Neuronavigatie en laparoscopie geleide ventriculoperitoneale shuntinjectie voor de behandeling van hydrocephalus
Summary
Patiëntresultaten van ventriculoperitoneale (VP) shuntchirurgie, de steunpilaarbehandeling voor hydrocephalus bij volwassenen, zijn slecht als gevolg van hoge shuntfalenpercentages. We presenteren intraoperatieve beelden van VP shunt insertie met behulp van neuronavigatie en laparoscopie begeleiding, met als doel het risico op respectievelijk proximale en distale shunt katheter mislukkingen te verminderen.
Abstract
Hydrocephalus is een veel voorkomende neurochirurgische aandoening bij volwassenen die meestal behandeling vereist met een cerebrospinale vloeistof (CSF) shunt, waarvan de ventriculoperitoneale (VP) shunt het meest voorkomende type is. Helaas zijn de faalpercentages van VP-shunts alarmerend hoog, met tot 50% van de patiënten die binnen 2 jaar een revisieoperatie nodig hebben. VP-shuntfalen kan optreden als gevolg van infectie of verkeerde positie van katheters, migratie en occlusie. We voerden een gezamenlijke neurochirurgie en algemene chirurgie samenwerking uit in een 7-jarige prospectieve niet-gerandomiseerde opeenvolgende kwaliteitsverbeteringscohortstudie om de percentages ventriculoperitoneale (VP) shuntfalens bij 224 volwassen patiënten in een tertiaire zorginstelling te verminderen. Het initiatief combineerde het gebruik van elektromagnetische stereotactische neuronavigatie om de plaatsing van de proximale katheter te begeleiden en laparoscopie om de distale katheter onder directe visualisatie te plaatsen. Met laparoscopische hulp werd de distale katheter verankerd door een klein gat in het falciforme ligament en in de juiste retrohepatische ruimte geplaatst, vrij van het omentum, verklevingen of darm die de katheterpunt zouden kunnen belemmeren. De operaties werden uitgevoerd met behulp van een shunt infectie preventie protocol om het risico op shunt infecties te verminderen. Hier presenteren we een intraoperatieve video van de chirurgische ingreep. Naleving van shuntinfectiereductiestrategieën en het gecombineerde gebruik van neuronavigatie- en laparoscopietechnieken bij volwassen VP-shuntchirurgie resulteerde in een vermindering van 44% van het risico op algehele shuntfalen. De significante positieve impact met betrekking tot shunt-faalvrije patiëntresultaten bij patiënten die VP-shuntchirurgie hebben ondergaan met behulp van deze strategie, onderstreept de waarde die gepaard gaat met het gebruik van deze moderne intraoperatieve technieken en cross-specialty samenwerking tijdens VP-shuntchirurgie.
Introduction
Hydrocephalus, een veel voorkomende neurologische aandoening die ongeveer 175 per 100.000 volwassenen wereldwijdtreft 1, wordt gekenmerkt door de accumulatie van hersenvocht (CSF) in de hersenventrikels als gevolg van een onbalans tussen csf-productie en opnameprocessen in de hersenen2. Aangezien verschillende niet-chirurgische therapieën niet succesvol zijn geweest3, is de enige levensvatbare behandeling van hydrocephalus de chirurgische afleiding van de liquor van de hersenventrikels. De meest gebruikelijke aanpak die bij volwassenen wordt gebruikt, is de plaatsing van een shunt die de ventriculaire liquor afvoert naar de peritoneale holte (ventriculoperitoneale [VP] shunt)4,5.
Een VP-shunt heeft drie subcutaan geplaatste componenten: een proximale ventriculaire katheter die via een schedelbraam in een CSF-ventrikel wordt ingebracht, een klep om de stroom te regelen en een distale katheter om de klep te verbinden met de peritoneale holte waar de liquor wordt afgezet en geresorbeerd (figuur 1). Als alternatief kan een shunt afvloeien naar het veneuze systeem ter hoogte van het rechteratrium (ventriculoatriale [VA] shunt)6,7 of de spinale CSF van de wervelkolom naar de peritoneale holte leiden (lumboperitoneale [LP] shunt)8. Er is momenteel geen bewijs om de superioriteit van VP versus VA versus LP shunt systemen te ondersteunen. Bij volwassenen faalt 15% –25% 9,10,11,12 van de nieuwe VP-shunts, meestal binnen de eerste 6 maanden, en meer dan 50% faalt in populaties met een hoog risico13. VP-shuntfalen kan secundair zijn aan een shuntinfectie, klepstoring of katheterfalen op de proximale of distale plaatsen 12,14,15,16,17. Elke shuntfalen vereist herhaalde chirurgie, wat gepaard gaat met een cumulatief risico op perioperatieve complicaties18,19 en stress voor patiënten en families, naast verhoogde kosten voor de gezondheidszorginfrastructuur20,21,22,23,24.
De “traditionele” VP shunt insertie techniek omvat het uit de vrije hand inbrengen van de proximale katheter met behulp van oppervlakte anatomische oriëntatiepunten en plaatsing van de distale katheter via een mini-laparotomie of een trocar-buis 25,26,27. Deze technieken maken het niet mogelijk om de uiteindelijke locatie tijdens of na het inbrengen van de katheter in realtime te volgen of direct te visualiseren. Het niet bereiken van een ideale positie voor deze katheters kan leiden tot shuntfalen, wat de meest voorkomende langetermijncomplicatie is die gepaard gaat met VP-shuntbehandeling van hydrocephalus10,28. Proximale katheters falen meestal als gevolg van malpositie en/of daaropvolgende occlusie door de plexus choroid plexusweefsels of intraventriculaire puinhoop. De belangrijkste oorzaken van distale katheterfalen bij volwassenen zijn kathetermispositionering, migratie en/of occlusie door omentale weefsels, darm en intrabdominaal puin of verklevingen 11,28,29,30,31.
Er zijn recente aanwijzingen dat de wijziging van VP-shuntinbrengingstechnieken door respectievelijk de proximale en distale katheters onder neuronavigatie en laparoscopische begeleiding te plaatsen, geassocieerd is met verminderde risico’s op shuntfalen 26,32,33. Bovendien is aangetoond dat naleving van shuntinfectiereductieprotocollen de risico’s op shuntfalen secundair aan infecties vermindert34. Bovendien beschreven Svoboda et al. een “falciforme techniek” waarbij de distale katheter werd verankerd aan het falciforme ligament en in de perihepatische ruimte werd geplaatst, weg van het omentum, wat het risico op kathetermigratie en obstructie door het omentum hielp verminderen35. Voor zover wij weten, zijn het gebruik van neuronavigatie en laparoscopie onafhankelijk beoordeeld, hun gecombineerde voordelen niet gemeld en zijn de chirurgische technieken niet adequaat beschreven in de literatuur.
We hebben onlangs een 7-jarige prospectieve kwaliteitsverbeteringsstudie afgerond die neuronavigatie, laparoscopie, de falciforme techniek en een shuntinfectiereductieprotocol combineerde bij volwassen hydrocephaluspatiënten36. Met onze gecombineerde aanpak werd het totale risico op shuntfalen met 44%36 verminderd. Het doel van dit artikel is om een chirurgische video te presenteren, vergezeld van een stapsgewijze handleiding van de operatieve technieken om een paradigmaverschuiving naar het gebruik van deze toevoegingen te bevorderen om de risico’s van shuntfalen bij volwassenen te verminderen.
De hier gepresenteerde chirurgische aanpak kan worden uitgevoerd voor elke VP shunt insertie operatie. We beschrijven het geval van een 72-jarige man die werd gediagnosticeerd met idiopathische normale druk hydrocephalus (iNPH) en voldeed aan de criteria voor een VP shunt insertie37. De patiënt presenteerde zich met een voorgeschiedenis van 1 jaar van progressieve gang- en cognitieve stoornissen, met intermitterende urine-incontinentie. Zijn medische voorgeschiedenis was significant voor hypertensie en de chirurgische behandeling van blaaskanker. Een magnetische resonantie beeldvorming (MRI) hersenevaluatie van de patiënt toonde ventriculomegalie met een Evan’s index van 0,41. Een MRI-evaluatie die 4 jaar eerder was voltooid, toonde geen ventriculomegalie aan met een Evan-index van 0,29 (figuur 2). Zijn neurologisch onderzoek bevestigde dat hij een breed geconcentreerde schuifgang had met een lage trap en een abnormaal langzame loopsnelheid van 0,83 m/s. Hij had geen tekenen van myelopathie. Zijn Montreal Cognitive Assessment (MoCA) versie 7.1 score was 22/30, wat zijn mild-matige cognitieve stoornis bevestigde. Na een 3-daagse externe lumbale drain (ELD) -studie met csf-verwijdering per uur om de responsiviteit van csf-verwijderingssymptomen te testen, verbeterde zijn loopsnelheid tot 1,2 m / s en steeg zijn MoCA-score met 3 punten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Patiënten verdragen de procedure goed, worden onmiddellijk na de operatie geëxtubeerd en zijn geschikt voor niet-acute afdelingen voor nachtelijke monitoring. Het is onze gewoonte geweest om de volgende ochtend een gewone CT-scan van het hoofd te verkrijgen om de plaatsing van de proximale katheter te bevestigen en als basisbeeldvorming voor toekomstig beheer. Daarnaast krijgen we een abdominale röntgenfoto om de postoperatieve positie van de buikkatheter te bevestigen. De meerderheid van onze patiënten wordt beoorde…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We bedanken de heer Quentin Collier voor zijn hulp bij het maken van de video.
Materials
| 30-degree angle laparoscope | Stryker | 0502-937-030 | |
| Barium impregnated proximal catheter | Medtronic | 41101 | |
| Bowel grasper | Richard Wolf | 8393.25 | |
| Certas Valve inline | Codman | 82-8800 | |
| Chloraprep | 3M | 355-S10325/103.25 | |
| Electrocautery | Karl Storz | 28160KA | |
| Frameless-based neuronavigation system with magnetic tracking (AxiEM) | Medtronic | 9735428/9734887 | |
| Hasson trocar | Applied Medical Inc | C0R95 | |
| Ioban | 3M | 6661EZ | |
| Monocryl | Ethicon | D8550 | |
| Open barium impregnated proximal catheter | Medtronic | 23092 | |
| Pneumatic surgical drill | Medtronic | PM100 | |
| Steri-Strips | 3M | R1547 | |
| Video System Endoscopy | Stryker | Not Available |
References
- Isaacs, A. M., et al. Age-specific global epidemiology of hydrocephalus: Systematic review, metanalysis and global birth surveillance. PLoS One. 13 (10), 0204926 (2018).
- Rekate, H. L. A contemporary definition and classification of hydrocephalus. Seminars in Pediatric Neurology. 16 (1), 9-15 (2009).
- Del Bigio, M. R., Di Curzio, D. L. Nonsurgical therapy for hydrocephalus: a comprehensive and critical review. Fluids and Barriers of the CNS. 13 (1), 3 (2016).
- Reddy, G. K., Bollam, P., Shi, R., Guthikonda, B., Nanda, A. Management of adult hydrocephalus with ventriculoperitoneal shunts: Long-term single-institution experience. Neurosurgery. 69 (4), 780-771 (2011).
- Isaacs, A. M., Williams, M. A., Hamilton, M. G. Current update on treatment strategies for idiopathic normal pressure hydrocephalus. Current Treatment and Options in Neurology. 21 (12), 65 (2019).
- Isaacs, A. M., Krahn, D., Walker, A. M., Hurdle, H., Hamilton, M. G. Transesophageal echocardiography-guided ventriculoatrial shunt insertion. Operative Neurosurgery. 19 (1), 25-31 (2020).
- Hung, A. L., et al. Ventriculoatrial versus ventriculoperitoneal shunt complications in idiopathic normal pressure hydrocephalus. Clinical Neurology and Neurosurgery. 157, 1-6 (2017).
- Kazui, H., Miyajima, M., Mori, E., Ishikawa, M., Investigators, S. -. Lumboperitoneal shunt surgery for idiopathic normal pressure hydrocephalus (SINPHONI-2): An open-label randomised trial. Lancet Neurology. 14 (6), 585-594 (2015).
- Khan, F., Rehman, A., Shamim, M. S., Bari, M. E. Factors affecting ventriculoperitoneal shunt survival in adult patients. Surgical Neurology International. 6, 25 (2015).
- Lund-Johansen, M., Svendsen, F., Wester, K. Shunt failures and complications in adults as related to shunt type, diagnosis, and the experience of the surgeon. Neurosurgery. 35 (5), 839-844 (1994).
- Anderson, I. A., et al. Factors associated with 30-day ventriculoperitoneal shunt failure in pediatric and adult patients. Journal of Neurosurgery. 130 (1), 145-153 (2018).
- Korinek, A. M., et al. Morbidity of ventricular cerebrospinal fluid shunt surgery in adults: an 8-year study. Neurosurgery. 68 (4), 985-994 (2011).
- Albanese, A., et al. Antibiotic-impregnated ventriculo-peritoneal shunts in patients at high risk of infection. Acta Neurochirurgica (Wien). 151 (10), 1259-1263 (2009).
- Reddy, G. K., Bollam, P., Caldito, G. Ventriculoperitoneal shunt surgery and the risk of shunt infection in patients with hydrocephalus: Long-term single institution experience. World Neurosurgery. 78 (1-2), 155-163 (2012).
- Lundar, T., Langmoen, I. A., Hovind, K. H. Shunt failure caused by valve collapse. Journal of Neurology, Neurosurgery, Psychiatry. 54 (6), 559-560 (1991).
- Leibold, A. T., Weyhenmeyer, J., Rodgers, R., Lee, A. Ventriculoperitoneal shunt valve fracture after traumatic motor vehicle collision. Interdisciplinary Neurosurgery. 16, 79-81 (2019).
- Sainte-Rose, C. Shunt obstruction: A preventable complication. Pediatric Neurosurgery. 19 (3), 156-164 (1993).
- Hamilton, M. G. Treatment of hydrocephalus in adults. Seminars in Pediatric Neurology. 16 (1), 34-41 (2009).
- Jaraj, D., et al. Prevalence of idiopathic normal-pressure hydrocephalus. Neurology. 82 (16), 1449-1454 (2014).
- Williams, M. A., Sharkey, P., van Doren, D., Thomas, G., Rigamonti, D. Influence of shunt surgery on healthcare expenditures of elderly fee-for-service Medicare beneficiaries with hydrocephalus. Journal in Neurosurgery. 107 (1), 21-28 (2007).
- Rosenbaum, B. P., Vadera, S., Kelly, M. L., Kshettry, V. R., Weil, R. J. Ventriculostomy: Frequency, length of stay and in-hospital mortality in the United States of America, 1988-2010. Journal of Clinical Neurosciences. 21 (4), 623-632 (2014).
- Smith, E. R., Butler, W. E., Barker, F. G. In-hospital mortality rates after ventriculoperitoneal shunt procedures in the United States, 1998 to 2000: Relation to hospital and surgeon volume of care. Jouranl of Neurosurgery. 100, 90-97 (1998).
- Simon, T. D., et al. Hospital care for children with hydrocephalus in the United States: utilization, charges, comorbidities, and deaths. Journal of Neurosurgery: Pediatrics. 1 (2), 131-137 (2008).
- Tullberg, M., et al. Shunt surgery in idiopathic normal pressure hydrocephalus is cost-effective-a cost utility analysis. Acta Neurochirurgica (Wien). 160 (3), 509-518 (2018).
- Tubbs, R. S., Maher, C. O., Young, R. L., Cohen-Gadol, A. A. Distal revision of ventriculoperitoneal shunts using a peel-away sheath). Journal of Neurosurgery: Pediatrics. 4 (4), 402-405 (2009).
- Naftel, R. P., et al. Laparoscopic versus open insertion of the peritoneal catheter in ventriculoperitoneal shunt placement: Review of 810 consecutive cases. Journal of Neurosurgery. 115 (1), 151-158 (2011).
- Lind, C. R., Tsai, A. M., Lind, C. J., Law, A. J. Ventricular catheter placement accuracy in non-stereotactic shunt surgery for hydrocephalus. Journal of Clinical Neurosciences. 16 (7), 918-920 (2009).
- Reddy, G. K., Bollam, P., Caldito, G. Long-term outcomes of ventriculoperitoneal shunt surgery in patients with hydrocephalus. World Neurosurgery. 81 (2), 404-410 (2014).
- Puca, A., Anile, C., Maira, G., Rossi, G. Cerebrospinal fluid shunting for hydrocephalus in the adult: factors related to shunt revision. Neurosurgery. 29 (6), 822-826 (1991).
- Paff, M., Alexandru-Abrams, D., Muhonen, M., Loudon, W. Ventriculoperitoneal shunt complications: A review. Interdisciplinary Neurosurgery. 13, 66-70 (2018).
- Cozzens, J. W., Chandler, J. P. Increased risk of distal ventriculoperitoneal shunt obstruction associated with slit valves or distal slits in the peritoneal catheter. Journal of Neurosurgery. 87 (5), 682-686 (1997).
- Hayhurst, C., et al. Effect of electromagnetic-navigated shunt placement on failure rates: a prospective multicenter study. Journal of Neurosurgery. 113 (6), 1273-1278 (2010).
- Shao, Y., et al. A laparoscopic approach to ventriculoperitoneal shunt placement with a novel fixation method for distal shunt catheter in the treatment of hydrocephalus. Minimum Invasive Neurosurgery. 54 (1), 44-47 (2011).
- Kestle, J. R., et al. A new Hydrocephalus Clinical Research Network protocol to reduce cerebrospinal fluid shunt infection. Journal of Neurosurgery Pediatrics. 17 (4), 391-396 (2016).
- Svoboda, S. M., et al. Preventing distal catheter obstruction in laparoscopic ventriculoperitoneal shunt placement in adults: The "Falciform Technique". Journal of Laparoendoscopy and Advanced Surgical Techiques A. 25 (8), 642-645 (2015).
- Isaacs, A. M., et al. Reducing the risks of proximal and distal shunt failure in adult hydrocephalus: A shunt outcomes quality improvement study. Journal of Neurosurgery. 136 (3), 877-886 (2022).
- Relkin, N., Marmarou, A., Klinge, P., Bergsneider, M., Black, P. M. Diagnosing idiopathic normal-pressure hydrocephalus. Neurosurgery. 57, 4-16 (2005).
- Muram, S., et al. A standardized infection prevention bundle for reduction of CSF shunt infections in adult ventriculoperitoneal shunt surgery performed without antibiotic-impregnated catheters. Journal of Neurosurgery. , 1-9 (2022).
- Hamilton, M., Fung, A., Liam-Li, D., Isaacs, A., Conly, J. Development and application of a surgical site infection prevention bundle for shunt-related insertions and revisions. Fluids and Barriers of the CNS. 15, (2018).
