Summary

Ecografia intraoperatoria in chirurgia spinale

Published: August 17, 2022
doi:

Summary

Qui, presentiamo un protocollo sull’uso dell’ecografia intraoperatoria nella chirurgia spinale, in particolare nei casi di lesioni intradurali e lesioni nel canale spinale ventrale quando si utilizza un approccio posteriore.

Abstract

Dal 1980, ci sono stati diversi rapporti per l’uso di ultrasuoni intraoperatori come un utile coadiuvante in chirurgia spinale. Tuttavia, con l’avvento di nuove modalità di imaging all’avanguardia, l’uso dell’ecografia intraoperatoria nella chirurgia della colonna vertebrale è in gran parte caduto in disgrazia. Nonostante ciò, l’ecografia intraoperatoria continua a fornire diversi vantaggi rispetto ad altre tecniche intraoperatorie come la risonanza magnetica e la tomografia computerizzata, tra cui l’essere più convenienti, efficienti e facili da usare e interpretare. Inoltre, rimane l’unico metodo per la visualizzazione in tempo reale dei tessuti molli e delle patologie. Questo documento si concentra sui vantaggi dell’utilizzo dell’ecografia intraoperatoria, specialmente nei casi di lesioni intradurali e lesioni ventrali al sacco tecale quando ci si avvicina posteriormente.

Introduction

L’ecografia è uno degli strumenti diagnostici più comuni in medicina, in particolare per visualizzare la patologia nell’addome, negli arti e nel collo. Tuttavia, il suo uso per studiare le lesioni craniche e spinali non è attualmente ampiamente utilizzato. Nel 1978, Reid è stato il primo a segnalare l’uso degli ultrasuoni per visualizzare l’astrocitomacistico del cordone cervicale 1. Qui, le scansioni sono state eseguite con il collo del paziente flesso per consentire l’apertura della finestra intralaminare. Quattro anni dopo, nel 1982, Dohrmann e Rubin hanno riferito l’uso dell’ecografia intraoperatoria per visualizzare lo spazio intradurale in 10 pazienti2. Le patologie identificate con l’ecografia intraoperatoria tra i 10 pazienti includevano siringomielia, cisti del midollo spinale e tumori intramidollari ed extramidollari. Hanno inoltre dimostrato l’uso di ultrasuoni intraoperatori per guidare cateteri e sonde per la biopsia dei tumori, il drenaggio delle cisti e il posizionamento del catetere dello shunt ventricolare3. Ciò ha permesso il monitoraggio in tempo reale e il posizionamento preciso di sonde/cateteri, riducendo imprecisioni ed errori di posizionamento. A seguito di questi rapporti iniziali, molti altri hanno pubblicato l’uso di ultrasuoni intraoperatori per guidare il drenaggio della cisti del midollo spinale, la resezione del tumore intramidollare ed extramidollare e il posizionamento del catetere shunt siringo-subaracnoideo 4,5,6,7,8,9,10 . Inoltre, è stato dimostrato che aumenta anche il tasso di resezione completa dei tumori cerebrali solidi intraassiali e dei tumori intradurali spinali11,12. L’ecografia intraoperatoria si è dimostrata utile anche per la pianificazione chirurgica intraoperatoria prima della manipolazione del tessuto e la successiva visualizzazione di un’adeguata decompressione degli elementi neurali in pazienti con fratture della colonna vertebrale 7,9,13,14,15.

Con l’avvento della più recente tecnologia intraoperatoria che consente una visualizzazione più chiara dei tessuti molli, come la risonanza magnetica (MRI) e la tomografia computerizzata (TC), l’ecografia intraoperatoria è diventata meno comune e una modalità di imaging intraoperatorio meno favorita tra i neurochirurghi oggi16. Tuttavia, l’ecografia intraoperatoria può avere vantaggi rispetto a queste nuove tecnologie in alcuni casi operativi (Tabella 1). L’ecografia intraoperatoria ha dimostrato di dimostrare una migliore visualizzazione dei tessuti molli delle strutture intradurali rispetto alla TC intraoperatoria (iCT) o alla TC a fascio conico (cbCT)9,17. Mentre la risonanza magnetica intraoperatoria (iMRI) è utile dove disponibile a causa della maggiore risoluzione dei tessuti molli che fornisce, è costosa, richiede tempo e non fornisce immagini in tempo reale6, 16,18. Un esempio è nella circostanza di una massa intradurale ventrale al sacco tecale che il chirurgo non è in grado di visualizzare direttamente. Inoltre, nonostante sia dipendente dall’operatore, dalla nostra esperienza, l’ecografia intraoperatoria è abbastanza semplice da usare e può essere facilmente letta senza un radiologo.

Protocol

Il protocollo qui illustrato segue le linee guida del comitato etico della ricerca umana presso il Brigham and Women’s Hospital. 1. Protocollo preoperatorio Valutare i pazienti con patologia spinale in clinica e determinare l’idoneità per la chirurgia spinale. Eseguire la valutazione neurologica e ottenere la TC o la risonanza magnetica per identificare la lesione spinale. Includere pazienti che hanno una patologia intradurale come schwannoma, ependimoma, meningioma, astro…

Representative Results

Sulla normale ecografia della colonna vertebrale, la dura è uno strato ecogenico che circonda il liquido spinale anecoico. Il midollo spinale si distingue per il suo aspetto omogeneo e la bassa ecogenicità che è circondato da un bordo ecogenico. Questo bordo ecogenico è dovuto allo spostamento di densità dal liquido spinale al midollo spinale. Il canale centrale appare come un’eco centrale luminosa, mentre le radici nervose in uscita appaiono altamente ecogeniche, in particolare alla…

Discussion

L’ecografia intraoperatoria nella chirurgia spinale è in gran parte caduta in disgrazia con l’avvento della nuova tecnologia, tuttavia, continua a fornire diversi vantaggi rispetto alle altre modalità di imaging disponibili come la risonanza magnetica e la TC 6,9,16,17,18. Oltre ad essere poco costoso, in questo protocollo mostriamo anche che è semplice da …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori non hanno riconoscimenti.

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/kr/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