Cone beam intraoperativ datortomografi-baserad bild vägledning för minimalt invasiv transforaminal Interbody fusion
Summary
Syftet med denna artikel är att ge bild-vägledning för minimalt invasiva transforaminal interbody fusion.
Abstract
Transforaminal ländryggen interbody fusion (TLIF) används ofta för behandling av spinal stenos, degenerativ disksjukdom, och spondylolistes. Minimalinvasiv kirurgi (MIS) metoder har tillämpats på denna teknik med en tillhörande minskning av beräknad blodförlust (EBL), längd sjukhusvistelse, och infektionsfrekvens, samtidigt som resultaten med traditionell öppen kirurgi. Tidigare MIS TLIF tekniker innebär betydande fluoroskopi som utsätter patienten, kirurgen och operationssalen personal till icke-triviala nivåer av strålningsexponering, särskilt för komplexa multi-level förfaranden. Vi presenterar en teknik som utnyttjar en intraoperativ datortomografi (CT) Skanna till stöd i placeringen av BLOMSTJÄLK skruvar, följt av traditionell fluoroskopi för bekräftelse av buren placering. Patienterna är placerade i standard mode och en referens båge placeras i den bakre överlägsna iliaca ryggraden (PSIS) följt av intraoperativ datortomografi. Detta möjliggör bild-vägledning-baserad placering av BLOMSTJÄLK skruvar genom en en-tums hud snitt på varje sida. Till skillnad från traditionella MIS-TLIF som kräver betydande fluoroskopisk avbildning under detta skede, kan operationen nu utföras utan någon extra strålningsexponering för patienten eller operationssalen personal. Efter avslutad facetectomy och Discectomy, slutliga TLIF Cage placering bekräftas med fluoroskopi. Denna teknik har potential att minska den operativa tiden och minimera den totala strålningsexponeringen.
Introduction
Den TLIF är ett av flera alternativ som finns när man överväger interbody fusion för degenerativ disksjukdom och spondylolistes. Den TLIF tekniken utvecklades ursprungligen som svar på komplikationer i samband med den mer traditionella posterior ländryggen interbody fusion (PLIF) strategi. Mer specifikt, TLIF minimerade återdragning av neurala element, vilket minskar risken för nerv roten skada samt risken för dural tårar, vilket kan leda till ihållande cerebrospinalvätska läcka. Som ett ensidigt tillvägagångssätt ger TLIF-tekniken också bättre bevarande av den normala anatomin av de bakre elementen1. Den tlif kan utföras antingen öppna (O-tlif) eller minimalt invasiva (MIS-tlif), och mis-tlif har visat sig vara en mångsidig och populär behandling för ländryggen degenerativ sjukdom och spondylolistes2,3,4. Jämfört med O-TLIF har MIS-TLIF förknippats med minskad blodförlust, kortare sjukhusvistelse och mindre narkotisk användning; patientrapporterade och radiologiska resultatåtgärder är också likartade mellan öppna och mis-metoder, vilket tyder på mis-tlif är ett lika effektivt men potentiellt mindre sjuklig förfarande5,6,7, 8,9,10,11.
Men en frekvent begränsning av den traditionella MIS-tekniken är det tunga beroendet av genomlysning som utsätter patienten, kirurgen och operationssalen personal till icke-triviala stråldoser och fluoroskopi tid som sträcker sig från 46-147 s12. På senare tid har dock användningen av intraoperativ CT-guidad navigering studerats, med flera olika system tillgängliga och beskrivs i litteraturen inklusive O-arm/STEALTH, Airo Mobile, och stryker spinal navigationssystem. 13 , 14 denna typ av navigerad teknik har visat sig resultera i noggrann placering av BLOMSTJÄLK skruv och minimerar även strålningsrisken för kirurgen15,16,17,18, 19. i denna artikel presenterar vi en ny teknik för mis-tlif som utnyttjar bild-Guidance-baserade BLOMSTJÄLK skruvplacering följt av Cage och Rod placering med traditionell fluoroskopi. Denna strategi har potential att öka hastigheten och noggrannheten hos BLOMSTJÄLK skruvplacering samtidigt minimera strålningsexponeringen för både patienten och operationssalen personal.
Protocol
Representative Results
Discussion
Det finns flera kritiska steg för den beskrivna proceduren. Det första kritiska steget är registreringsprocessen. Referens bågen måste placeras i solitt ben och bör orienteras på lämpligt sätt för att undvika att interferera med S1 BLOMSTJÄLK skruvplacering vid behov. Det andra kritiska steget är att bibehålla noggrannheten i navigeringen efter en intraoperativ datortomografi utförs, vilket kan göras genom att identifiera normala anatomiska strukturer och bekräfta korrekt positionering. Noggrannheten bör…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi skulle vilja erkänna UCSF Medical Center och Institutionen för neurokirurgi för att tillåta oss att fullfölja denna strävan.
Materials
| 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 |
References
- Mobbs, R. J., Phan, K., Malham, G., Seex, K., Rao, P. J. Lumbar interbody fusion: techniques, indications and comparison of interbody fusion options including PLIF, TLIF, MI-TLIF, OLIF/ATP, LLIF and ALIF. J Spine Surg. 1 (1), 2-18 (2015).
- Foley, K. T., Holly, L. T., Schwender, J. D. Minimally invasive lumbar fusion. Spine (Phila Pa 1976). 28, S26-S35 (2003).
- Foley, K. T., Lefkowitz, M. A. Advances in minimally invasive spine surgery. Clin Neurosurg. 49, 499-517 (2002).
- Schwender, J. D., Holly, L. T., Rouben, D. P., Foley, K. T. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF): technical feasibility and initial results. J Spinal Disord Tech. 18 Suppl, S1-S6 (2005).
- Lee, K. H., Yue, W. M., Yeo, W., Soeharno, H., Tan, S. B. Clinical and radiological outcomes of open versus minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion. Eur Spine J. 21 (11), 2265-2270 (2012).
- Peng, C. W., Yue, W. M., Poh, S. Y., Yeo, W., Tan, S. B. Clinical and radiological outcomes of minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion. Spine (Phila Pa 1976). 34 (13), 1385-1389 (2009).
- Schizas, C., Tzinieris, N., Tsiridis, E., Kosmopoulos, V. Minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion: evaluating initial experience. Int Orthop. 33 (6), 1683-1688 (2009).
- Seng, C., et al. Five-year outcomes of minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion: a matched-pair comparison study. Spine (Phila Pa 1976). 38 (23), 2049-2055 (2013).
- Shunwu, F., Xing, Z., Fengdong, Z., Xiangqian, F. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion for the treatment of degenerative lumbar diseases. Spine (Phila Pa 1976). 35 (17), 1615-1620 (2010).
- Singh, K., et al. A perioperative cost analysis comparing single-level minimally invasive and open transforaminal lumbar interbody fusion). Spine J. 14 (8), 1694-1701 (2014).
- Wong, A. P., et al. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion (MI-TLIF): surgical technique, long-term 4-year prospective outcomes, and complications compared with an open TLIF cohort. Neurosurg Clin N Am. 25 (2), 279-304 (2014).
- Clark, J. C., Jasmer, G., Marciano, F. F., Tumialan, L. M. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusions and fluoroscopy: a low-dose protocol to minimize ionizing radiation. Neurosurg Focus. 35 (2), E8 (2013).
- Ringel, F., Villard, J., Ryang, Y. M., Meyer, B. Navigation, robotics, and intraoperative imaging in spinal surgery. Adv Tech Stand Neurosurg. 41, 3-22 (2014).
- Overley, S. C., Cho, S. K., Mehta, A. I., Arnold, P. M. Navigation and Robotics in Spinal Surgery: Where Are We Now. Neurosurgery. 80, S86-S99 (2017).
- Abdullah, K. G., et al. Radiation exposure to the spine surgeon in lumbar and thoracolumbar fusions with the use of an intraoperative computed tomographic 3-dimensional imaging system. Spine (Phila Pa 1976). 37 (17), E1074-E1078 (2012).
- Gelalis, I. D., et al. Accuracy of pedicle screw placement: a systematic review of prospective in vivo studies comparing free hand, fluoroscopy guidance and navigation techniques. Eur Spine J. 21 (2), 247-255 (2012).
- Nottmeier, E. W., Bowman, C., Nelson, K. L. Surgeon radiation exposure in cone beam computed tomography-based, image-guided spinal surgery. Int J Med Robot. 8 (2), 196-200 (2012).
- Park, P., Foley, K. T., Cowan, J. A., Marca, F. L. Minimally invasive pedicle screw fixation utilizing O-arm fluoroscopy with computer-assisted navigation: Feasibility, technique, and preliminary results. Surg Neurol Int. 1, 44 (2010).
- Van de Kelft, E., Costa, F., Vander Planken, D., Schils, F. A prospective multicenter registry on the accuracy of pedicle screw placement in the thoracic, lumbar, and sacral levels with the use of the O-arm imaging system and StealthStation Navigation. Spine (Phila Pa 1976). 37 (25), E1580-E1587 (2012).
- Kim, T. T., Johnson, J. P., Pashman, R., Drazin, D. Minimally Invasive Spinal Surgery with Intraoperative Image-Guided Navigation. Biomed Res Int. 2016, 5716235 (2016).
- Kim, M. C., Chung, H. T., Cho, J. L., Kim, D. J., Chung, N. S. Subsidence of polyetheretherketone cage after minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion. J Spinal Disord Tech. 26 (2), 87-92 (2013).
- Kim, C. W., et al. Minimally Invasive Transforaminal Lumbar Interbody Fusion Using Expandable Technology: A Clinical and Radiographic Analysis of 50 Patients. World Neurosurg. 90, 228-235 (2016).
- Malham, G. M., Parker, R. M., Blecher, C. M., Seex, K. A. Assessment and classification of subsidence after lateral interbody fusion using serial computed tomography. J Neurosurg Spine. , 1-9 (2015).
- Safaee, M. M., Oh, T., Pekmezci, M., Clark, A. J. Radiation exposure with hybrid image-guidance-based minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion. J Clin Neurosci. , (2017).
- Yu, E., Khan, S. N. Does less invasive spine surgery result in increased radiation exposure? A systematic review. Clin Orthop Relat Res. 472 (6), 1738-1748 (2014).
- Villard, J., et al. Radiation exposure to the surgeon and the patient during posterior lumbar spinal instrumentation: a prospective randomized comparison of navigated versus non-navigated freehand techniques. Spine (Phila Pa 1976). 39 (13), 1004-1009 (2014).
- Tabaraee, E., et al. Intraoperative cone beam-computed tomography with navigation (O-ARM) versus conventional fluoroscopy (C-ARM): a cadaveric study comparing accuracy, efficiency, and safety for spinal instrumentation. Spine (Phila Pa 1976). 38 (22), 1953-1958 (2013).
- Theologis, A. A., Burch, S., Pekmezci, M. Placement of iliosacral screws using 3D image-guided (O-Arm) technology and Stealth Navigation: comparison with traditional fluoroscopy. Bone Joint J. 98-B. 98-B (5), 696-702 (2016).
- Mendelsohn, D., et al. Patient and surgeon radiation exposure during spinal instrumentation using intraoperative computed tomography-based navigation. Spine J. 16 (3), 343-354 (2016).
- Shin, B. J., Njoku, I. U., Tsiouris, A. J., Hartl, R. Navigated guide tube for the placement of mini-open pedicle screws using stereotactic 3D navigation without the use of K-wires: technical note. J Neurosurg Spine. 18 (2), 178-183 (2013).
- Lian, X., et al. Total 3D Airo(R) Navigation for Minimally Invasive Transforaminal Lumbar Interbody Fusion. Biomed Res Int. 2016, 5027340 (2016).
- Navarro-Ramirez, R., et al. Total Navigation in Spine Surgery; A Concise Guide to Eliminate Fluoroscopy Using a Portable Intraoperative Computed Tomography 3-Dimensional Navigation System. World Neurosurg. 100, 325-335 (2017).
