Laminectomy for fjerning av thorax ossifikasjon av ligamentum flavum (TOLF) ved bruk av ultralyd og konvensjonelle osteotomer

Summary

Vi presenterer en metodikk for bruk av ultralydosteotomi kombinert med en konvensjonell osteotomi for laminektomi i thorax ossifikasjon av ligamentum flavum. Dette er en relativt sikker og lettlært metode som unngår de perioperative komplikasjonene forbundet med den konvensjonelle metoden.

Abstract

Thoracic ossification av ligamentum flavum (TOLF) er en vanlig årsak til progressiv thorax myelopati. TOLF behandles vanligvis med kirurgisk dekompresjon. En rekke kirurgiske teknikker, inkludert laminoplastikk, laminektomi og laminafenestrasjon, brukes til effektiv behandling av TOLF. Tradisjonelle metoder er imidlertid forbundet med betydelig risiko for perioperative komplikasjoner, inkludert dural lacerasjon og/eller iatrogen ryggmargsskade. Derfor er det viktig å utvikle en effektiv og sikker kirurgisk teknikk for TOLF. Her beskriver vi en metode for laminektomi utført i thoracal ryggrad ved hjelp av en ultralydosteotomi kombinert med en konvensjonell osteotom. Denne teknikken kan redusere intraoperative komplikasjoner. Dette er en relativt sikker og lett å lære metode som bør anbefales for behandling av TOLF.

Introduction

Thoracic ossification of the ligamentum flavum (TOLF) er en av de viktigste årsakene til thorax spinal stenose og har blitt etablert som den primære årsaken til thorax myelopati ^1,2,3. TOLF er preget av erstatning av ligamentum flavum ved ektopisk ny beindannelse. Forekomsten av TOLF er så høy som 36% i Japan og 63,9% i Kina. De fleste pasienter viser langsom progrediering til symptomatisk thoraxkanalstenose eller thorax myelopati⁴. Dekompresjon er den eneste effektive behandlingen for TOLF når den blir symptomatisk siden konservativ behandling vanligvis er ineffektiv⁵.

Laminoplastikk, laminektomi og laminafenestrasjon er tre kirurgiske teknikker som har vist seg å være effektive for TOLF ^6,7,8. De kirurgiske resultatene er imidlertid ikke alltid tilfredsstillende. De konvensjonelle metodene kan resultere i en høy grad av perioperative komplikasjoner som dural lacerasjon og/eller iatrogen ryggmargsskade ^9,10. Derfor er det viktig å utvikle en mer effektiv og sikker kirurgisk teknikk for TOLF.

Her beskriver vi i detalj en metode for laminektomi i thoracal ryggrad ved hjelp av en ultralydosteotom kombinert med en konvensjonell osteotom for å resektere lamina (figur 1). En ultralyd osteotom er et presisjonsverktøy som bruker ultralydsvingninger i bladet for å selektivt kutte mineralisert vev, og forhindrer sikkerhetsvevskader¹¹. Teknikken som presenteres her er en relativt sikker og lett å lære metode som bør anbefales for behandling av TOLF.

Et ultralyd osteotomi system er utformet for å kutte harde beinstrukturer effektivt samtidig bevare myke vev ved å konvertere det elektriske inngangssignalet til vertikalt mekaniske svingninger ved en amplitude på 0-120 μm og en frekvens på 39 kHz. Systemet består av en kraftenhet, et håndstykke, flere spisser og en fotbryter. En vanningspumpe er også integrert i systemet, og dette leverer saltvann til forkanten for å redusere lokal termisk nekrose.

Presentert her er et tilfelle av 57 år gammel mannlig pasient som presenterte svakhet i underekstremitetene med ustabil gange i 3 år. Symptomene var mer uttalt på høyre side. Somatisk undersøkelse viste at pasientens muskelstyrkegrad¹² var 5 (knapt påviselig svakhet) for begge underekstremitetene. I tillegg oppstod nummenhet i huden når akupunktur ble påført under venstre lyskeplan, hypoestesi ble observert ved nåling av huden i sadelområdet, de dype senerefleksene var litt økt i begge underekstremiteter, og Babinski-tegnet¹³ var positivt. Røntgen, CT og MR viste thoraxforbening av ligamentum flavum ved T10-11. Preoperative data er presentert i figur 2.

Protocol

Etisk godkjenning ble innhentet fra Komité for legeetikk ved forfatternes sykehus. Informert samtykke ble innhentet fra hver pasient.

1. Inklusjons-/eksklusjonskriterier og preoperativ forberedelse

1. Inkluder pasienter med følgende preoperative symptomer: ute av stand til å gå jevnt, nummenhet i underekstremitetene, atrofi i underekstremitetene, svakhet i bena, ukontrollert bevegelse av nedre ekstremiteter eller sphincter dysfunksjon, etc., samt tegn og bildedata i samsvar med thorax myelopati.
2. Ekskluder pasienter basert på følgende kriterier: tilstedeværelse av cervikal spinal stenose eller lumbal spinal stenose (bekreftet ved MR), thoraxskiveprolaps eller ossifikasjon av bakre langsgående ligament (bekreftet ved CT), brudd eller en infeksjon eller svulst i ryggraden.
3. Plasser pasienten i utsatt stilling under generell anestesi.
4. Utfør nevrofysiologisk overvåking som involverer somatosensoriske fremkalte potensialer (SSEP) og motorfremkalte potensialer (MEPs) gjennom hele operasjonen.
5. Identifiser TOLF-nivåene med C-armen før operasjonen.

2. Snitt og tilnærming

1. Desinfiser operasjonsområdet ved hjelp av povidon-jod (PVP-I), og draper området med sterile kirurgiske håndklær.
2. Identifiser de involverte nivåene av TOLF preoperativt ved hjelp av C-arm røntgenmaskin.
3. Lag et langsgående midtlinjesnitt over de spinøse prosessene ved hjelp av en skalpell, som strekker seg fra den spinøse prosessen over til den spinøse prosessen under nivået av TOLF.
   MERK: Det ene segmentet er ca. 10 cm langt. Snittet skal strekke seg fra den spinøse prosessen ovenfor til den spinøse prosessen under nivået av TOLF.
4. Eksponer den bakre benete strukturen, inkludert spinøse prosesser, bilateral lamina og zygapofyseale ledd av de involverte nivåene ved bruk av en unipolar elektrotom.
5. Bestem pedicleskruens inngangspunkter (skjæringspunktet mellom midtlinjene i fasettleddet og tverrgående prosessen). Sett inn pedicle markørpinner for å markere pedicle skrue inngangspunkter, og bruk disse som referanse for den laterale grensen til thoracic ryggmargen.
6. Definer en rektangulær dekompresjonssone som området mellom fasettleddets midtpunkt bilateralt og mellom de nedre delene av den øvre lamina (under pedikelens kaudale kant, som kan lokaliseres av pedicle pins) og de øvre delene av den nedre lamina (over kranialkanten av pedicle) av de involverte TOLF-segmentene (figur 3).

3. Dekompresjon

1. Fjern de spinøse prosessene, sammen med de supraspinøse og interspinøse leddbåndene, ved hjelp av en beinrongeur fra kranialen til den kaudale enden av dekompresjonssonen. Vanligvis opprettholde en del av den spinøse prosessen for å hjelpe til med å fjerne lamina.
   1. Skyll snittet med saltvann for å identifisere blødningssteder, og blokker eventuelle blødningssteder med sterilisert medisinsk styptisk måler på den gjenværende supraspinøse.
2. Bruk en ultralydosteotome til å kutte lamina horisontalt på kraniale og kaudale ender av dekompresjonssonen og i lengderetningen mellom midtpunktet i fasettleddene bilateralt. Utfør skjæringen til kirurgen føler at lamina har blitt kuttet gjennom (Skjæringen kan gjøres flere ganger).
3. Bruk en konvensjonell osteotomi til å løfte laminaen oppover og vri den fra side til side. En sprengningslyd i benet indikerer at lamina er fullstendig avskåret (figur 4).
4. Etter at lamina har blitt løsnet, bruk ett eller to håndkleklemmer for å klemme roten av den spinøse prosessen, og løft hele lamina forsiktig. Når det er vedheft mellom det ossifiserte vevet og dura materen, bruk en nervedissektor for disattachment.
5. Trim den gjenværende leddprosessen og kanten av lamina på begge sider med Kerrison rongeurs for å sikre full dekompresjon.

4. Intern fiksering

1. Etter grundig hemostase med bipolar elektrokoagulasjon og styptisk krem, dekk duraloverflaten med en gelatinsvamp, eller flytende gelatin og nevrokirurgisk svamp (f.eks. Bomull). Bytt deretter ut pedicle markørpinnene med pedicle skruer.
2. Koble skruene med titanstenger, og stram skruemutterne.
3. Hakk beinfragmentene fra vertebral lamina, og implanter fragmentene bilateralt mellom de tverrgående prosessene. Gjennom hele operasjonen, oppnå hemostase ved hjelp av bipolar elektrokoagulasjon og styptisk krem.

5. Postoperativ behandling

1. Utfør Jackson-Pratt drenering rutinemessig i 24-48 timer hos pasienter uten dural tårer¹⁴. Administrer dehydreringsbehandling og nevrotrofiske medisiner etter operasjonen.
2. Administrer intravenøs metylprednisolon (40 mg) i 3 dager.
3. Instruer pasientene til å utføre rehabiliteringsøvelser for å hjelpe funksjonell gjenoppretting.

Representative Results

Representative saksresultater
Første postoperative dag viste CT-undersøkelsene at forbeningen var fullstendig fjernet, og ryggmargen var fullstendig dekomprimert (figur 5). Pasienten kunne gå jevnt og trutt. Muskelstyrken i begge underekstremitetene var 5. Pasienten ble utskrevet 3 dager etter operasjonen.

Totalt 71 pasienter ble inkludert i studien. Alle operasjoner ble utført tilfredsstillende. Gjennomsnittlig operasjonsvarighet var 126 min ± 32 min. Gjennomsnittlig blodtap var 98 ml ± 31 ml. Liggetiden var 7,1 døgn ± 1,4 døgn. Gjennomsnittlig oppfølgingstid var 12,4 måneder ± 2,1 måneder (tab 1). Ingen perioperative komplikasjoner som vaskulær skade, ryggmargsskade eller pleural effusjonsdannelse oppstod under operasjonen hos noen pasient.

Fem pasienter hadde durale rifter under operasjonen, og fire av dem hadde dural ossifikasjon. Alle disse pasientene ble ikke reparert, og det ble ikke observert lekkasje av cerebrospinalvæske fra såret etter operasjonen. Disse fem pasientene fikk stå opp og gå etter å ha ligget i mageleie i 7 dager med trykkbandasje. Ingen pasienter klaget over postoperativ nevrologisk forverring, infeksjon på operasjonsstedet, forsinket tilheling eller epiduralt hematom. Under oppfølgingen oppsto verken cerebrospinalvæskecyster eller incisjonsdehiscens.

Figur 1: Ultralyd og konvensjonelle osteotomer. (A,B) Ultralydosteotomet og (C) det konvensjonelle osteotomet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 2: Preoperativ representativ sak. (A,B) Preoperativ AP og lateral røntgen, (C,D) T2-vektet sagittal og tverrsnitts MR, (E) og computertomografi (CT) viste typiske radiologiske abnormiteter av TOLF. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 3: Den rektangulære dekompresjonssonen. Området mellom fasettleddenes midtpunkter bilateralt, samt de nedre delene av den øvre lamina og de øvre delene av den nedre lamina av de affiserte TOLF-segmentene, ble identifisert som en rektangulær dekompresjonssone (pil: pedicle pin). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 4: Bruk av konvensjonell osteotome til å løfte laminaen oppover. Etter at lamina er kuttet gjennom, brukes den konvensjonelle osteotomen til å spake lamina oppover og vri den fra side til side. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 5: Postoperativt representativt tilfelle. (A,B) Postoperativ AP og lateral røntgen og (C,D,E) CT-undersøkelse viste at dekompresjon av TOLF og thoracal ryggmarg var tilstrekkelig. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

De perioperative parametrene
Pasienter	71
Driftstid (min)	126±32
Blodtap (ml)	98±31
Oppfølgingstid	12.4±2.1
Sykehusopphold (dager)	7.1±1.4

Tabell 1: De perioperative parametrene for laminektomi ved thorax ossifikasjon av ligamentum flavum (TOLF).

Discussion

Laminectomy er den konvensjonelle behandlingsmetoden for thorax ossified ligamentum flavum. Imidlertid kan feil bruk av tradisjonelt beinskjæringsutstyr, for eksempel høyhastighetsbor og roterende burrs, resultere i nerve termisk skade, gripe det myke vevet, rive dura materen og mekanisk skade^15,16,17. En ultralyd osteotome er en roman bein-skjæring verktøy som brukes for presise osteotomier. Denne enheten tillater bendisseksjon langs et smalt skjæreblad, som vibrerer i lengderetningen med høy frekvens. På grunn av ultralydbladets nøyaktige svingninger kan beinstrukturer selektivt fjernes uten å skade det tilstøtende nevrale vevet¹⁸. Energien fra forkant av ultralydosteotomet overføres fortrinnsvis til den faste strukturen (bein). På grunn av dette verktøyets karakteristikk for bøying, vibrering og deformering til vibrasjonelle mikrobevegelser med minimal energioverføring, kan tilstøtende bløtvev (ligamentum flavum, bakre langsgående ligament og dura mater) spares med denne teknikken 11,19,20,21. Mange studier har vist at ultralydinstrumenter kan redusere risikoen for skade på det omkringliggende bløtvevet og kritiske strukturer som nerver og kar, spesielt under osteotomiprosedyrer^22,23. På grunn av de ovennevnte fordelene har ultralydosteotomer blitt mye og konsekvent brukt til å lette osteotomier i et mangfoldig utvalg av spinalprosedyrer.

Vi ønsker å foreslå noen anbefalinger for TOLF kirurgi. For det første, før dekompresjon, bør en rektangulær dekompresjonssone bestemmes. Kranialen til den kaudale enden av dekompresjonssonen skal defineres som den nedre delen av den øvre lamina og den øvre delen av den nedre lamina av segmentene involvert i TOLF. Kirurgen må sørge for at ligamentum flavum ikke er festet til den delen av vertebral lamina som skal resektereseres. I Dette sikrer ikke bare sikkerheten, men sikrer også at all ossifisert ligamentum flavum er involvert. For det andre, for å unngå å kutte pedicle eller skade thoracal ryggmargen, bør pedicle markørpinner plasseres før reseksjon, som kan tjene som referanse for den laterale grensen til thoracal ryggmargen. For det tredje, etter at lamina har blitt kuttet gjennom, brukes en konvensjonell osteotome til å spake lamina oppover og vri den fra side til side. Hvis en sprettende eller sprekkende lyd høres, indikerer dette at laminaen er helt avskåret. Hvis det kjennes tydelig motstand ved lamina, bør skjæreprosessen gjentas, og lamina skal løftes igjen til lamina løsner under manipulering. For det fjerde, etter løsningen av lamina, klemmes roten av den spinøse prosessen med to håndkleklemmer, og hele lamina løftes forsiktig. Vanligvis er det nødvendig med en nervedissektor for å dissekere adhesjonen mellom det ossifiserte vevet og dura materen. Av og til brukes en skalpell til å utføre presis disseksjon når adhesjonene er uatskillelige. Til slutt, etter at lamina er fjernet, blir bipolar elektrokoagulasjon og styptisk krem vedtatt for hemostase. Hvis det oppstår ytterligere blødning, kan den stoppes ved hjelp av en kirurgisk hemostatisk matrise, som har en relativt god hemostatisk effekt.

I denne studien har vi rapportert vår erfaring med behandling av 71 pasienter ved hjelp av en ultralydosteotomi kombinert med en konvensjonell osteotomi for laminektomi i TOLF. Alle operasjonene ble utført vellykket. Første postoperative dag viste CT-undersøkelsene at forbeningen var fullstendig skåret ut og at ryggmargsdekompresjonen var adekvat. Ingen av pasientene opplevde perioperative komplikasjoner under operasjonen.

Til tross for alt dette har teknikken fortsatt noen begrensninger. For det første, hvis ultralydosteotomet ikke påføres riktig, kan bladet lett bryte. For det andre er læringskurven bratt for unge ryggkirurger i behandlingen av TOLF. Det anbefales derfor at spinalkirurger med erfaring utfører slike operasjoner. Vi foreslår likevel at resultatene fra denne studien har klinisk betydning. Basert på funnene i denne studien har teknikken vist seg å være et trygt, effektivt og levedyktig valg for behandling av TOLF, spesielt den isolerte ossifiseringen av ligamentum flavum.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
C-arm X-ray machine	GE	20192060063	/
Cera styptica	Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd	W810T	/
Conventional osteotome	Suzhou qingniu medical instrument co.	10012.01	/
Cottonoids	Piaoan Holding Group Co., Ltd	20182640073	/
Fluid gelatin	Johnson&Johnson (China) Medical Equipment Co., Ltd	20183142459	/
Gelatin sponge	B.Braun Melsungen AG	20163642299	/
Jackson–Pratt drainage	Suzhou Weikang Medical Equipment Co., Ltd	20162140955	/
Kerrison Rongeurs	Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd	2100888	/
Nerve dissector	Jinzhong Medical Instruments Co., Ltd	p23110	/
Pedicle screw	Medtronic	76446545	/
Towel clamps	KEWEIDUN	10058468134417	/
Ultrasonic Osteotomy Surgical System	SMTP Technology Co.	FD880A	/
Unipolar/bipolar electrotome	Shanghai Hutong Electronics Co., Ltd	20143251899	/