Summary

Intraoperativ ultralyd i ryggkirurgi

Published: August 17, 2022
doi:

Summary

Her presenterer vi en protokoll om bruk av intraoperativ ultralyd i spinal kirurgi, spesielt i tilfeller av intradurale lesjoner og lesjoner i ventral spinalkanalen når du bruker en bakre tilnærming.

Abstract

Siden 1980-tallet har det vært flere rapporter for bruk av intraoperativ ultralyd som et nyttig tillegg i ryggkirurgi. Men med fremkomsten av nyere banebrytende avbildningsmodaliteter, har bruken av intraoperativ ultralyd i ryggkirurgi i stor grad falt ut av favør. Til tross for dette fortsetter intraoperativ ultralyd å gi flere fordeler i forhold til andre intraoperative teknikker som magnetisk resonansavbildning og beregnet tomografi, inkludert å være mer kostnadseffektiv, effektiv og enkel å betjene og tolke. I tillegg er det fortsatt den eneste metoden for sanntidsvisualisering av bløtvev og patologier. Dette papiret fokuserer på fordelene ved å bruke intraoperativ ultralyd, spesielt i tilfeller av intradurale lesjoner og lesjoner ventral til den aktuelle sekken når du nærmer deg bakre.

Introduction

Ultralyd er et av de vanligste diagnostiske verktøyene i medisin, spesielt for å visualisere patologi i magen, lemmer og nakke. Imidlertid er bruken av å undersøke kranial- og rygglesjoner for tiden ikke mye brukt. I 1978 var Reid den første som rapporterte bruk av ultralyd for å visualisere cervical cord cystic astrocytoma1. Her ble det utført skanninger med pasientens nakke bøyd for å tillate åpning av intralaminarvinduet. Fire år senere, i 1982, rapporterte Dohrmann og Rubin bruken av ultralyd intraoperativt for å visualisere det intradurale rommet hos 10 pasienter2. Patologier identifisert med intraoperativ ultralyd blant de 10 pasientene inkluderte syringomyelia, ryggmargscyster og intramedullære og ekstramedullære svulster. De demonstrerte videre bruken av intraoperativ ultralyd for å lede katetre og sonder for biopsi av svulster, drenering av cyster og ventrikulær shuntkateterplassering3. Dette tillot sanntidsovervåking og presis posisjonering av sonder/katetre, noe som reduserte unøyaktigheter og feil i plassering. Etter disse første rapportene har flere andre publisert bruk av intraoperativ ultralyd for å veilede spinalmargscystdrenering, intramedullær og ekstramedullær tumorreseksjon, og syringo-subarachnoid shuntkateterplassering 4,5,6,7,8,9,10 . I tillegg har det vist seg å også øke frekvensen av fullstendig reseksjon av intraakiale faste hjernesvulster og spinal intradurale svulster 11,12. Intraoperativ ultralyd har også vist seg å være nyttig for intraoperativ kirurgisk planlegging før manipulering av vevet og etterfølgende visualisering av tilstrekkelig nevral element dekompresjon hos pasienter med ryggbrudd 7,9,13,14,15.

Med fremkomsten av nyere intraoperativ teknologi som tillater klarere visualisering av bløtvev, som magnetisk resonansavbildning (MR) og beregnet tomografi (CT), har intraoperativ ultralyd blitt mindre vanlig og en mindre favorisert intraoperativ avbildningsmodalitet blant nevrokirurger i dag16. Intraoperativ ultralyd kan imidlertid ha fordeler i forhold til disse nyere teknologiene i visse operative tilfeller (tabell 1). Intraoperativ ultralyd har vist seg å demonstrere bedre bløtvevsvisualisering av intradurale strukturer sammenlignet med intraoperativ CT (iKT) eller keglestråle CT (cbCT)9,17. Mens intraoperativ MR (iMRI) er nyttig der det er tilgjengelig på grunn av den høyere bløtvevsoppløsningen det gir, er det kostbart, tidkrevende og gir ikke sanntidsbilder6, 16,18. Et eksempel er i omstendighetene til en intradural masse ventral til den aktuelle sekken som kirurgen ikke er i stand til å visualisere direkte. I tillegg, til tross for å være operatøravhengig, fra vår erfaring, er intraoperativ ultralyd ganske enkel å bruke og kan lett leses uten radiolog.

Protocol

Protokollen illustrert her følger retningslinjene til den menneskelige forskningsetiske komiteen ved Brigham and Women’s Hospital. 1. Preoperativ protokoll Vurder pasienter med spinal patologi i klinikken og bestem kvalifisering for ryggkirurgi. Utfør nevrologisk vurdering og få CT- eller MR-skanning for å identifisere spinal lesjon. Inkluder pasienter som har en intradural patologi som schwannoma, ependymoma, meningioma, astrocytoma, etc.; eller pasienter som …

Representative Results

På normal rygg ultralyd bildebehandling, dura er et ekkogent lag som omgir anechoic spinalvæsken. Ryggmargen er preget av sitt homogene utseende og lave ekkogenisitet som er omgitt av en ekkogen kant. Denne ekkogene kanten skyldes tetthetsskiftet fra ryggmargsvæsken til ryggmargen. Den sentrale kanalen fremstår som et lyst sentralt ekko, mens spennende nerverøtter virker svært ekkogeniske, spesielt ved cauda equina16. Intraoperativ ultralyd kan spille en ford…

Discussion

Intraoperativ ultralyd i ryggkirurgien har i stor grad falt ut av favør med fremkomsten av nyere teknologi, men det fortsetter å gi flere fordeler i forhold til de andre tilgjengelige bildemodaliteter som MR og CT 6,9,16,17,18. I tillegg til å være billig, viser vi i denne protokollen også at den er enkel å bruke og kan gi visualisering av strukturer med…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne har ingen anerkjennelser.

Materials

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).

References

  1. Reid, M. H. Ultrasonic visualization of a cervical cord cystic astrocytoma. AJR. American Journal of Roentgenology. 131 (5), 907-908 (1978).
  2. Dohrmann, G. J., Rubin, J. M. Intraoperative ultrasound imaging of the spinal cord: syringomyelia, cysts, and tumors–a preliminary report. Surgical Neurology. 18 (6), 395-399 (1982).
  3. Rubin, J. M., Dohrmann, G. J. Use of ultrasonically guided probes and catheters in neurosurgery. Surgical Neurology. 18 (2), 143-148 (1982).
  4. Braun, I. F., Raghavendra, B. N., Kricheff, I. I. Spinal cord imaging using real-time high-resolution ultrasound. Radiology. 147 (2), 459-465 (1983).
  5. Hutchins, W. W., Vogelzang, R. L., Neiman, H. L., Fuld, I. L., Kowal, L. E. Differentiation of tumor from syringohydromyelia: intraoperative neurosonography of the spinal cord. Radiology. 151 (1), 171-174 (1984).
  6. Juthani, R. G., Bilsky, M. H., Vogelbaum, M. A. Current Management and Treatment Modalities for Intramedullary Spinal Cord Tumors. Current Treatment Options in Oncology. 16 (8), 39 (2015).
  7. Knake, J. E., Gabrielsen, T. O., Chandler, W. F., Latack, J. T., Gebarski, S. S., Yang, P. J. Real-time sonography during spinal surgery. Radiology. 151 (2), 461-465 (1984).
  8. Montalvo, B. M., Quencer, R. M., Green, B. A., Eismont, F. J., Brown, M. J., Brost, P. Intraoperative sonography in spinal trauma. Radiology. 153 (1), 125-134 (1984).
  9. Montalvo, B. M., Quencer, R. M. Intraoperative sonography in spinal surgery: current state of the art. Neuroradiology. 28 (5-6), 551-590 (1986).
  10. Pasto, M. E., Rifkin, M. D., Rubenstein, J. B., Northrup, B. E., Cotler, J. M., Goldberg, B. B. Real-time ultrasonography of the spinal cord: intraoperative and postoperative imaging. Neuroradiology. 26 (3), 183-187 (1984).
  11. Mari, A. R., Shah, I., Imran, M., Ashraf, J. Role of intraoperative ultrasound in achieving complete resection of intra-axial solid brain tumours. JPMA. The Journal of the Pakistan Medical Association. 64 (12), 1343-1347 (2014).
  12. Ivanov, M., Budu, A., Sims-Williams, H., Poeata, I. Using Intraoperative Ultrasonography for Spinal Cord Tumor Surgery. World Neurosurgery. 97, 104-111 (2017).
  13. Blumenkopf, B., Daniels, T. Intraoperative ultrasonography (IOUS) in thoracolumbar fractures. Journal of Spinal Disorders. 1 (1), 86-93 (1988).
  14. McGahan, J. P., Benson, D., Chehrazi, B., Walter, J. P., Wagner, F. C. Intraoperative sonographic monitoring of reduction of thoracolumbar burst fractures. AJR. American Journal of roentgenology. 145 (6), 1229-1232 (1985).
  15. Quencer, R. M., Montalvo, B. M., Eismont, F. J., Green, B. A. Intraoperative spinal sonography in thoracic and lumbar fractures: evaluation of Harrington rod instrumentation. AJR. American Journal of roentgenology. 145 (2), 343-349 (1985).
  16. Sosna, J., Barth, M. M., Kruskal, J. B., Kane, R. A. Intraoperative sonography for neurosurgery. Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 24 (12), 1671-1682 (2005).
  17. Raymond, C. A. Brain, spine surgeons say yes to ultrasound. JAMA. 255 (17), 2258-2262 (1986).
  18. Toktas, Z. O., Sahin, S., Koban, O., Sorar, M., Konya, D. Is intraoperative ultrasound required in cervical spinal tumors? A prospective study. Turkish Neurosurgery. 23 (5), 600-606 (2013).
  19. . . Surgical Approaches to the Spine. , (2015).
  20. Friedman, J. A., Wetjen, N. M., Atkinson, J. L. D. Utility of intraoperative ultrasound for tumors of the cauda equina. Spine. 28 (3), 288-290 (2003).
  21. Zhou, H., et al. Intraoperative ultrasound assistance in treatment of intradural spinal tumours. Clinical Neurology and Neurosurgery. 113 (7), 531-537 (2011).
  22. Harrop, J. S., Ganju, A., Groff, M., Bilsky, M. Primary intramedullary tumors of the spinal cord. Spine. 34, 69-77 (2009).
  23. Quencer, R. M., Montalvo, B. M. Normal intraoperative spinal sonography. AJR. American journal of roentgenology. 143 (6), 1301-1305 (1984).
  24. Aoyama, T., Hida, K., Akino, M., Yano, S., Iwasaki, Y. Detection of residual disc hernia material and confirmation of nerve root decompression at lumbar disc herniation surgery by intraoperative ultrasound. Ultrasound in Medicine & Biology. 35 (6), 920-927 (2009).
  25. Bose, B. Thoracic extruded disc mimicking spinal cord tumor. The Spine Journal: Official Journal of the North American Spine Society. 3 (1), 82-86 (2003).
  26. Harel, R., Knoller, N. Intraoperative spine ultrasound: application and benefits. European Spine Journal: Official Publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 25 (3), 865-869 (2016).
  27. Lazennec, J. Y., Saillant, G., Hansen, S., Ramare, S. Intraoperative ultrasonography evaluation of posterior vertebral wall displacement in thoracolumbar fractures. Neurologia Medico-Chirurgica. 39 (1), 8-15 (1999).
  28. Matsuyama, Y., et al. Cervical myelopathy due to OPLL: clinical evaluation by MRI and intraoperative spinal sonography. Journal of Spinal Disorders & Techniques. 17 (5), 401-404 (2004).
  29. Mueller, L. A., et al. Ultrasound-guided spinal fracture repositioning, ligamentotaxis, and remodeling after thoracolumbar burst fractures. Spine. 31 (20), 739-747 (2006).
  30. Nishimura, Y., Thani, N. B., Tochigi, S., Ahn, H., Ginsberg, H. J. Thoracic discectomy by posterior pedicle-sparing, transfacet approach with real-time intraoperative ultrasonography: Clinical article. Journal of Neurosurgery. Spine. 21 (4), 568-576 (2014).
  31. Randel, S., Gooding, G. A., Dillon, W. P. Sonography of intraoperative spinal arteriovenous malformations. Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 6 (9), 539-544 (1987).
  32. Seichi, A., et al. Intraoperative ultrasonographic evaluation of posterior decompression via. laminoplasty in patients with cervical ossification of the posterior longitudinal ligament: correlation with 2-year follow-up results. Journal of Neurosurgery. Spine. 13 (1), 47-51 (2010).
  33. Tian, W., et al. Intraoperative 3-dimensional navigation and ultrasonography during posterior decompression with instrumented fusion for ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine. Journal of Spinal Disorders & Techniques. 26 (6), 227-234 (2013).
  34. Tokuhashi, Y., Matsuzaki, H., Oda, H., Uei, H. Effectiveness of posterior decompression for patients with ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine: usefulness of the ossification-kyphosis angle on MRI. Spine. 31 (1), 26-30 (2006).
  35. Vasudeva, V. S., Abd-El-Barr, M., Pompeu, Y. A., Karhade, A., Groff, M. W., Lu, Y. Use of Intraoperative Ultrasound During Spinal Surgery. Global Spine Journal. 7 (7), 648-656 (2017).
  36. Alaqeel, A., Abou Al-Shaar, H., Alaqeel, A., Al-Habib, A. The utility of ultrasound for surgical spinal decompression. Medical Ultrasonography. 17 (2), 211-218 (2015).
  37. Della Pepa, G. M., et al. Real-time intraoperative contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in vascularized spinal tumors: a technical note. Acta Neurochirurgica. 160 (6), 1259-1263 (2018).
  38. Della Pepa, G. M., et al. Integration of Real-Time Intraoperative Contrast-Enhanced Ultrasound and Color Doppler Ultrasound in the Surgical Treatment of Spinal Cord Dural Arteriovenous Fistulas. World Neurosurgery. 112, 138-142 (2018).
check_url/58080?article_type=t

Play Video

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

View Video