznaczonej sterylnej, wolnej od promieniowania strefy poza salą operacyjną.
  7. Zarejestruj pozyskany zbiór danych obrazów 3D do systemu nawigacyjnego. Użyj 1-2 punktów anatomicznych, aby interpolować i zweryfikować błąd ≤1 mm przed dalszą pracą.

3. Przejście przez kolejne etapy chirurgiczne

  1. Oznacz nacięcia skóry na środku 4-6 cm boczną do linii środkowej na poziomie chirurgicznym, używając nawigacji za pomocą igły do dostępu do pedykula (PAK), nakładając na ekran.
  2. Celuj w połączenie fazy fasety i poprzecznego wysunięcia z jak najbardziej bocznym wycięciem wejściowym. Nacinać skórę i powięź pod spodem wzdłużnie do długości około 4 cm za pomocą ostrza skalpela nr 22.
  3. Podczas nawigacji przesuń iglicę PAK o średnicy 13 G, 150 mm do połączenia fazy fasetowej i poprzecznej, jak pokazano na Rysunku 1. Wejdź w środek oczka wskazującego zarówno w płaszczyźnie osiowej, jak i strzałkowej, zapewniając bezpieczną trajektorię i wzmacniając zbieżność.
  4. Nieustannie sprawdzaj ekrany nawigacyjne wewnątrz operacji, aby potwierdzić, że końcówka igły pozostaje w kości korowej. W przypadku mniejszych szypułków należy zaplanować i zaakceptować wejście boczne z zbieżnością przyśrodkową i trajektorią pozapruszkową. Usuń stylet, następnie przeprowadź kolej i przymocuj 1,0 mm nitinolowy drut prowadzący przez pochewkę igły PAK do ciała kręgu, zapewniając, że końcówka jest mocno zakotwiczona w kościstym punkcie wejścia w ustalonej trajektorii.
  5. Podczas wprowadzania przewodu prowadzącego należy podkreślić sprzężenie zwrotne dotykowe i mocne odczucie oporu kości spękanej. Jednocześnie unikaj nadmiernego nacisku, aby zapobiec przedniemu (brzusznemu) przecięciu przewodu prowadzącego, co może prowadzić do uszkodzenia nerwowo-naczyniowego. Po zabezpieczeniu usuń pochewkę igły PAK.
  6. Dwustronnie umieść i zabezpiecz cztery prowadnice w czterech oczkach segmentu, następnie zgiąć je i przymocować do zasłon za pomocą kleszczy Allisa, trzymając je z dala od centralnego pola operacyjnego, jak pokazano na Rysunku 2.
    UWAGA: Powoli przesuwaj przyrządy i wizualizuj trajektorię, aby uniknąć uszkodzenia przyśrodkowego, bocznego lub dolnego 4,10.
  7. W przypadku standardowej dekompresji zwężenia bocznego (LRS) lub dekompresji over-the-top (OTT) wykonaj osobne nacięcie powięzi przyśrodkowej przez to samo nacięcie skórne. Użyj igły PAK podczas nawigacji, aby określić miejsce tego 2 cm nacięcia powięziowego, które zwykle znajduje się 2-3 cm od wyrostka kolczastego. Celem jest umieszczenie przewodu prowadzącego na fasetze indeksowej z nawigacją w przypadkach jednostronnej dekompresji LRS (stosunkowo prostsza trajektoria). W OTT punktem docelowym jest linia spinolaminarna (trajektoria zbieżna).
  8. Kolejno rozszerzaj warstwy mięśni przykręgosłupa za pomocą rozwarcza o szerokości 12 mm, 16 mm i 20 mm nad przewodem prowadzącym. Zamocuj 22 mm rurowy kwadrant rozciągający się na rozciągaczach, jak pokazano na Rysunku 3 , i przymocuj go do ramienia zamontowanego na stole.
  9. Dostosuj retraktor do fasety i błonki zgodnie z patologią i celem chirurgicznym, zarówno w przypadku dekompresji LRS, jak i OTT.
  10. Weź mikroskop, egzoskop lub użyj powiększenia w kształcie lupy ergonomicznie. Uzyskaj hemostazę i usuń tkanki miękkie okołowarstwowe i okołotwarzowe. Wykonaj dekompresję kości za pomocą ultradźwiękowego skalpela kostnego ustawionego na średniej amplitudzie (~22,5 kHz) z ciągłym nawadnieniem utrzymywanym na 70% przepływu, aby zapobiec uszkodzeniom termicznym.
  11. Usuń przerostowy składnik fasetowy oraz więzadło flavum, aby uzyskać jednostronną lub obustronną dekompresję celu. Wykonaj dekompresję otworu lub wycięcie fragmentów dysku, gdy jest to konieczne, aby uwolnić tkankę nerwową.
  12. Przy odpowiedniej hemostazie wejdź w przestrzeń dysku, wykonując blokową pierścień w bezpiecznym trójkącie Kambina.
    1. Używaj kiretek w standardowy sposób do przygotowania płyt końcowych, usuwając chrząstkę i zmniejszając objętość dysku. Usuń materiał tarczy za pomocą szczypiec przysadkowych. Sprawdź punkty końcowe za pomocą szortego dotyku płyty końcowej i nakłuj krwawiącą kość.
    2. Użyj sekwencyjnego rozmiaru golarki, aby określić rozmiar klatki międzykaroseriowej i odwrócić uwagę przestrzeni między ciałami. Włóż 5-10 cc morselizowanego autograftu (lokalnie zebranego podczas dekompresji) do przygotowanej przestrzeni dysku przez lejek.
    3. Użyj klatki o rozmiarze na nawigatycznym uchwytie klatki-mężniku. Umieść wybraną klatkę międzyciałową poli-eter-eter-keton (PEEK) lub tytanową (8-13 mm wysokości, 28-32 mm długości według rozmiaru i obrazu projekcyjnego) w przygotowanej przestrzeni międzyciałowej podczas nawigacji w bezpiecznej trajektorii, jak pokazano na Rysunku 4, odpowiednio umieszczoną w środkowo-brzusznej przestrzeni między obiema płytami końcowymi, mocno zamkniętą w przestrzeni dwuwklęsłej dysku.
  13. Potwierdź ponownie dekompresję i usuń wszelkie pozostałości przez mycie. Usuń zespół rurowego kolektora.
  14. Umieść szypułkowe z kaniulowaniem (średnica 5,5-7,5 mm, długość 40-55 mm), na podstawie rozmiarów za pomocą nawigacji, jak pokazano na Rysunku 5, dwustronnie nad przewodniczymi prowadzącymi, weryfikując trajektorię i długość tak, aby przekroczyły dwie trzecie długości kręgu. Potwierdź wyczucie dotykowe dla prawidłowego zakupu. Odłącz przewód prowadzący, gdy przechodzą przez otoczkę.
  15. Wymaganą długość pręta określ w trakcie operacji, używając skalibrowanego zacisku korbatowego, wyrównanego między śrubowymi głowicami tulipanów przez przedłużenia przezskórne. Ta metoda pozwala na dokładne pomiary bez pomocy fluoroskopowej. Wprowadź preformowany pręt lordotyczny przeciętny narzędziem do wkładania pręta.
  16. Po zamontowaniu sprawdź prawidłowe zaczepki pręta w każdym tulipanie śrubowym za pomocą czujnika pozycji pręta. Po potwierdzeniu wykonaj sekwencyjne dokręcanie zaciskowych za pomocą ograniczającej moment obrotowy w trybie kompresji (domyślne ustawienie: 8 Nm).
  17. Wykonaj końcowy obrót 3D CT, aby potwierdzić pozycję sprzętu. Akceptowalne kryteria to prawidłowe umieszczenie i klatki, brak naruszenia przyśrodkowego lub dolnego oraz zgodne ustawienie implantu z linią środkową kręgosłupa. Stosuj osłony do ochrony przed promieniowaniem i stosuj wszystkie środki dotyczące przedoperacyjnego tomografii kręgosłupa.
  18. Płukaj ranę i wykonaj precyzyjną hemostazę. Umieść podpowięziowy drenaż 10 Fr w miejscu przyśrodkowym międzymięśniowym. Zamknąć powięzi ciągłymi szwami 1-0 chłonnymi, tkankę podskórną przerwanymi szwami 2-0 chłonnymi, a warstwę podskórną szybko wchłaniającymi 3-0.
  19. UWAGA: Rutynowo sprawdzaj układ odniesienia pod kątem ruchu; przekalibruj, jeśli podejrzewa się dryf.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

Głównym celem tego badania była ocena łatwości przeprowadzenia w pełni nawigowanego testu MIS TLIF, którego nie dało się obiektywnie oszacować. Ustawienia i czas oczekiwania nie były prospektywnie mierzone w minutach dla każdej sprawy w naszej serii. Chociaż nie przeprowadzono formalnej analizy czasowo-ruchowej, chirurdzy i personel jakościowo odnotowali zauważalne zmniejszenie przerw w trakcie zabiegu w innych procesach pracy, gdzie prace dekompresyjne i fuzji międzyciałowej są wykonywan...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

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

Nasze doświadczenie z w pełni nawigowanym podejściem 3D O-Arm do MIS TLIF podkreśla i wzmacnia jego zdolność do łączenia precyzji, powtarzalności i bezpieczeństwa 7,8. Opierając proces na nawigacyjnym umieszczaniu pedikularnej i potwierdzaniu za pomocą intraoperacyjnego obrazowania 3D, ryzyko błędów technicznych jest znacząco zmniejszone9. Obserwacje te odzwierciedlają wcześniejsze raporty, które wykazały, że nawigacja 3D może zapewnić wys...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

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

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Podziękowania

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

Dziękujemy zespołom chirurgicznym i radiologicznym w Stavya Spine Institute za ich wkład. Na to badanie nie otrzymano żadnego zewnętrznego finansowania.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Szwy chłonne i ndash; ciągłe 1-0Wicryl (Polyglactin 910)JE00H[HR26]
Szwy chłonne i ndash; przerwane 2-0Wicryl (Polyglactin 910)J310H[HR26]
Szwy chłonne i ndash; podskórkowy 3-0Monocryl (Poliglekapron 25)W9930[DS24]
Roztwór antyseptyczny (povidon-jod/chlorheksydyna)Betadyna12008-OR
Maszynki do nagrywania płyt  MedtronicMAŁY-9569453, ŚREDNI-9569454, DUŻY-9569455
Tytanowe do pediklów z efektem fenestrowa;Medtronic9012037 SERIA
Klatka międzykorpusowa (PEEK lub tytanowy, 7– 9 mm i razy; 28– 32 mm)MedtronicSeria 8557000
System powiększenia (egzoskop)Zeiss6640
Zwijacz ostrza Medtronic MISSMedtronic 875-149
Medtronic Nav PAK needle MedtronicPK1011
Drut prowadzący nitinolMedtronic N351804
System obrazowania chirurgicznego w ramieniu O-armMedtronic O-armBI-700-00028-230
Kleszcze przysadkoweMedtronic9569525
Radiolucentny, wyściełany stół kręgosłupa z poduszkamiStanCT-OT-01
Sekwencyjne dilatory Medtronic Zestaw dilatorów Medtronic METRx II 9560430 serii
System StealthStation S8Medtronic 9735670
Sterylne zasłonyChirurgiaD106 
Pręty tytanowe (5,5 mm)Medtronic 9015503
Napęd ograniczający moment obrotowy (ustawiony na 8 Nm)Medtronic7480146
Ultradźwiękowy skalpel kostny (20 kHz, ustawienie średnie)Misonix 110-31-1120
Drenaż rany (10 Fr podpowięziowy)Romovac RD-1010

Bibliografia

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

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Nawigacja CT 3Dnawigacja O Armwprowadzanie rub pedikularnychmi dzytrzonkowa fuzja l d wiowaoptymalizacja przep ywu pracynawigacja r doperacyjnadok adno chirurgicznatechnika dekompresji

Powiązane artykuły