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Medicine

Ecografía intraoperatoria en cirugía espinal

Published: August 17, 2022 doi: 10.3791/58080

Summary

Aquí, presentamos un protocolo sobre el uso de la ecografía intraoperatoria en cirugía espinal, particularmente en casos de lesiones intradurales y lesiones en el canal espinal ventral cuando se utiliza un abordaje posterior.

Abstract

Desde la década de 1980, ha habido varios informes para el uso de ultrasonido intraoperatorio como un complemento útil en la cirugía espinal. Sin embargo, con el advenimiento de nuevas modalidades de imágenes de vanguardia, el uso del ultrasonido intraoperatorio en la cirugía de la columna vertebral ha caído en gran medida en desgracia. A pesar de esto, el ultrasonido intraoperatorio continúa proporcionando varias ventajas sobre otras técnicas intraoperatorias como la resonancia magnética y la tomografía computarizada, que incluyen ser más rentable, eficiente y fácil de operar e interpretar. Además, sigue siendo el único método para la visualización en tiempo real de tejidos blandos y patologías. Este trabajo se centra en las ventajas del uso de la ecografía intraoperatoria, especialmente en casos de lesiones intradurales y lesiones ventrales al saco tecal al acercarse posteriormente.

Introduction

El ultrasonido es una de las herramientas de diagnóstico más comunes en medicina, particularmente para visualizar la patología en el abdomen, las extremidades y el cuello. Sin embargo, su uso para investigar lesiones craneales y espinales no se utiliza ampliamente actualmente. En 1978, Reid fue el primero en reportar el uso del ultrasonido para visualizar el astrocitoma quístico del cordón cervical1. Aquí, se realizaron exploraciones con el cuello del paciente flexionado para permitir la apertura de la ventana intralaminar. Cuatro años más tarde, en 1982, Dohrmann y Rubin reportaron el uso de ultrasonido intraoperatorio para visualizar el espacio intradural en 10 pacientes2. Las patologías identificadas con ecografía intraoperatoria entre los 10 pacientes incluyeron siringomielia, quistes medulares y tumores intramedulares y extramedulares. Además, demostraron el uso de ultrasonido intraoperatorio para guiar catéteres y sondas para biopsia de tumores, drenaje de quistes y colocación de catéter de derivación ventricular3. Esto permitió el monitoreo en tiempo real y el posicionamiento preciso de sondas / catéteres, reduciendo la inexactitud y los errores en la colocación. Después de estos informes iniciales, varios otros han publicado el uso de ultrasonido intraoperatorio para guiar el drenaje del quiste de la médula espinal, la resección tumoral intramedular y extramedular, y la colocación del catéter de derivación siringo-subaracnoideo 4,5,6,7,8,9,10 . Además, se ha demostrado que también aumenta la tasa de resección completa de tumores cerebrales sólidos intraaxiales y tumores intradurales espinales 11,12. La ecografía intraoperatoria también ha demostrado ser útil para la planificación quirúrgica intraoperatoria antes de la manipulación del tejido y la posterior visualización de la adecuada descompresión del elemento neural en pacientes con fracturas de columna vertebral 7,9,13,14,15.

Con el advenimiento de la nueva tecnología intraoperatoria que permite una visualización más clara de los tejidos blandos, como la resonancia magnética (MRI) y la tomografía computarizada (CT), el ultrasonido intraoperatorio se ha vuelto menos común y una modalidad de imagen intraoperatoria menos favorecida entre los neurocirujanos de hoy16. Sin embargo, la ecografía intraoperatoria puede tener ventajas sobre estas nuevas tecnologías en ciertos casos quirúrgicos (Tabla 1). La ecografía intraoperatoria ha demostrado demostrar una mejor visualización de las estructuras intradurales de los tejidos blandos en comparación con la TC intraoperatoria (ICT) o la TC de haz cónico (CBCT)9,17. Si bien la resonancia magnética intraoperatoria (IRHistoria) es útil cuando está disponible debido a la mayor resolución de tejidos blandos que proporciona, es costosa, requiere mucho tiempo y no proporciona imágenes en tiempo real6, 16,18. Un ejemplo es en la circunstancia de una masa intradural ventral al saco tecal que el cirujano es incapaz de visualizar directamente. Además, a pesar de ser dependiente del operador, según nuestra experiencia, el ultrasonido intraoperatorio es bastante simple de usar y se puede leer fácilmente sin un radiólogo.

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Protocol

El protocolo ilustrado aquí sigue las pautas del comité de ética de investigación humana en el Hospital Brigham and Women's.

1. Protocolo preoperatorio

  1. Evaluar a los pacientes con patología espinal en la clínica y determinar la elegibilidad para la cirugía espinal. Realizar una evaluación neurológica y obtener una tomografía computarizada o una resonancia magnética para identificar la lesión espinal.
  2. Incluir pacientes que tienen una patología intradural como schwannoma, ependimoma, meningioma, astrocitoma, etc.; o pacientes que tienen una patología extradural compresiva ventral, como una hernia de disco torácica ventral, fragmentos de fractura ventral o un tumor óseo espinal con compresión ventral.
    NOTA: La patología se determina mediante imágenes espinales con TC o RM. Los criterios de exclusión incluyen a los pacientes que no pueden tolerar la cirugía o a los pacientes con un pronóstico extremadamente malo.

2. Preparación para la cirugía

  1. No permita que el paciente consuma nada por vía oral después de la medianoche antes de la cirugía.
    NOTA: El paciente será puesto bajo anestesia general e intubado por el anestesiólogo.
  2. Coloque al paciente con la espalda expuesta de acuerdo con la preferencia del cirujano por la cirugía de columna.
  3. Esterilizar el área quirúrgica con povidona yodada frotando el área.

3. Cirugía

Nota: Esta sección del protocolo sigue las técnicas generales de cirugía de columna vertebral a las que se puede hacer referencia en cualquier libro de texto de técnicas de cirugía de columna vertebral de buena reputación19.

  1. Haga una incisión con un bisturí a lo largo de la columna vertebral sobre los niveles apropiados de las vértebras y continúe haciendo una incisión recta hacia abajo hasta que se alcance el hueso.
    NOTA: El tamaño de la incisión dependerá del tamaño de la patología. Por ejemplo, si el tumor abarca dos niveles vertebrales, entonces al menos dos niveles vertebrales deberán ser expuestos. Cuando el hueso está expuesto, se puede realizar una radiografía con una máquina portátil de rayos X para verificar las vértebras correctas.
  2. Realizar disección subperióstica por cauterización electroquirúrgica y exponer el proceso espinoso que se visualiza como un proceso óseo bulboso. Gire el borde de corte ventralmente y barre a través del laminador.
  3. Use una combinación de un alicate óseo Leksell y un taladro de alta velocidad para eliminar la lámina ósea y el proceso espinoso para exponer el ligamento flavum debajo.
  4. Use un punzón de hueso curette y Kerrison en ángulo para eliminar el ligamento flavum para revelar la duramadre debajo.
  5. Utilizar matriz bipolar y hemostática para lograr la hemostasia.
    NOTA: El éxito de una buena imagen de ultrasonido depende de un campo quirúrgico limpio.

4. Ultrasonido intraoperatorio

  1. Utilice una máquina de ultrasonido móvil y una sonda transductora con un diámetro de 20 mm.
    NOTA: La sonda debe tener un rango de frecuencia de 10 a 4,4 MHz. Cualquier dispositivo comparable con un diámetro de sonda y un rango de frecuencia similares debería ser suficiente.
  2. Después de la extracción ósea y la exposición durante la duración, llene el campo quirúrgico con suficiente solución salina para que la sonda del transductor de ultrasonido pueda sumergirse.
    NOTA: Generalmente, se necesita un rango de 100-500 ml de solución salina. La solución salina permite el acoplamiento acústico.
  3. Encienda la máquina de ultrasonido y coloque la sonda de ultrasonido dentro del baño salino al nivel de interés para comenzar a adquirir imágenes.
    NOTA: No es necesario colocar la sonda directamente tocando la duramadre o la médula espinal. Las imágenes se adquieren en la pantalla de ultrasonido en tiempo real y pueden ser interpretadas inmediatamente por el cirujano. Las imágenes en la pantalla se pueden capturar en cualquier momento presionando el botón Congelar y se pueden guardar presionando el botón Guardar .
  4. Adquiera imágenes en tiempo real en el plano longitudinal colocando la sonda de ultrasonido en línea con la dirección del canal espinal para visualizar la médula espinal y la lesión similar a las imágenes sagitales de la resonancia magnética.
  5. Adquiera imágenes en tiempo real en el plano transversal colocando la sonda de ultrasonido perpendicular al canal espinal para visualizar la médula espinal y la lesión como las imágenes axiales de la resonancia magnética.
  6. Adquirir imágenes en tiempo real para verificar la ubicación de lesiones que no se pueden visualizar directamente, para correlacionar con las imágenes preoperatorias de TC o RM, para guiar la colocación de herramientas quirúrgicas y/o para confirmar la resolución de la patología.
    NOTA: Cuando sea necesario, se puede usar un pequeño trozo de esponja comprimida estéril de aproximadamente 0,5 cm x 0,5 cm como marcador quirúrgico hiperecoico para colocarlo en el campo quirúrgico y ayudar a correlacionar la ubicación quirúrgica con la ubicación de la imagen. Esto ayuda a localizar la lesión durante la cirugía y también ayuda a identificar el margen del tumor.

5. Seguimiento postoperatorio

  1. Después del alta, haga que el paciente regrese a la clínica dentro de un mes para el seguimiento.
  2. Realizar una valoración neurológica y tomografías computarizadas o resonancias magnéticas para confirmar la resolución de los síntomas y la patología.

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Representative Results

En las imágenes normales de ultrasonido de la columna vertebral, la duramadre es una capa ecogénica que rodea el líquido cefalorraquídeo anecoico. La médula espinal se distingue por su apariencia homogénea y baja ecogenicidad que está rodeada por un borde ecogénico. Este borde ecogénico se debe al cambio de densidad del líquido cefalorraquídeo a la médula espinal. El canal central aparece como un eco central brillante, mientras que las raíces nerviosas salientes parecen altamente ecogénicas, particularmente en la cauda equina16. La ecografía intraoperatoria puede desempeñar un papel ventajoso en la resección de la lesión de masa intradural. En un caso estándar, la TC o RM preoperatoria se aproxima a la ubicación de una masa intradural con respecto a las estructuras adyacentes conocidas. Con esta aproximación, se realiza una durotomía, generalmente con la extensión de la durotomía en cualquier dirección para una exposición suficiente de la lesión. En los casos de tumores de cauda equina, la lesión puede migrar rostralmente con respecto a la imagen preoperatoria20. Con la ecografía intraoperatoria, la lesión se puede visualizar fácilmente antes de la apertura dural y la durotomía se puede realizar de manera más adecuada y precisa a la ubicación exacta de la masa20,21. Además, con las lesiones intramedulares donde existe la necesidad de disección a través de la médula espinal para llegar a los tumores, el riesgo de daño neural y el posterior déficit neurológico se pueden reducir con el uso de ultrasonido intraoperatorio para guiar al cirujano22. Además, una esponja comprimida estéril se identifica fácilmente en la ecografía como un material hiperecoico sin atenuación de onda acústica y puede utilizarse como marcador quirúrgico para distinguir planos de tejido y límites para la disección15,23. Un ejemplo se ve en la Figura 1, 2 y 3 donde se abordó una lesión intramedular cervical a través de una mielotomía de línea media. La ecografía intraoperatoria fue beneficiosa para visualizar y delinear los límites tumorales, así como para determinar la resección y la resolución del efecto de la masa tumoral.

La ecografía intraoperatoria también es particularmente útil en casos quirúrgicos con un abordaje posterior para resecar lesiones ventrales al saco tecal, especialmente en la columna cervical y torácica donde la médula espinal es vulnerable a lesiones con manipulación. Si bien el canal espinal ventral se puede abordar anteriormente para una mejor visualización de la lesión, hay aumentos asociados en el tiempo quirúrgico, el sangrado y la morbilidad. Por lo tanto, es preferible un abordaje posterior, y la incapacidad de visualizar la lesión directamente se puede superar con ultrasonido intraoperatorio para guiar al cirujano. Los casos en los que esta técnica es particularmente útil incluyen la resección de hernias de disco intervertebral, la reducción de las fracturas por estallido toracolumbar, la resección de tumores extradurales ventrales y, en casos de estenosis del canal espinal debido a la osificación del ligamento longitudinal posterior, donde se necesita la confirmación de una descompresión posterior adecuada13, 14, 24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33,34. En una resección sintomática de hernia de disco torácico por abordaje posterior, la ecografía intraoperatoria ayudó a evaluar la descompresión y a asegurar que todos los fragmentos de disco compresivo fueran extirpados (Figura 4-5). Del mismo modo, en el caso de una fractura por estallido lumbar, la ecografía intraoperatoria fue útil para confirmar una descompresión adecuada y la eliminación de todos los fragmentos (Figura 6-7).

Tecnología de imagen Ventaja
Ecografía intraoperatoria • En tiempo real
• Excelente resolución de tejidos blandos
TC de haz cónico y TC intraoperatoria • Reconstrucciones 3D y multiplanares
• Capaz de emparejarse con sistemas de navegación
Resonancia magnética intraoperatoria • Reconocimientos multiplanares
• Excelente resolución de tejidos blandos
Fluoroscopia intraoperatoria • En tiempo real
• Imágenes 2D de estructuras óseas

Tabla 1. Comparación de técnicas de imagen intraoperatorias

Figure 1
Figura 1. Las imágenes preoperatorias revelan una lesión intramedular. Varón de 54 años sin antecedentes médicos significativos que presentaban antecedentes de fiebre durante 1 mes. Una resonancia magnética cervical reveló una lesión intramedular C6. El tamaño de la masa no cambió después de 1 mes y el análisis extenso no reveló otras posibles causas de su fiebre. Posteriormente, el paciente fue llevado al quirófano para un diagnóstico definitivo. (A) La resonancia magnética sagital ponderada en T2 reveló una lesión intramedular en C5-7 con acumulación de líquido en la parte superior de la masa. (B) Resonancia magnética sagital ponderada en T1. (C) La resonancia magnética con contraste sagital muestra una escasa mejora del borde. (D) Resonancia magnética axial ponderada por T2 a nivel de la colección de líquido. (E) Resonancia magnética axial ponderada en T2 de la parte inferior de la lesión. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2. Ecografía intraoperatoria de la médula espinal después de la laminectomía. La paciente fue sometida a una laminectomía C5-7 y posterior resección de la lesión intramedular. Se utilizó la ecografía intraoperatoria para guiar la trayectoria quirúrgica a través de la médula espinal hasta que se pudo visualizar el tumor. (A) La ecografía intraoperatoria se correlacionó con la resonancia magnética preoperatoria, revelando la acumulación de líquido (flecha blanca). (B) La ecografía intraoperatoria axial muestra una masa que abarca la mayor parte de la médula espinal. (C) Se utilizó una pieza de esponja comprimida estéril de 0,5 cm x 0,5 cm (flecha blanca) durante la operación para confirmar el límite caudal del tumor. (D) Ecografía intraoperatoria post-resección que confirma la extirpación completa del tumor y la resolución del efecto de masa. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3. Las imágenes de resección postoperatorias revelan una resección completa del tumor. Después de la operación, el paciente volvió a la línea de base y la fiebre se resolvió. La patología reveló ependimoma de grado II. (A) Resonancia magnética sagital ponderada en T2 meses después de la operación que muestra la resección completa del tumor. (B) Resonancia magnética ponderada en T1 sin contraste. (C, D) Resonancia magnética ponderada en T1 con contraste. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4. La resonancia magnética preoperatoria revela una compresión severa de la médula espinal. Una mujer de 73 años presentó antecedentes de varios meses de empeoramiento de la disfunción de la marcha, espasticidad y entumecimiento en las extremidades inferiores. La fuerza motora estaba intacta en el examen neurológico, sin embargo, tenía un clon marcado, más de 4 reflejos de las extremidades inferiores y una marcha asombrosa de base ancha. La tomografía computarizada y la resonancia magnética revelaron una gran pastoración del disco intervertebral T10-11 no calcificado con compresión de la médula espinal. (A) Resonancia magnética sagital y (B) axial ponderada por T2 que revela hernia de disco T10-11 con compresión de la médula espinal. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5. La ecografía intraoperatoria revela hernia discal y compresión de la médula espinal. El paciente se sometió a una hemilaminectomía T10-11 del lado derecho, facetectomía y microdiscectomía con preservación de pedículos con fusión T9-11. (A) Se utilizó ultrasonido intraoperatorio para determinar con precisión la ubicación de la hernia de disco, (B) y para evaluar la descompresión y asegurar la extirpación completa de la hernia de disco. La paciente regresó a su línea de base neurológica después de la operación y sus síntomas anteriores se habían resuelto en su seguimiento de 1 mes. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6. Demostración de TC preoperatoria patológica de fractura por estallido L2. Mujer de 57 años con antecedentes significativos de cáncer de apéndice metastásico y cifoplastia con balón en L1 y L2 un mes antes por fracturas patológicas por compresión que presentaron dolor de espalda mecánico y dolor agudo de muslo anterior izquierdo. La fuerza motora estaba intacta en todo momento, sin embargo, había disminuido la sensibilidad al tacto ligero sobre su muslo anterior izquierdo. (A) La TC sagital y (B) axial reveló fractura patológica por estallido L2. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7. La ecografía intraoperatoria revela un fragmento óseo retropulsado y la posterior reducción completa de la fractura. El paciente se sometió a una laminectomía L1-L2, reducción transpedicular izquierda de la fractura y fusión posterolateral T12-L3. Se utilizó la ecografía intraoperatoria para identificar cualquier fragmento óseo residual. (A) Se observó un fragmento de hueso retropulsado que no se visualizó directamente en el canal espinal ventral desplazando el saco tecal. (B) La reducción completa de la fractura y la descompresión adecuada del canal espinal se confirmaron con ultrasonido. Después de la operación, el paciente regresó a la línea de base con la resolución de los síntomas. *Esta figura ha sido modificada de Vasudeva et al. 35. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

El ultrasonido intraoperatorio en la cirugía espinal ha caído en gran medida en desgracia con el advenimiento de la tecnología más nueva, sin embargo, continúa proporcionando varias ventajas sobre las otras modalidades de imágenes disponibles, como la resonancia magnética y la tomografía computarizada 6,9,16,17,18. Además de ser económico, en este protocolo también demostramos que es fácil de usar y puede proporcionar visualización de estructuras con una resolución adecuada que de otra manera no podrían ser vistas directamente por el cirujano. Es particularmente útil en los casos en que el cirujano se acerca a una lesión localizada ventralmente al canal espinal de manera posterior. Además, las imágenes se pueden correlacionar con imágenes preoperatorias de resonancia magnética o tomografía computarizada y no requieren un radiólogo para la interpretación. Lo más importante es que el ultrasonido intraoperatorio sigue siendo la única modalidad de imagen que permite la adquisición de imágenes en tiempo real36. El ultrasonido tampoco representa un riesgo de radiación para el paciente o el cirujano.

Las imágenes preoperatorias de resonancia magnética o tomografía computarizada deben analizarse cuidadosamente para evitar complicaciones intraoperatorias y determinar con precisión la ubicación de la incisión inicial. Esto ayudará a garantizar que la sonda de ultrasonido esté en la ubicación precisa deseada. Después de realizar la incisión inicial, se puede realizar una radiografía intraoperatoria en el sitio de la incisión para confirmar la ubicación de las vértebras. Es fundamental que se alcance suficiente hemostasia antes de llenar el campo quirúrgico con solución salina para adquirir imágenes claras, ya que la sangre puede atenuar las ondas de ultrasonido. No es necesario que la sonda toque directamente la duramadre o la médula espinal para la adquisición de imágenes. Si las imágenes no son claras en el momento de la adquisición, drene la solución salina y llénela con solución salina fresca y repita la adquisición de la imagen.

Las únicas limitaciones de este protocolo es que depende del operador, sin embargo, la curva de aprendizaje es suave y los cirujanos pueden llegar a ser competentes después de la primera o segunda operación36.

En conclusión, la ecografía intraoperatoria es útil en cirugía espinal y debe considerarse especialmente en casos de lesiones intradurales y lesiones ventrales al saco tecal al acercarse posteriormente. La reciente introducción de la ecografía con contraste mejorado también ha demostrado un uso potencial, en fístulas arteriovenosas durales espinales y tumores espinales vascularizados37,38. La educación y el uso del ultrasonido intraoperatorio en la cirugía espinal también deben incorporarse en los programas de enseñanza de residencia y becas. El desarrollo futuro en la tecnología de ultrasonido puede mejorar y aumentar aún más la utilidad de esta modalidad de imágenes.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Los autores no tienen reconocimientos.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aloka Prosound 5 mobile ultrasound machine Hitachi N/A any comparable devices on the market should suffice
UST-9120 transducer probe. Hitachi UST-9120 Has a 20mm diameter with 10 to 4.4 MHz frequency range (any comparable compatible transducer should suffice).

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Ecografía intraoperatoria en cirugía espinal
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Chua, M. M. J., Vasudeva, V. S., Lu, More

Chua, M. M. J., Vasudeva, V. S., Lu, Y. Intraoperative Ultrasound in Spinal Surgery. J. Vis. Exp. (186), e58080, doi:10.3791/58080 (2022).

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