Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Интраоперационное ультразвуковое исследование в хирургии позвоночника

5.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58080

⸱

17 августа 2022 г.

 ,  , 
1Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол использования интраоперационного ультразвука в спинальной хирургии, особенно в случаях интрадуральных поражений и поражений в вентральном спинномозговом канале при использовании заднего подхода.

Аннотация

С 1980-х годов было несколько сообщений об использовании интраоперационного ультразвука в качестве полезного дополнения в хирургии позвоночника. Однако с появлением новых передовых методов визуализации использование интраоперационного ультразвука в хирургии позвоночника в значительной степени потеряло популярность. Несмотря на это, интраоперационное ультразвуковое исследование продолжает обеспечивать ряд преимуществ по сравнению с другими интраоперационными методами, такими как магнитно-резонансная томография и компьютерная томография, в том числе более экономичным, эффективным и простым в эксплуатации и интерпретации. Кроме того, он остается единственным методом визуализации мягких тканей и патологий в режиме реального времени. В данной работе основное внимание уделяется преимуществам использования интраоперационного ультразвука, особенно в случаях интрадуральных поражений и поражений вентрального к текальному мешку при приближении сзади.

Введение

Ультразвук является одним из наиболее распространенных диагностических инструментов в медицине, особенно для визуализации патологии в брюшной полости, конечностях и шее. Тем не менее, его использование для исследования черепных и спинальных поражений в настоящее время широко не используется. В 1978 году Рид первым сообщил об использовании ультразвука для визуализации кистозной астроцитомышейного канатика 1. Здесь сканирование проводилось с согнутой шеей пациента, чтобы открыть окно интраламинара. Четыре года спустя, в 1982 году, Дорманн и Рубин сообщили об использовании ультразвука интраоперационно для визуализации интрадурального пространства у 10 пациентов2. Патологии, выявленные при интраоперационном УЗИ среди 10 пациентов, включали сирингомиелию, кисты спинного мозга, а также интрамедуллярные и экстрамедуллярные опухоли. Они также продемонстрировали использование интраоперационного ультразвука для направления катетеров и зондов для биопсии опухолей, дренирования кист и размещения желудочкового шунтирующего катетера3. Это позволило осуществлять мониторинг в режиме реального времени и точное позиционирование зондов/катетеров, уменьшая неточность и ошибки в размещении. После этих первоначальных сообщений несколько других опубликовали информацию об использовании интраоперационного ультразвука для направления дренажа кисты спинного мозга, интрамедуллярной и экстрамедуллярной резекции опухоли и установки сининго-субарахноидального шунтирующего катетера 4,5,6,7,8,9,10 . Кроме того, было показано, что он также увеличивает скорость полной резекции внутриосевых солидных опухолей головного мозга и спинальных интрадуральных опухолей11,12. Интраоперационное ультразвуковое исследование также оказалось полезным для интраоперационного хирургического планирования перед манипуляциями с тканями и последующей визуализации адекватной декомпрессии нервных элементов у пациентов с переломами позвоночника 7,9,13,14,15.

С появлением новых интраоперационных технологий, позволяющих более четко визуализировать мягкие ткани, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ), интраоперационное ультразвуковое исследование стало менее распространенным и менее предпочтительным методом интраоперационной визуализации среди нейрохирургов сегодня16. Тем не менее, интраоперационное ультразвуковое исследование может иметь преимущества перед этими новыми технологиями в определенных оперативных случаях (таблица 1). Интраоперационное УЗИ показало, что демонстрирует лучшую визуализацию мягких тканей интрадуральных структур по сравнению с интраоперационной КТ (iCT) или конусно-лучевой КТ (cbCT)9,17. Хотя интраоперационная МРТ (иМРТ) полезна там, где она доступна, из-за более высокого разрешения мягких тканей, она является дорогостоящей, трудоемкой и не обеспечивает изображения в режиме реального времени6, 16,18. Примером может служить интрадуральная масса, вентральная к текальному мешочку, которую хирург не может непосредственно визуализировать. Кроме того, несмотря на зависимость от оператора, по нашему опыту, интраоперационное ультразвуковое исследование довольно просто в использовании и может быть легко прочитано без рентгенолога.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Протокол, проиллюстрированный здесь, следует руководящим принципам комитета по этике исследований человека в Бригаме и женской больнице.

1. Предоперационный протокол

  1. Оценить пациентов с патологией позвоночника в клинике и определить право на операцию на позвоночнике. Выполните неврологическую оценку и получите КТ или МРТ для выявления поражения позвоночника.
  2. Включают пациентов, имеющих интрадуральную патологию, такую как шваннома, эпендимома, менингиома, астроцитома и др.; или пациенты, у которых есть вентральная компрессионная экстрадуральная патология, такая как вентральная грыжа грудного межпозвоночного диска, перелом фрагментов вентрально или костная опухоль позвоночника с вентральной компрессией.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Патология определяется с помощью визуализации позвоночника с помощью КТ или МРТ. Критерии исключения включают пациентов, которые не переносят хирургическое вмешательство, или пациентов с крайне плохим прогнозом.

2. Подготовка к операции

  1. Не позволяйте пациенту потреблять что-либо через рот после полуночи перед операцией.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Пациент будет помещен под общий наркоз и интубирован анестезиологом.
  2. Положение пациента со спиной открытой в соответствии с предпочтениями хирурга для спинальной хирургии.
  3. Стерилизуйте хирургическую область повидоном-йодом путем очистки области.

3. Хирургия

Примечание: Этот раздел протокола следует общим методам хирургии позвоночника, на которые можно ссылаться из любого авторитетного учебника по технике хирургии позвоночника19.

  1. Сделайте разрез скальпелем по длине позвоночника над соответствующими уровнями позвонков и продолжайте делать прямой разрез вниз, пока кость не будет достигнута.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Размер разреза будет зависеть от размеров патологии. Например, если опухоль охватывает два уровня позвонков, то необходимо будет подвергнуть воздействию по крайней мере два позвоночных уровня. Когда кость подвергается воздействию, рентген с помощью портативного рентгеновского аппарата может быть выполнен для проверки правильных позвонков.
  2. Выполняют субпериостальное рассечение электрохирургическим прижиганием и обнажают остистый процесс, который визуализируется как луковичный костный отросток. Поверните режущую кромку вентрально и проведите по ламинару.
  3. Используйте комбинацию костного плоскогубца Leksell и сверла с высокой скоростью, чтобы удалить костную пластинку и остистый отросток, чтобы обнажить ligamentum flavum под ним.
  4. Используйте угловой кюретт и керрисоновский костный пунш, чтобы удалить связку flavum, чтобы выявить твердую мозговую оболочку под ней.
  5. Используйте биполярный и гемостатический матрикс для достижения гемостаза.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Успех хорошего ультразвукового изображения зависит от чистого хирургического поля.

4. Интраоперационное УЗИ

  1. Используйте мобильный ультразвуковой аппарат и датчик диаметром 20 мм.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Зонд должен иметь частотный диапазон от 10 до 4,4 МГц. Любого сопоставимого устройства с аналогичным диаметром зонда и диапазоном частот должно быть достаточно.
  2. После удаления костей и воздействия твердой мозговой оболочки заполните операционное поле достаточным количеством физиологического раствора, чтобы зонд ультразвукового преобразователя можно было погрузить.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Как правило, требуется диапазон 100-500 мл физиологического раствора. Солевой раствор обеспечивает акустическую связь.
  3. Включите ультразвуковой аппарат и поместите ультразвуковой зонд в соляную ванну на интересующем уровне, чтобы начать получать изображения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Нет необходимости размещать зонд непосредственно на твердой мозговой оболочке или спинном мозге. Изображения получаются на ультразвуковом экране в режиме реального времени и могут быть немедленно интерпретированы хирургом. Изображения на экране могут быть захвачены в любое время нажатием кнопки «Заморозить» и могут быть сохранены нажатием кнопки «Сохранить ».
  4. Получение изображений в реальном времени в продольной плоскости путем размещения ультразвукового зонда в соответствии с направлением спинномозгового канала для визуализации спинного мозга и поражения, аналогичного сагиттальным изображениям с МРТ.
  5. Получайте изображения в режиме реального времени в поперечной плоскости, помещая ультразвуковой зонд перпендикулярно спинному каналу для визуализации спинного мозга и поражения, как осевые изображения с МРТ.
  6. Получение изображений в режиме реального времени для проверки местоположения поражений, которые не могут быть непосредственно визуализированы, для корреляции с предоперационными изображениями КТ или МРТ, для руководства размещением хирургических инструментов и / или для подтверждения разрешения патологии.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При необходимости небольшой кусочек стерильной сжатой губки размером примерно 0,5 см х 0,5 см может быть использован в качестве гиперэхоического хирургического маркера для размещения в хирургическом поле и помогает соотнести хирургическое местоположение с местоположением изображения. Это помогает найти поражение во время операции, а также помогает определить край опухоли.

5. Послеоперационное наблюдение

  1. После выписки пациент должен вернуться в клинику в течение одного месяца для последующего наблюдения.
  2. Выполните неврологическую оценку и КТ или МРТ, чтобы подтвердить разрешение симптомов и патологии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

При нормальной ультразвуковой визуализации позвоночника твердая мозговая оболочка представляет собой эхогенный слой, который окружает безэховую спинномозговую жидкость. Спинной мозг отличается однородным внешним видом и низкой эхогенностью, которая окружена эхогенным ободом. Этот эхогенный обод обусловлен сдвигом плотности от спинномозговой жидкости к спинному мозгу. Центральный канал выглядит как яркое центральное эхо, в то время как выходящие нервные корешки кажутся очень эхогенными, ос...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Интраоперационное ультразвуковое исследование в хирургии позвоночника в значительной степени потеряло популярность с появлением новых технологий, однако оно продолжает обеспечивать несколько преимуществ по сравнению с другими доступными методами визуализации, такими как МРТ и КТ 6,9,16,17,18. В дополнение к тому, что он недорогой, в этом протоколе мы также пок...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

У авторов нет подтверждений.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Мобильный ультразвуковой аппарат Aloka Prosound 5HitachiN/Aлюбых аналогичных устройств на рынке должен быть достаточно
датчика UST-9120.HitachiUST-9120имеет диаметр 20 мм с диапазоном частот от 10 до 4,4 МГц (достаточно любого сопоставимого совместимого преобразователя).

Ссылки

  1. Reid, M. H. Ultrasonic visualization of a cervical cord cystic astrocytoma. AJR. American Journal of Roentgenology. 131 (5), 907-908 (1978).
  2. Dohrmann, G. J., Rubin, J. M. Intraoperative ultrasound imaging of the spinal cord: syringomyelia, cysts, and tumors--a preliminary report. Surgical Neurology. 18 (6), 395-399 (1982).
  3. Rubin, J. M., Dohrmann, G. J. Use of ultrasonically guided probes and catheters in neurosurgery. Surgical Neurology. 18 (2), 143-148 (1982).
  4. Braun, I. F., Raghavendra, B. N., Kricheff, I. I. Spinal cord imaging using real-time high-resolution ultrasound. Radiology. 147 (2), 459-465 (1983).
  5. Hutchins, W. W., Vogelzang, R. L., Neiman, H. L., Fuld, I. L., Kowal, L. E. Differentiation of tumor from syringohydromyelia: intraoperative neurosonography of the spinal cord. Radiology. 151 (1), 171-174 (1984).
  6. Juthani, R. G., Bilsky, M. H., Vogelbaum, M. A. Current Management and Treatment Modalities for Intramedullary Spinal Cord Tumors. Current Treatment Options in Oncology. 16 (8), 39(2015).
  7. Knake, J. E., Gabrielsen, T. O., Chandler, W. F., Latack, J. T., Gebarski, S. S., Yang, P. J. Real-time sonography during spinal surgery. Radiology. 151 (2), 461-465 (1984).
  8. Montalvo, B. M., Quencer, R. M., Green, B. A., Eismont, F. J., Brown, M. J., Brost, P. Intraoperative sonography in spinal trauma. Radiology. 153 (1), 125-134 (1984).
  9. Montalvo, B. M., Quencer, R. M. Intraoperative sonography in spinal surgery: current state of the art. Neuroradiology. 28 (5-6), 551-590 (1986).
  10. Pasto, M. E., Rifkin, M. D., Rubenstein, J. B., Northrup, B. E., Cotler, J. M., Goldberg, B. B. Real-time ultrasonography of the spinal cord: intraoperative and postoperative imaging. Neuroradiology. 26 (3), 183-187 (1984).
  11. Mari, A. R., Shah, I., Imran, M., Ashraf, J. Role of intraoperative ultrasound in achieving complete resection of intra-axial solid brain tumours. JPMA. The Journal of the Pakistan Medical Association. 64 (12), 1343-1347 (2014).
  12. Ivanov, M., Budu, A., Sims-Williams, H., Poeata, I. Using Intraoperative Ultrasonography for Spinal Cord Tumor Surgery. World Neurosurgery. 97, 104-111 (2017).
  13. Blumenkopf, B., Daniels, T. Intraoperative ultrasonography (IOUS) in thoracolumbar fractures. Journal of Spinal Disorders. 1 (1), 86-93 (1988).
  14. McGahan, J. P., Benson, D., Chehrazi, B., Walter, J. P., Wagner, F. C. Intraoperative sonographic monitoring of reduction of thoracolumbar burst fractures. AJR. American Journal of roentgenology. 145 (6), 1229-1232 (1985).
  15. Quencer, R. M., Montalvo, B. M., Eismont, F. J., Green, B. A. Intraoperative spinal sonography in thoracic and lumbar fractures: evaluation of Harrington rod instrumentation. AJR. American Journal of roentgenology. 145 (2), 343-349 (1985).
  16. Sosna, J., Barth, M. M., Kruskal, J. B., Kane, R. A. Intraoperative sonography for neurosurgery. Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 24 (12), 1671-1682 (2005).
  17. Raymond, C. A. Brain, spine surgeons say yes to ultrasound. JAMA. 255 (17), 2258-2262 (1986).
  18. Toktas, Z. O., Sahin, S., Koban, O., Sorar, M., Konya, D. Is intraoperative ultrasound required in cervical spinal tumors? A prospective study. Turkish Neurosurgery. 23 (5), 600-606 (2013).
  19. Surgical Approaches to the Spine. , Springer-Verlag. New York. (2015).
  20. Friedman, J. A., Wetjen, N. M., Atkinson, J. L. D. Utility of intraoperative ultrasound for tumors of the cauda equina. Spine. 28 (3), discussion 291 288-290 (2003).
  21. Zhou, H., et al. Intraoperative ultrasound assistance in treatment of intradural spinal tumours. Clinical Neurology and Neurosurgery. 113 (7), 531-537 (2011).
  22. Harrop, J. S., Ganju, A., Groff, M., Bilsky, M. Primary intramedullary tumors of the spinal cord. Spine. 34, 22 Suppl 69-77 (2009).
  23. Quencer, R. M., Montalvo, B. M. Normal intraoperative spinal sonography. AJR. American journal of roentgenology. 143 (6), 1301-1305 (1984).
  24. Aoyama, T., Hida, K., Akino, M., Yano, S., Iwasaki, Y. Detection of residual disc hernia material and confirmation of nerve root decompression at lumbar disc herniation surgery by intraoperative ultrasound. Ultrasound in Medicine & Biology. 35 (6), 920-927 (2009).
  25. Bose, B. Thoracic extruded disc mimicking spinal cord tumor. The Spine Journal: Official Journal of the North American Spine Society. 3 (1), 82-86 (2003).
  26. Harel, R., Knoller, N. Intraoperative spine ultrasound: application and benefits. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 25 (3), 865-869 (2016).
  27. Lazennec, J. Y., Saillant, G., Hansen, S., Ramare, S. Intraoperative ultrasonography evaluation of posterior vertebral wall displacement in thoracolumbar fractures. Neurologia Medico-Chirurgica. 39 (1), 8-15 (1999).
  28. Matsuyama, Y., et al. Cervical myelopathy due to OPLL: clinical evaluation by MRI and intraoperative spinal sonography. Journal of Spinal Disorders & Techniques. 17 (5), 401-404 (2004).
  29. Mueller, L. A., et al. Ultrasound-guided spinal fracture repositioning, ligamentotaxis, and remodeling after thoracolumbar burst fractures. Spine. 31 (20), 739-747 (2006).
  30. Nishimura, Y., Thani, N. B., Tochigi, S., Ahn, H., Ginsberg, H. J. Thoracic discectomy by posterior pedicle-sparing, transfacet approach with real-time intraoperative ultrasonography: Clinical article. Journal of Neurosurgery. Spine. 21 (4), 568-576 (2014).
  31. Randel, S., Gooding, G. A., Dillon, W. P. Sonography of intraoperative spinal arteriovenous malformations. Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 6 (9), 539-544 (1987).
  32. Seichi, A., et al. Intraoperative ultrasonographic evaluation of posterior decompression via. laminoplasty in patients with cervical ossification of the posterior longitudinal ligament: correlation with 2-year follow-up results. Journal of Neurosurgery. Spine. 13 (1), 47-51 (2010).
  33. Tian, W., et al. Intraoperative 3-dimensional navigation and ultrasonography during posterior decompression with instrumented fusion for ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine. Journal of Spinal Disorders & Techniques. 26 (6), 227-234 (2013).
  34. Tokuhashi, Y., Matsuzaki, H., Oda, H., Uei, H. Effectiveness of posterior decompression for patients with ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine: usefulness of the ossification-kyphosis angle on MRI. Spine. 31 (1), 26-30 (2006).
  35. Vasudeva, V. S., Abd-El-Barr, M., Pompeu, Y. A., Karhade, A., Groff, M. W., Lu, Y. Use of Intraoperative Ultrasound During Spinal Surgery. Global Spine Journal. 7 (7), 648-656 (2017).
  36. Alaqeel, A., Abou Al-Shaar, H., Alaqeel, A., Al-Habib, A. The utility of ultrasound for surgical spinal decompression. Medical Ultrasonography. 17 (2), 211-218 (2015).
  37. Della Pepa, G. M., et al. Real-time intraoperative contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in vascularized spinal tumors: a technical note. Acta Neurochirurgica. 160 (6), 1259-1263 (2018).
  38. Della Pepa, G. M., et al. Integration of Real-Time Intraoperative Contrast-Enhanced Ultrasound and Color Doppler Ultrasound in the Surgical Treatment of Spinal Cord Dural Arteriovenous Fistulas. World Neurosurgery. 112, 138-142 (2018).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Интраоперационное ультразвуковое исследование в хирургии позвоночника
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.