Summary
Här presenteras en ny teknik för C-armfri transtubulär posterolateral dekompression för ländryggsforaminal stenos och lateral diskbråck under O-armnavigering.
Abstract
Vi rapporterar en ny teknik för C-armfri transtubulär L5-nervdekompression under CT-baserad navigering för att minska strålningsrisken. Denna procedur utförs under generell anestesi och neuroövervakning. Patienten placeras i en benägen position på ett fungerande kolbord. En navigationsreferensram placeras perkutant i den kontralaterala sacroiliac-leden eller spinösa processen. Sedan erhålls CT-skanningsbilder. Efter instrumentregistrering bekräftas L5-S1-foraminalnivån med en navigerad sond och ingångspunkten markeras. Med hjälp av ett cirka 2 cm hudsnitt dissekeras den subkutana vävnaden och musklerna. Den navigerade första dilatorn riktar sig mot L5-S1 Kambins triangel och sekventiell utvidgning utförs. 18 mm röret används och fästs på ramen. Benet runt Kambins triangel avlägsnas med en navigerad burr. För lateral diskbråck identifieras och dras L5-nervroten in och skivfragmentet avlägsnas. Den navigationsstyrda rörformiga endoskopiska dekompressionen är ett effektivt förfarande. Det finns ingen strålningsrisk för kirurgen eller operationssalens personal.
Introduction
Diagnos och operationer för ländryggsforaminal stenos (LFS) och ländryggs lateral diskbråck (LLDH) på L5-S1-nivå är utmanande för ryggradskirurger på grund av denna nivås unika struktur1. Iliac crest, bred L5 tvärgående process (TP), litet utrymme mellan sakral ala och L5 TP, och osteofyter gör operationsfönstret mycket smalt2. Om den beniga resektion inte räcker kan otillräcklig dekompression till L5-nervroten leda till kvarvarande symtom. Massiv benborttagning orsakar postoperativ instabilitet. Dessa problem begränsar kirurgernas kompetens med foraminal/extraforaminal L5 rotdekompression. Flera rapporter har visat goda resultat med minimalt invasiva ryggradsoperationer, såsom mikroskopiska eller endoskopiska procedurer i detta område för att dekomprimera L5-nervroten 3,4. Nyligen har användningen av navigering för foraminal dekompression av L5-roten rapporterats med goda kirurgiska resultat5.
Helt endoskopisk diskektomi blir populär för att ta bort lateral ländryggsskivbråck6. Dessutom kan mikroendoskopiska procedurer i kombination med navigering hjälpa kirurgen att dekomprimera L5-roten med precision2. Vanligtvis kräver dessa tekniker intraoperativ användning av C-arm. Målet med denna metod är att dekomprimera L5-roten exakt med minimal benig resektion utan C-arm.
Indikationerna för denna teknik är extraforaminal ländryggsdiskbråck och bråck/stenos i den laterala halvan av den foraminala ländryggsskivan. Kontraindikationerna är herniation/stenos av den mediala en tredjedel av den foraminala ländryggsskivan eftersom kikarsiktet inte kan nå det riktade området2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denna studie godkändes av etikkommittén för Okayama Rosai-sjukhuset (nr 305).
1. Patientens historia tar
- Se till att patienten har ett diskbråck som orsakar svår ischias. Vanligtvis kommer patienten att ha en historia av viss prodromal ländryggssmärta. De kan korrelera sina symtom med en episod av trauma.
- Be patienten beskriva sin utstrålande bensmärta, inklusive dess plats. Fråga dem också om de aktiviteter som gör det bättre eller sämre när LFS eller LLDH misstänks.
2. Fysisk undersökning
- För att bestämma nervnivån, kontrollera om det finns tecken på förlust av känsla och svaghet i benet.
- Utför en rad ländryggsrörelsetester genom att be patienten att böja sig framåt och bakåt.
- Kontrollera om det är induktion av ländryggssmärta hos patienten med diskbråck när framåtböjning görs.
- Lyft patientens ben i ryggläge. Om vinkeln mellan sängen och benet är mindre än 70 ° på grund av ischias, är detta ett starkt förslag på att patienten har ett diskbråck, vilket innebär att det raka benhöjningstestet (SLR) är positivt.
OBS: SLR-testet är mycket användbart för att skilja mellan ländryggskanalstenos (SLR-) och ländryggsdiskbråck (SLR+).
- Utför djup senreflex och kontrollera muskelsvaghet hos patienten.
- Utför Kemp-testet7. Fixa patientens motsatta ilium från den sida som testas med en hand i stående läge. Ta tag i patientens axel med den andra handen och led patienten till förlängning, ipsilateral sidoböjning och rotation.
AKU: AKU kännetecknas av förvärring med foraminal förträngning orsakad av ländryggsförlängning (Kemps tecken)7. Om Kemp-testet är positivt är det troligt att foraminal nervkompression genom diskbråck eller stenos är det.
3. Utvärdering av radiogram (XP) och magnetisk resonanstomografi (MRI)
- Utför anteroposterior och lateral radiografi i stående läge för att kontrollera ländryggsdeformitet och spondylolistes. Om patienten har svår deformitet indikeras ryggradsfusion.
- Utför funktionell radiografi i stående position. Kontrollera de funktionella radiogrammen för att bekräfta ländryggsinstabilitet genom att mäta onormala rörelser i ryggraden (figur 1A, B).
OBS: Om det finns allvarlig instabilitet som indikerar mer än 10 ° eller mer än 3 mm glidning på L5-S1-nivå, bör L5-S1 fusion övervägas. - Utför MR för att noggrant bedöma nervkompressionsstället.
- För lateral diskbråck i ländryggen (LLDH), ta en koronal T2-viktad bild för att identifiera platsen för diskbråcket (figur 1C-E).
Figur 1: Preoperativa radiogram och MRT . (A) Radiogram för lateral förlängning, (B) Radiogram för lateral flexion, (C) Parasagittal T2-viktad MR-bild, (D) Koronal T2-viktad MR-bild, (E) Axiell T2-viktad MR-avbildning vid L5-S1. Pilen indikerar FLDH. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
4. Utvärdering av datortomografi (CT) och MRI-CT fusionsbilder
- Utför CT för att kontrollera om det finns en förkalkad skiva (figur 2A, D) eller foraminal osteofyt (figur 2B, C) som inte finns vid skivan.
- Ta en MR-CT-fusionsbild för att förstå den exakta 3D-platsen för diskbråcket (figur 3).
Figur 2: Preoperativ CT. (A,B) Parasagittal rekonstruktion CT, (C) Koronal rekonstruktion CT, (D) Axiell CT vid L5-S1. De vita pilarna indikerar förkalkad FLDH; En svart pil visar en osteofyt. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Bilder av MR-fusion av CT . (A) Bakre vy, (B) Posterolateral vy. Den vita pilen indikerar FLDH. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
5. Patientpositionering och neuromonitorering (NM)
- Ge generell anestesi till patienten.
- Placera sedan patienten i en benägen position på ett kolbord.
- Se till att patientens ögon inte komprimeras med ett speciellt ansiktsskydd. Var uppmärksam på bolsterpositionen för att inte komprimera patientens buk.
- Utför neuromonitorering med hjälp av ett multimodalitet intraoperativt övervakningssystem som bedömer ryggmärgsintegritet och ger en varning om potentiell skada på kritiska neurala vägar (figur 4A). Transkraniella motoriska framkallade potentialer (MEP) genererar en stimulans vid motorcortexen.
- Använd inspelningselektroder för att mäta signalerna på förutbestämda perifera muskelgruppsställen i övre och nedre extremiteten.
OBS: Om neuromonitorering används bekräftas också nervdekompression med detta. För en muskel av vilken den innerverade nerven dekomprimeras tillräckligt ökar amplituden hos MCV vanligtvis.
- Använd inspelningselektroder för att mäta signalerna på förutbestämda perifera muskelgruppsställen i övre och nedre extremiteten.
6. Intraoperativ CT-skanning och ryggradsnavigering
- Placera en navigeringsreferensram (RF) perkutant i den spinösa processen eller sacroiliacfogen. Hämta intraoperativa CT-skanningsbilder med en mobil CT-skanner (bild 4B).
- Överför CT 3D-bilderna till navigationssystemet automatiskt med en kabel (bild 4C).
Bild 4: Neuroövervakning, O-arm och navigering. (A) Neuroövervakning, (B) O-arm, (C) Navigering. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
7. Navigerad instrumentregistrering
- Registrera den navigerade pekaren, dilateraren och höghastighetsgrävaren genom att trycka på spetsen till RF-hålet manuellt. Utför sedan noggrannhetskontrollen genom att röra vid den beniga ytan.
8. Snitt och muskeldissektion
- Med hjälp av en navigerad pekare bekräftar du placeringen av L5-S1-foraminalnivån med en 50-60 mm förlängd bild från pekarspetsen och markerar ingångspunkten för hudsnittet (figur 5A).
- Gör ett cirka 2 cm längsgående hudsnitt och dissekera sedan den subkutana vävnaden, ländryggen iliocostalis och multifidusmuskeln längs muskelfibrerna.
- Docka den navigerade första dilatorn vid basen av L5-tvärgående process med hjälp av ett navigationssystem (figur 5B). Sätt sedan in de sekventiella dilatatorerna (5,3 mm, 9,4 mm).
- Sätt i det sista röret (14 mm) och fäst det ordentligt på den flexibla armenheten (bild 5C). Bekräfta rörets position med ett navigationssystem och anatomin genom endoskopi.
Figur 5: Hudsnitt och sekventiell utvidgning . (A) Navigerad pekare, (B) Navigationsmonitor, (C) Rörformig upprullningsdon. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
9. Benresektion med den navigerade höghastighetsburren
- Kontrollera nivån med den navigerade sonden. Kontrollera L5-S1-nivån med en navigerad pekare i navigeringsmonitorn.
- Ta bort benet vid den nedre basen av den tvärgående processen och den laterala delen av fasettfogen med en navigerad höghastighetsburr eller konventionell höghastighetsburr (figur 6).
OBS: Ytterligare kirurgiska steg planeras enligt diskbråck eller kanalstenos. - Vid kanalstenos, ta bort det beniga elementet som komprimerar nervroten helt.
VARNING: Innan du använder de navigerade instrumenten bör kirurgen kontrollera navigeringens noggrannhet eftersom referensramen ibland flyttas.
Bild 6: Navigerad höghastighetsburr. (A,B): Intraoperativ bild, (B): Navigerad höghastighetsburr. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
10. Endoskopisk skivresektion
- För LLDH, identifiera L5-nervroten och dra tillbaka kranialt med en nervretraktor. Ta sedan bort skivfragmentet med hypofystången försiktigt.
- När det gäller AKU, bredda L5-foramen med hjälp av en navigerad höghastighetsburr under navigeringsvägledning.
- Ta bort varje komprimerande mjukvävnad och benigt element med hypofystång och Kerrison rongeurs. Identifiera L5-roten med dess omgivande perineurala fett och kärl (figur 7).
Figur 7: Dekompression av nervrot. (A) Endoskopbild; identifiera och dekomprimera L5-roten (vit pil); De inter-vertebrala foramen breddas genom att gräva ner osteofyterna med hjälp av en navigerad burr. B) Navigationsmonitor. Under operationen kan kirurgerna se en bildskärm som indikerar fyra informationsstycken samtidigt: det kirurgiska fältet, intraoperativ neuroövervakning, intraoperativ navigering och mikroskopvy. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
11. Hudförslutning
- Efter bevattning med saltvatten för att avlägsna skräpet, placera ett sårsugrör vid L5-S1.
- Stäng sedan huden med en absorberbar sutur.
- Postoperativt, ta bort avloppet efter 48 timmar.
OBS: Postoperativa bilder visas i figur 8.
Figur 8: Postoperativa bilder . (A) Axiell CT-bild vid L5-S1, (B) Parasagittal rekonstruktion CT, (C) Axiell T2-viktad MR-avbildning vid L5-S1. De vita pilarna indikerar dekompressionsområdet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Åtta fall (fyra män, fyra kvinnor) opererades med denna nya teknik. Medelåldern var 72,0 år och den genomsnittliga uppföljningstiden var 1,5 år. Det fanns fem patienter med L5/S1 foraminal stenos, två patienter med L5/S foraminal diskbråck och en patient med L3/4 foraminal diskbråck. Vi kunde utföra alla operationer utan C-arm. Den genomsnittliga kirurgiska tiden och blodförlusten var 143 min ± 14 min respektive 134 ± 18 ml.
Den genomsnittliga återhämtningsprocenten som erhölls med hjälp av den japanska ortopediska associationen (JOA) -poängen (ryggsmärtautvärdering)8 var 72,3% (57% -88%). Den visuella analoga skalan (VAS) för bensmärta reducerades från 63 mm till 12 mm i genomsnitt. Det fanns inga kirurgiska komplikationer. Ingen av patienterna behövde en revisionsoperation på grund av kvarvarande smärta (tabell 1).
| Man | 4 |
| Kvinna | 4 |
| Ålder (år) | 43-82 (genomsnitt 72,0) |
| Kirurgisk tid (min) | 143 +/- 14 |
| Intraoperativ blodförlust (ml) | 134 +/- 18 |
| JOA återhämtning (%) | 57-88 (genomsnitt 72,8) |
| Komplikation | Nej |
Tabell 1: Representativa resultat av navigationsdekompression vid L5-S1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
L5 radikulära symtom orsakas huvudsakligen av L4-L5 diskbråck eller stenos. Dessa symtom kan också uppstå på grund av L5 ländryggsforaminal stenos eller L5-S1 lateral ländryggsdiskbråck (LLDH)9. Av alla symtomatiska diskbråck i ländryggen står L5-S1 FLDH för cirka 3%10. För L5-S1 foraminala lesioner rekommenderas en posterolateral eller transforaminal metod. För detta tillvägagångssätt finns det tre huvudtekniker, såsom mikroskopiska, rör med endoskopiska och helt endoskopiska tillvägagångssätt. Mikroendoskopisk ländryggsdiskektomi (MED) med ett rör introducerades av Foley 199711. Detta MED-system använder ett 16 mm eller 18 mm rör med ett litet endoskop. Nyligen har ryggradsnavigering blivit mer populär på grund av avancerad teknik12. Ryggradsnavigering har dock främst använts för ryggradsfusion13 eftersom den beniga strukturen lätt känns igen i navigationsmonitorn.
Endoskopisk assisterad dekompression för lumbalkanalstenos rapporterades först 200714. Med denna teknik dekomprimerades den centrala kanalstenosen genom ett ensidigt tillvägagångssätt med ett 25 ° vinklat omfång. Lateralt diskbråck behandlades också med endoskopiskt assisterad öppen borttagning15. C-arm är dock obligatoriskt att närma sig den exakta platsen med dessa tekniker.
Med den mikroskopiska dekompressionstekniken för LLDH är hudsnittet relativt långt och foraminal diskbråck är svårt att ta bort eftersom det inte har tillräckligt vinkelomfång. Mikroskopets bildkvalitet är mycket tydlig, men instrumenten kan störa det kirurgiska fältet jämfört med endoskopisk procedur. Det signifikanta avlägsnandet av fasettleden kan leda till postoperativ ryggradsinstabilitet och kan ytterligare påskynda graden av degeneration16. Tvärtom, att begränsa benborttagningen för att förhindra instabilitet kan hamna i otillräcklig nervrotdekompression. Bland dem är det helt endoskopiska transforaminala tillvägagångssättet för L5-S1 foramen ett av de bästa alternativen för dessa lesioner på grund av dess minimala invasivitet6. Denna teknik har dock en brant inlärningskurva, navigeringen är inte tillgänglig och en hög iliac crest kan störa transforaminal approach17.
Med vår nya teknik ger O-armnavigering de minimalt invasiva kirurgerna 3D-bildvägledning och hjälper därmed till att korrekt ta bort beniga element. Minsta fasettresektion undviker ytterligare postoperativ ryggradsinstabilitet2. Specifikt hjälper användningen av den navigerade burren dynamisk feedback i realtid under resektion av den beniga sporren. En annan fördel är att denna nya teknik endast utförs under navigeringsvägledning, så det finns inget behov av att använda en C-arm under operationen. Vi använder ett litet synfält (FOV) och lågupplösningsläge, så en CT-skanningstid är mindre än 30 s. Strålningen per sekund av en O-arm 3D-skanning är fyra gånger så stor som för genomlysning, så en O-armskanning motsvarar cirka 1,5 min genomlysning enligt strålningsmätningen12.
Det finns flera kritiska steg i vår nya teknik. För det första bör den första navigerade dilatern inte sättas in för djupt eftersom den har en relativt liten diameter och därför kan skada L5-nervroten. För det andra, om patienten har svåra symtom, måste L5-S1 foraminalområdet vara mycket smalt. Så, tillräcklig benig resektion är nödvändig innan du tar bort de hernierade skivmaterialen. Slutligen är det viktigaste steget i protokollet att en navigerad pekare ska användas ofta för att kontrollera platsen för att inte ta bort för mycket benig resektion. Om det finns en oro för att navigationsnoggrannheten äventyras under operationen, bör en annan O-armskanning tas.
Vissa modifieringar av denna teknik är tillgängliga. En helt endoskopisk dekompression kan också utföras om en lång navigerad pekare och en navigerad höghastighetsburr görs. För cervikal skivbråck är nyckelhålsforaminotomi med en rörformig retraktor och navigering mycket användbar teknik. Med denna teknik utförde författarna C-armfri navigerad perkutan ryggradsbiopsi13.
Det finns flera begränsningar av förfarandet. Herniation/stenos av den mediala tredjedelen av ländryggsskivan är relativa kontraindikationer för denna teknik eftersom omfattningen inte kan nå det riktade området. En annan begränsning är det extra sticksnittet för applicering av navigationsreferensramen. Navigeringens noggrannhet kan äventyras på grund av referensramens rörelse. En ny skanning kan behövas i en sådan situation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter.
Acknowledgments
Denna studie stöddes av Okayama Spine Group.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1488 HD 3-Chip camera system | Stryker | 1000902487 | |
| 16mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560160 | |
| 18mm Endoscope Attachment, Sterile | Medtronic | 9560180 | |
| 4K 32" surgical display | Stryker | 0240-031-050 | |
| Adjustable hinged operating carbon table | Mizuho OSI | 6988A-PV-ACP | OSI Axis Jackson table |
| L10 AIM light source | Stryker | 1000902487 | |
| METRx MED System Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 | Metrx |
| METRx MED System Reusable Endoscope | Medtronic | 9560101 M | |
| METRx MED System Reusable Endoscope, Long | Medtronic | 9560102 | |
| Navigated high speed bur | Medtronic | EM200N | Stelth |
| Navigated passive pointer | Medtronic | 960-559 | |
| NIM Eclipse system | Medtronic | ECLC | Neuromonitouring |
| O-arm | Medtronic | 224ABBZX00042000 | Intraoperative CT |
| Stealth station navigation system Spine 7R | Medtronic | 9733990 | Navigation |
| Surgical Carts | Stryker | F-NSK-006-00 | |
| Tubular Retractor, 16mm | Medtronic | 955-524 | |
| Tubular Retractor, 16mm, Long | Medtronic | 9560216 | |
| Tubular Retractor, 18mm | Medtronic | 9560118 | |
| Tubular Retractor, 18mm, Long | Medtronic | 9560218 |
References
- Shawky, A. A., Babic, D., Siam, A. E., Ezzati, A. Extraforaminal microscopic assisted percutaneous nucleotomy for foraminal and extraforaminal lumbar disc herniations. The Spine Journal. 18 (4), 620-625 (2018).
- Mehta, R., et al. Transtubular endoscopic posterolateral decompression of the L5 root under navigation and O-arm: A technical note. Acta Medica Okayama. 75 (5), 637-640 (2021).
- Pirris, S. M., Dhall, S., Mummaneni, P. V., Kanter, A. S. Minimally invasive approach to extraforaminal disc herniations at the lumbosacral junction using an operating microscope: Case series and review of the literature. Neurosurgical Focus. 25 (2), 10 (2008).
- Kotil, K., Akcetin, M., Bilge, T. A minimally invasive transmuscular approach to far-lateral L5-S1 level disc herniations: A prospective study. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 20 (2), 132-138 (2007).
- Stavrinou, P., et al. Navigated transtubular extraforaminal decompression of the L5 nerve root at the lumbosacral junction: Clinical data, radiographic features, and outcome analysis. BioMed Research International. 2016, 3487437 (2016).
- Heo, D. H., Sharma, S., Park, C. K. Endoscopic treatment of extraforaminal entrapment of L5 nerve root (far out syndrome) by unilateral biportal endoscopic approach: Technical report and preliminary clinical results. Neurospine. 16 (1), 130-137 (2019).
- Watanabe, K., et al. Clinical outcomes of posterior lumbar interbody fusion for lumbar foraminal stenosis: preoperative diagnosis and surgical strategy. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 24 (3), 137-141 (2011).
- Fukui, M., et al. Japanese Orthopaedic Association Back Pain Evaluation Questionnaire. Part 2. Verification of its reliability: The Subcommittee on Low Back Pain and Cervical Myelopathy Evaluation of the Clinical Outcome Committee of the Japanese Orthopaedic Association. Journal of Orthopaedic Science. 12 (6), 526-532 (2007).
- Wiltse, L. L., Guyer, R. D., Spencer, C. W., Glenn, W. V., Porter, I. S. Alar transverse process impingement of the L5 spinal nerve: The far-out syndrome. Spine. 9 (1), 31-41 (1984).
- Haher, T. R., et al. The role of the lumbar facet joints in spinal stability. Identification of alternative paths of loading. Spine. 19 (23), 2667-2670 (1994).
- Foley, K. T., Smith, M. M.
- Tanaka, M., et al. Comparison of navigated expandable vertebral cage with conventional expandable vertebral cage for minimally invasive lumbar/thoracolumbar corpectomy. Medicina. 58 (3), 364 (2022).
- Zhang, W., et al. Accuracy of pedicle screw insertion in posterior scoliosis surgery: A comparison between intraoperative navigation and preoperative navigation techniques. European Spine Journal. 26 (6), 1756-1764 (2017).
- Ikuta, K., et al. Surgical complications of microendoscopic procedures for lumbar spinal stenosis. Minimally Invasive Neurosurgery. 50 (3), 145-149 (2007).
- Frank, E. Endoscopically assisted open removal of laterally herniated lumbar discs. Surgical Neurology. 48 (5), 430-433 (1997).
- Li, Y. Z., et al. Efficacy and safety of percutaneous endoscopic decompression via transforaminal and interlaminar approaches for lumbar spine stenosis: Protocol for a systematic review and meta-analysis. Medicine. 99 (1), 18555 (2020).
- Prod'homme, M., Sans-Merce, M., Pitteloud, N., Damet, J., Lascombes, P. Intraoperative 2D C-arm and 3D O-arm in children: A comparative phantom study. Journal of Children's Orthopaedics. 12 (5), 550-557 (2018).
- Tanaka, M., et al. Percutaneous C-arm free O-arm navigated biopsy for spinal pathologies: A technical note. Diagnostics. 11 (4), 636 (2021).
