锥形束术中计算机断层扫描图像指南,用于微创跨体间融合

摘要

本文的目的是为微创的跨体间融合提供图像指导。

摘要

跨腰椎间质融合 (TLIF) 通常用于治疗脊柱狭窄、退行性椎间盘疾病和脊柱炎。微创手术 (MIS) 方法已应用于此技术,相关减少估计失血 (EBL)、住院时间以及感染率,同时保留传统开放式手术的结果。以前的 MIS TLIF 技术涉及大量的荧光镜检查,使患者、外科医生和手术室工作人员受到非平凡的辐射暴露,尤其是复杂的多级程序。我们提出了一种利用术中计算机断层扫描 (CT) 扫描来帮助放置脚踏螺钉的技术,然后是传统的荧光镜检查,以确认保持架放置。患者以标准方式定位,参考弧位于后部上部脊柱 (PSIS) 中,然后是术中 CT 扫描。这允许通过每侧一英寸的皮肤切口,基于图像指导放置脚踏螺钉。与在这一阶段需要大量荧光成像的传统MIS-TLIF不同,现在可以在不向患者或手术室工作人员造成任何额外辐射的情况下进行手术。完成面部切除术和椎间盘切除术后,最终TLIF保持架放置通过荧光镜检查确认。该技术有可能减少操作时间,并最大限度地减少总辐射暴露。

引言

TLIF 是考虑用于退行性椎间盘疾病和脊柱裂的体间融合时可用的几种选项之一。TLIF 技术最初是针对与较传统的后腰间体间融合 (PLIF) 方法相关的并发症而开发的。更具体地说,TLIF最大限度地减少了神经元素的回缩,从而降低了神经根损伤的风险以及硬膜撕裂的风险,这可能导致脑脊液持续泄漏。作为一种单边方法,TLIF技术也可以更好地保存后^元素1的正常解剖结构。TLIF可以执行开放(O-TLIF)或微创(MIS-TLIF),和MIS-TLIF已被证明是一个多功能和流行的治疗腰椎退行性疾病和脊柱炎2,3,4。与O-TLIF相比,MIS-TLIF与减少失血、缩短住院时间、减少麻醉使用有关;患者报告和放射学结果测量在开放和MIS方法之间也相似,因此表明MIS-TLIF是一个同样有效但可能较少病态的程序5,6,7, ^8,9,10,11.

然而,传统MIS技术的一个经常限制是严重依赖荧光镜,使病人、外科医生和手术室工作人员暴露在非平凡的辐射剂量和荧光镜检查时间之间,范围从46-147 s^12。然而,最近,对术中CT制导导航的使用进行了研究,有几种不同的系统可供使用,并在文献中描述了包括O-arm/Stealth、Airo Mobile和Stryker脊柱导航系统。^13,14这种类型的导航技术已被证明能够产生精确的脚踏螺钉放置,同时将外科医生的辐射风险降至最低,外科医生^{15、16、17、1819.}在本文中,我们介绍了一种MIS-TLIF的新技术,该技术利用基于图像引导的螺杆放置,然后采用传统的荧光镜检查,然后进行保持架和杆放置。此策略有可能提高脚踏螺钉放置的速度和准确性,同时最大限度地减少对患者和手术室工作人员的辐射暴露。

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研究方案

所有程序和研究活动都是经机构审查委员会批准(CHR #17-21909)进行的。

1. 术前准备

1. 诱导患者进行一般麻醉,用胸部支撑和髋垫将患者放在杰克逊桌上。
2. 准备和窗帘病人的背部以通常无菌的方式。

2. 外科手术

1. 使用 #15 刀片在 PSIS 对计划 TLIF 的一侧进行小刺切口。
2. 将活检针穿过刺切口放入硅中,以收获骨髓吸气(图1A)。将导航参考框架驱动到 PSIS 的轨迹中,使参考电弧位于较差和中位,从而避免对 S1 螺旋螺钉的标准轨迹的干扰(图 1B)。
3. 用无菌窗帘盖住伤口,并露出参考弧,并进行术中CT扫描。
4. 使用导航系统规划脚踏螺杆轨迹(图1C);它们通常通过每侧一英寸的切口向中线倾斜 3.5 厘米,用于单层融合(两个级别为 1.5 英寸,三个级别为 1.75 英寸)。
5. 使用导航钻导和 2-3 mm 位和高速钻头来标记脚底板,并使用 K 线标记这些轨迹。
6. 将带有减速塔的罐式吊脚螺钉放在 TLIF 对面一侧的 k 导线上。
7. 使用使用导航系统定向的第一管状扩张器确定光盘空间的轨迹(图 1D)。放置额外的扩张器,然后是 TLIF 伸缩器,该缩回器连接到安装在床上的自固定臂上。
8. 通过导航确认缩回器定位。
9. 在显微镜下以标准方式进行洛米诺切除术、松弛切除术和面部切除术。
   1. 使用高速钻头进行洛米诺切除术和面部切除术;如果只是需要一个洛米诺切除术,避免钻入面关节,以保持后柱的结构完整性。
   2. 确保拉米诺托的横向边界是面关节的中侧,而拉米诺托的中边应该是拉米纳的中边。利用伍兹森电梯解剖杜拉拉的韧带。一旦达到这一点,使用2或3毫米凯里森龙去除韧带片状。
      注:导航允许最大的安全减压,而不会违反脚踏 (图 1D,E)。
10. 如果需要反向减压,使用 2 或 3 mm Kerrison rongeur 将缩回器角度穿过中线,并移除反向层压、韧带 flavum 和肥大面胶囊的底面。
11. 再次使用导航来识别光盘空间的轨迹,以便进行安全彻底的切除手术。
12. 使用沙把和干扰器准备光盘空间。
13. 完成切除术后,使用间歇性荧光镜检查,以可视化体间笼试放置期间所需的分心程度,以确保端板的保存(图2A)。
14. 将异体细胞骨基质与手术开始时收获的自体骨髓吸气混合,并小心地将其打包到光盘空间。
15. 插入体间保持架(聚乙酮 [PEEK]),并通过横向和前后 (AP) 荧光镜(图 2B) 确认其位置。
16. 完成 TLIF 后,放置剩余的脚踏螺钉。
17. 小心地通过背腰筋下方的螺钉头驱动预弯曲杆。使用定期荧光镜检查以确认足够的杆长。
18. 轻轻压缩杆,以诱导主发性,然后用锁定固定螺钉固定它们。
19. 在关闭前进行最后的荧光镜检查。
20. 用 0 聚酰格素 910 缝合关闭胸腔筋膜,用 3-0 聚酰金 910 关闭皮下组织,用皮肤封闭条近似皮肤边缘。应用防水敷料。

3. 手术后护理

1. 在术后第1天用软腰支撑对患者进行布防,并在出院前获得站立的36英寸X射线(图2C)。
2. 给患者提供患者控制的痛感(PCA)泵,在术后第1天使用吗啡或氢晶酮,并在术后第1天进行脱盐。
3. 在第一天将患者转为口服止痛药,并在术后2-3天出院,并在6周内进行随访。

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结果

50名患者在单外科医生(AC)下接受了这项技术的手术。平均年龄为53岁(29-84岁),其中30名妇女和20名男子。患者呈现以下病理学:脊柱狭窄(n=45),脊柱炎(n=29),面囊肿(n=5),退行性脊柱侧弯(n=3)和cauda儿皮综合征(n=1)。症状为42例背部和腿部疼痛,2例仅背部疼痛,6例为下肢放射病。在10个病例中,患者曾接受病理学级别的手术。结果在表 1中汇总。

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讨论

描述的过程有几个关键步骤。第一个关键步骤是注册过程。参考电弧必须放置在实心骨中,并应正确定向,以避免在必要时干扰 S1 脚踏螺钉放置。第二个关键步骤是执行术中CT扫描后保持导航的准确性,这可以通过识别正常的解剖结构并确认正确的定位来完成。应定期验证准确性。也许所述技术的一个限制是,在操作过程中可能会无意中更改导航。注册派生自手术台上的固定患者位置。因此,患者或参?...

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材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
O-arm intraoperative CT	Medtronic, Minneapolis, MN
Stealth Navigation System	Medtronic, Minneapolis, MN
Jamshidi Needles			for bone marrow biopsy
Cefazolin			antibiotic.
Vicryl Sutures
Steri-Strips			for skin closure
Telfa dressing
Tegaderm			for dressing
Jackson table
15-blade
High-speed bone drill
Tubular dilator
K-wires
Reduction towers
TLIF retractor
2 or 3 mm Kerrison rongeur
Woodson elevator
Disc shaver and distractor
Fluoroscopy
Allograft cellular bone matrix
Interbody cage
Rod
Soft lumbar brace
X-ray
Patient-controlled analgesia pump