دانلود رایگان مقاله استفاده از سونوگرافی حین عمل در جراحی ستون فقرات

چکیده

        هدف:سونوگرافی درون عمل توسط جراحان ستون فقرات از اوایل دهه 1980 استفاده شده است. از آن زمان، روشهای پیشرفته تر تصویربرداری و ناوبری درون عمل به طور گسترده ای در دسترس بوده است. با وجود افت مطلوبیت استفاده از سونوگرافی در طول عمل جراحی ستون فقرات، اما این تنها روش تصویربرداری در زمان واقعی است که به جراحان اجازه می دهد فوراً و به طور مداوم در حین عمل, آناتومی بافت نرم را تجسم کنند. هدف ما این است که نشان دهیم که به همین علت، سونوگرافی یک تکنیک مفید برای جراحان ستون فقرات است، به خصوص هنگام کار با ضایعات داخل بینی و یا پرداختن به آسیب شناسی در کانال نخاعی شکمی با استفاده از یک رویکرد خلفی.

روش ها: با استفاده از PubMed، نوشته های موجود در مورد استفاده از سونوگرافی در طی عمل جراحی ستون فقرات مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، نوشته های موردی جراحی برای شناسایی عملیات ستون فقرات که در طی آن از سونوگرافی استفاده شده بود, مرور شد. موارد توضیحی انتخاب با جزئیات و بررسی شدند.

نتایج: این مقاله, مرور کوتاهی از تاریخچه سونوگرافی در عمل جراحی ستون فقرات را شرح می دهد و برخی از سناریوهای جراحی را شرح می دهد که در طی این روش می توانند مفید باشد. چندین مورد توضیحی از تجربه ما نشان داده شده است.

نتیجه گیری ها: جراحان باید استفاده از سونوگرافی درون عمل را در در هنگام کار با ضایعات تناسلی یا رسیدگی به آسیب دیدگی شکمی از طریق یک روش خلفی در نظر گیرند.

مقدمه

        در اوایل دهه 1980، استفاده از سونوگرافی درون عمل جراحی در بین جراحان مغز و اعصاب، برای هدایت زنده بینی و برداشتن ضایعات داخل مغز محبوبیت پیدا کرد. پس از آن این تکنولوژی توسط جراحان ستون فقرات برای تصویربرداری در زمان عمل برای نخاع پذیرفته شد. در سال 1978، Reid, برای اولین بار استفاده از سونوگرافی متمرکز برای ارزیابی پیش از عمل نخاع در بیمار مبتلا به کیست غده استروسيتى  در تیره گردنی گزارش کرد و از بیمار خواست تا گردن خود را خم کند و توسط یک "پنجره بین لایه ای", کانال نخاعی را با سونوگرافی نگاه کرد. "در ادامه، در سال 1982، Dohrmann و Rubin, استفاده از سونوگرافی در طول عمل (درون عمل) جراحی ستون فقرات در 10 بیمار با تشخیص های مختلف از جمله حباب نخاعی, نخاع شوکی کیست ها,  و  تومورهای درون نخاعی  و بیرون نخاعی را گزارش دادند. آنها اشاره كردند كه با استفاده از سونوگرافی درون عمل بعد از مهره برداری، قادر هستند تا تصاوير با كيفيت بالاتری را از آنچه كه از طریق «پنجره بین لایه ای» بدست می آید، به دست آورند, زیرا استخوانی كه برداشته شد، امواج فراصوتی عبوری را تضعیف می کند. در مقایسه با سونوگرافی، توموگرافی کامپیوتری (CT) و میلوگرافی - که روش های به طور گسترده در حال حاضر در دسترس بودند، در تجسم ساختارهای بافت نرم حساس نبودند. بنابراین، سونوگرافی به عنوان یک ابزار در نظر گرفته شد که می توانست دقیق تر میزان ضایعات داخل درون نخاعی را تعریف کند. تعدادی از نشریات تولید شدند که در آن سونوگرافی درون عمل برای هدایت برداشتن تومورهایدرون نخاعی  ئ  بیرون نخاعی ، تخلیه کیست های نخاعی و قرار دادن سرنگ های موازی ساب آراکنوید  مورد استفاده قرار گرفت. سونوگرافی درون عمل نیز برای تشخیص و تایید آسیب شناسی مرض تصلب شرائين شکمی برای کیسه تکال مانند فتق ها  دیسک مرکزی یا قطعات استخوانی دچار بیماری مورد استفاده قرار گرفت.

      همانطور که تصویربرداری رزونانس مغناطیسی با وضوح بالا (MRI) و حالات پیشرفته تر تصویر گرفتن داخل عمل مانند CT پرتوی-مخروطی مثل (cbCT) و CT درون عمل (iCT) به طور گسترده ای در دسترس قرار گرفته اند، استفاده از سونوگرافی درون عمل, در میان جراحی های ستون فقرات افت نموده است. با این حال, با توجه به تجربه ما، سونوگرافی درون عمل جراحی در تعدادی از شرایط عمل جراحی مفید است و در برخی موارد مزایای بیشتری نسبت به تکنولوژی های جدید دارد. این امر به ویژه در هنگام عمل کردن ضایعات توده درون نخاعی یا ضایعات شکمی  برای کیسه تکال  درست هستند, زیرا آسیب شناسی خارج از دید مستقیم جراح است. اگر چه استفاده از سونوگرافی درون عمل جراحی به واسطه تعریف, به اپراتور وابسته است، ما دریافتیم که استفاده از این تکنیک بسیار آسان است، جراحان می توانند بعد از 1 یا 2 عمل جراحی, ماهر شوند و تصاویر بدون یک رادیولوژیست قابل تفسیر می باشند (جدول 1 را ببینید).

        ما از دستگاه سونوگرافی سیار Aloka Prosound Alpha 5  (Hitachi، Wallingford، CT) برای انجام سونوگرافی در طول عمل جراحی ستون فقرات استفاده کرده ایم. به طور کلی، ما دریافته ایم که استفاده از پروب مبدل Aloka UST-9120 (Hitachi، Wallingford، CT) که دارای یک قطر 20 میلی متر است و دامنه فرکانس 4 تا 4. 4 مگاهرتز را ارائه می دهد، بیشترین سازگاری را با مشخصات ما دارد. تعدادی دستگاه قابل مقایسه در بازار وجود دارند و ما استفاده از هر دستگاه سونوگرافی مدرن همراه با مبدل های اختصاصی را توصیه می کنیم. پس از برداشتن کامل استخوان و بیرون آمدن نخاع، حوزه جراحی باید با محلول شور برای تزویج آکوستیک پر شود. پس از آن، پروب سونوگرافی باید در داخل حمام شور قرار داده شود تا تصاویر را در هر دو صفحه عرضی و طولی حاصل نماید. لمس نخاع یا نخاع شوکی  را با پروب به منظور به دست آوردن تصاویر لازم نیست.در سونوگرافی، نخاع به عنوان یک غشای اکوژنیک در اطراف یک فضای مایع نخاعی بدون انعکاس ظاهر می شود. نخاع شوکی  درون نخاع واقع شده است و به عنوان یک ساختار همگن با انعکاسات کم احاطه شده توسط لبه اکوژنیک ظاهر می شود که نشان دهنده تغییر فیزیکی چگالی از مایع نخاعی تا نخاع شوکی بافت اصلی است. همچنین یک انعکاس مرکزی روشن وجود دارد که کانال مرکزی را نمایان می کند. ريشه های عصبی خارج شونده به طور چشمگيري اکوژنيک هستند و به طور خاص در سندرم دم اسب ظاهر مي شوند.

ضایعات توده درون نخاعی

        در تجربه ما، سونوگرافی در طی عمل ثابت شده است که در طول جراحی برای آسیب شناسی درون نخاعی بسیار مفید است. نویسنده ها قبلاً استفاده از سونوگرافی برای برداشتن ضایعات درون نخاعی مانند تومورها و غارمانند، ضایعات بیرون نخاعی  مانند کیست های پس از قاعدگی، قرار دادن شریان های سارینگو-سوباراروآنیوئید و همچنین دفع فیستول های شریانی آئروهیدروهال دوقطبی ستون فقرات را گزارش داده اند. به به طور معمول، هنگام آماده شدن برای عمل جراحی درون نخاعی ، مواجهه استخوانی بر اساس یک CT یا MRI قبل از عمل برنامه ریزی می شود. پس از آن یک دوروتومی تقریبا توسط تقریب جایی که ضایعه باید براساس نشانه های مجاور باشد ایجاد می شود. هنگامی که ضایعه به نظر می رسد، ممکن است دوروتومی نیاز به طویل شدن در جهت جمجمه ای  یا  دمی داشته باشد تا از مواجهه کافی اطمینان حاصل شود. ضایعات درون نخاعی بیرون نخاعی  در سندروم دم اسبی  می تواند در مقایسه با تصویربرداری قبل از عمل جراحی به طور شاخکی  حرکت کند، که گاهی اوقات موقعیت یابی آنها را دشوار می سازد. اما اگر از سونوگرافی استفاده شود، ضایعه را می توان به صورت بصری مشخص نمود، در حالی که نخاع  هنوز دست نخورده است و باز شدن نخاعl  می تواند دقیقا براساس اندازه و محل ضایعه تنظیم شود. در مقایسه با سیستم های تصویربرداری پیشرفته تر درون عمل مانند cbCT یا iCT، سونوگرافی, تصویربرداری بافت نرم بافت بهتر را از ساختارهای درون نخاعی  فراهم می کند. به عنوان مثال، چندین نویسنده گزارش کرده اند که جداسازی ها  در کیست های نخاعی می تواند بر روی سونوگرافی تجسم شود، اما نه CT. MRI درون عمل (iMRI) در برخی از موسسات موجود است و تصویربرداری بافت نرم با وضوح بسیار بالاتر را ارائه می دهد. با این حال، استفاده از این فن آوری گران ، وقت گیر و برای بسیاری از آسیب شناسی داخلی, غیرضروری است ، به خصوص در مقایسه با سونوگرافی عملیاتی، که به طور گسترده در دسترس است، ارزان است، و می تواند در عرض چند دقیقه انجام شود.

        ضایعات درون نخاعی, یک چالش بزرگ برای جراح مطرح می کند زیرا برش  شامل تشریح  از طریق tracts  عصبی می شود و یک خطر ذاتی نقص عصبی بعد از عمل برای بیمار وجود دارد. اصول کلی پذیرفته شده در عمل جراحی نخاع درون نخاعی عبارتند از به حداقل رساندن تشریح  بافت اصلی نخاعی طبیعی، پیدا کردن صفحات بافت, و برش تنها تومور تا حد ممکن بدون نقص عصبی. استفاده از سونوگرافی درون عمل می تواند به جراح کمک کند تا به طور صحیح و موثر با ارائه اطلاعات در زمان واقعی در مورد ترکیب بافت در طی تشخیص از طریق نخاع, به اهداف برش برسد. در طی عمل جراحی، Gelfoam (Pfizer, New York, NY)  را نیز می توان برای تشخیص صفحات بافت و تعریف محدودیت های جداسازی برای ضایعات درون نخاعی مورد استفاده قرار داد. Gelfoam به نظر می رسد در سونوگرافی, فراانعکاسی باشد و امواج صوتی را تضعیف نمی کند، بنابراین می توان آن را در سونوگرافی شناسایی نمود و به عنوان یک نشانگر جراحی استفاده نمود.

نمونه موردی 1: ضایعه گردنی درون نخاعی نزدیک شده از طریق میلوتومی خط میانی

         یک مرد 54 ساله بدون سابقه پزشکی قابل توجه با تاریخچه یک ماهه از تب با منشا ناشناخته معرفی شد. اگر چه او از نظر عصبی دست نخورده بود، به عنوان بخشی از کار او، یک MRI ستون فقرات گردن داشت که یک توده بزرگ درون نخاعی  در مرکز C6 با سیگنال ناهمگن T2 در سمت پایین و سیگنال مایع را در بالا را با ارتقای بسیار دقیق پس از کنتراست نشان داد (شکل 1). جرم پس از یک ماه از نظارت تصویری، ثابت باقی ماند. برای جستجوی سایر علل احتمالی تب, یک کار گسترده بدون موفقیت انجام شد. با توجه به نیاز به تشخیص قطعی، بیمار به اتاق عمل برای لامینکتومی C5-7 و برداشتن ضایعه منتقل شد. پتانسیل های حرکتی برانگیخته شده (MEPs) و پتانسیل های تحریک شده ی حس بدنی  (SSEP) در طول این مورد بدست آمد. بعد از مواجهه با نخاع، سونوگرافی برای موقعیت یابی ضایعه و برنامه ریزی دوروتومی مورد استفاده قرار گرفت (شکل 2). نخاع  به شدت در وسط خط باز شد و برگچه های نخاع برای عضلات پاراسپین مجاور بخیه شد. بعد، عنکبوتی  با استفاده از گیره های ظرفی باز شد و به نخاع قرارگیرنده متصل شد. خط میانی نخاع توسط مشاهده تخلیه وریدهای جداره ای  و با استفاده از ریزتحریک  برای شناسایی محل معکوس شدن مرحله SSEPها شناسایی شد. پس از آن نرم شامه به شدت باز شد و یک ریزتشریح کننده  برای عمق بخشیدن به تشریح  از طریق رافه میانی پشتی استفاده شد. سونوگرافی اغلب برای هدایت مسیر جراحی از طریق نخاع استفاده می شود تا تومور خاکستری تجسم یابد. در قسمت بسیار جمجمه ای تومور، یک کیست به صورت مورد انتظار از MRI قبل از عمل مواجه شد. برای تایید این که این واقعاً جمجمه ای  ترین سمت تومور بود، یک قطعه کوچک از Gelfoam  در حفره برش  گذاشته شد و یک بار دیگر از سونوگرافی استفاده شد تا تأیید شود که این در واقع, حد تومور است (شکل 2). کپسول تومور از نخاع تشریح  شد و سپس تومور به صورت جزئی برداشته شد. سونوگرافی برای تشخیص تومور باقی مانده استفاده شد که پس از آن حذف می شود. پس از برش  کامل ضایعه، نرم شامه  و  نخاع بسته شدند. اشاره شد که نمایندگان MEPها و SSEPها در طول این مورد بدون تغییر باقی ماندن. پس از عمل، بیمار به مرحله اولیه عصبی بازگشت. تب او بعد از برداشتن تومور، از بین رفت. تشخیص نهایی پاتولوژیک, اپنادیوموما درجه II سازمان بهداشت جهانی را دریافت کرد و یک ماه پس از آن MRI به دست آمده, یک برش  کامل را تایید کرد (شکل 3).

Abstract

        Objective: Intraoperative ultrasound has been used by spine surgeons since the early 1980s. Since that time, more advanced modes of intraoperative imaging and navigation have become widely available. Although the use of ultrasound during spine surgery has fallen out of favor, it remains the only true real-time imaging modality that allows surgeons to visualize soft tissue anatomy instantly and continuously while operating. It is our objective to demonstrate that for this reason, ultrasound is a useful adjunctive technique for spine surgeons, especially when approaching intradural lesions or when addressing pathology in the ventral spinal canal via a posterior approach.

Methods: Using PubMed, the existing literature regarding the use of intraoperative ultrasound during spinal surgery was evaluated. Also, surgical case logs were reviewed to identify spinal operations during which intraoperative ultrasound was used. Illustrative cases were selected and reviewed in detail.

Results: This article provides a brief review of the history of intraoperative ultrasound in spine surgery and describes certain surgical scenarios during which this technique might be useful. Several illustrative cases are provided from our own experience.

Conclusions: Surgeons should consider the use of intraoperative ultrasound when approaching intradural lesions or when addressing pathology ventral to the thecal sac via a posterior approach.

Introduction

       During the early 1980s, the use of intraoperative ultrasound gained popularity among cranial neurosurgeons for guiding the biopsy and resection of lesions within the brain.1,2 This technology was subsequently adopted by spine surgeons for realtime intraoperative imaging of the spinal cord.3-5 In 1978, Reid first reported the use of focused ultrasound to preoperatively evaluate the spinal cord in a patient with cystic astrocytoma of the cervical cord by asking the patient to flex his neck and looking into the spinal canal with ultrasound via an “interlaminar window.”6 Subsequently, in 1982, Dohrmann and Rubin reported using ultrasound intraoperatively during spinal surgery on 10 patients with varying diagnoses including syringomyelia, spinal cord cysts, and intramedullary and extramedullary tumors.7 They noted that by using the ultrasound intraoperatively after laminectomy, they were able to obtain higher quality images than could be obtained via the “interlaminar window” since the bone that was removed would attenuate passing ultrasound waves.7,8 In comparison to ultrasound, computed tomography (CT) and myelography—the most widely available imaging modalities at the time—were not as sensitive in visualizing soft tissue structures. Therefore, ultrasound was seen as a tool that could more accurately define the extent of intradural lesions. A number of publications were produced where intraoperative ultrasound was used to guide the resection of intramedullary and extramedullary tumors, the drainage of spinal cysts, and the placement of syringosubarachnoid shunts.1,9-18 Intraoperative ultrasound was also used to identify and confirm decompression of pathology ventral to the thecal sac such as central disc herniations or retropulsed bone fragments.

      As high-resolution magnetic resonance imaging (MRI) and more advanced modes of intraoperative image acquisition such as cone-beam CT (cbCT) and intraoperative CT (iCT) have become more widely available, the use of intraoperative ultrasound has fallen out of favor among spinal surgeons.20 Based on our experience, however, intraoperative ultrasound remains a useful adjunct in a number of operative situations and, in some cases, has an advantage over newer technologies. This is particularly true when operating on intradural mass lesions or lesions that are ventral to the thecal sac since the pathology is out of direct sight of the surgeon. Although the use of intraoperative ultrasound is by definition operator dependent, we have found that this technique is very easy to use, surgeons can become proficient after 1 or 2 operations, and images can be readily interpreted without a radiologist (see Table 1).

Requirements, Technique, and Normal Spinal Imaging

        We have used an Aloka Prosound Alpha 5 mobile ultrasound machine (Hitachi, Wallingford, CT) for intraoperative ultrasound during spinal surgery. In general, we have found using the Aloka UST-9120 transducer probe (Hitachi, Wallingford, CT), which has a 20 mm diameter and offers a 10 to 4.4 MHz frequency range, to be the most compatible for our specifications. There are a number of comparable devices on the market, and we recommend using any modern, mobile ultrasound unit with dedicated transducers. After bony removal is complete and the dura is exposed, the surgical field should be filled with saline solution for acoustic coupling. The ultrasound probe should then be placed within the saline bath to obtain images in both the transverse and longitudinal planes. It is usually not necessary to touch the dura or the spinal cord with the probe in order to obtain images.

Intradural Mass Lesions

        In our experience, intraoperative ultrasound has proved to be extremely useful during surgery for intradural pathology. Authors have previously reported using ultrasound for resection of intramedullary lesions such as tumors and cavernomas,extramedullary lesions such as posttraumatic cysts, placement of syringo-subarachnoid shunts, and also the obliteration of spinal dural arteriovenous fistulae.10-12,14,16-18,21-38 Typically, when preparing for intradural surgery, the bony exposure is planned based on a preoperative CT or MRI. A durotomy is then made by roughly approximating where the lesion should be based on adjacent landmarks. Once the lesion comes into view, the durotomy may then need to be lengthened in either the cranial or caudal direction to ensure adequate exposure. Intradural extramedullary lesions of the cauda equina can migrate rostrally in comparison to preoperative imaging, occasionally making them difficult to locate.32 If intraoperative ultrasound is used, however, the lesion can be visualized while the dura is still intact and the dural opening can be tailored exactly to the size and location of the lesion.27,32 When compared to more advanced intraoperative imaging systems such as cbCT or iCT, ultrasound provides superior soft tissue imaging of intradural structures. For example, several authors have reported that septations within spinal cord cysts can be visualized on ultrasound but not CT.1,3 Intraoperative MRI (iMRI) is available at some institutions and does provide much higher resolution soft tissue imaging.11,20,21 However, use of this technology is expensive, time consuming, and unnecessary for most intradural pathology, especially when compared to intraoperative ultrasound, which is widely available, inexpensive, and can be performed in minutes.

         Intramedullary lesions pose a significant challenge to the surgeon as resection involves the dissection through neural tracts and there is an inherent risk of postoperative neurological deficit to the patient.39 Generally accepted principles of intramedullary spinal cord surgery include minimizing dissection of normal spinal cord parenchyma, finding tissue planes when able, and resecting only as much tumor as possible without resulting in neurological deficit. The use of intraoperative ultrasound can help the surgeon to safely and effectively achieve these goals of resection by providing real-time information on tissue composition during dissection through the spinal cord.16,21,27 During surgery, Gelfoam (Pfizer, New York, NY) may also be used to discern tissue planes and to define the limits of dissection for intramedullary lesions.Gelfoam appears hyperechoic on ultrasound and does not attenuate acoustic waves so it can be identified on ultrasound and used as a surgical marker.

Illustrative Case 1: Cervical Intramedullary Lesion Approached via Midline Myelotomy

       A 54-year-old male with no significant past medical history presented with a 1-month history of fever of unknown origin. Although he was neurologically intact, as part of his workup, he had a cervical spine MRI that revealed a large intramedullary mass centered at C6 with heterogeneous T2 signal at the lower aspect and fluid signal at the top with very subtle enhancement after contrast (Figure 1). The mass remained constant in size after 1 month of surveillance imaging. An extensive workup was performed to search for other possible causes of fever without success. Due to the need for a definitive diagnosis, the patient was taken to the operating room for C5-7 laminectomy and resection of the lesion. Motor evoked potentials (MEPs) and somatosensory evoked potentials (SSEPs) were obtained during the case. After exposing the dura, the ultrasound was then used to localize the lesion and plan the durotomy (Figure 2). The dura was opened in the midline sharply and the dural leaflets were stitched to the adjacent paraspinal muscles. Next, the arachnoid was opened and attached to the overlying dura using vessel clips. The midline of the spinal cord was identified by observing the drainage of the septal veins and by using microstimulation to identify the location of phase reversal of the SSEPs.40 The pia was then opened sharply and a microdissector was used to deepen the dissection through the dorsal median raphe. The ultrasound was used frequently to guide the surgical trajectory through the spinal cord until the grayish tumor was visualized. At the very cranial part of the tumor, a cyst was encountered as expected from the preoperative MRI. To confirm that this truly was the most cranial aspect of the tumor, a small piece of Gelfoam was placed in the resection cavity and, once again, the ultrasound was used to confirm that this indeed was the limit of the tumor (Figure 2). The tumor capsule was dissected free from the spinal cord and the tumor was then removed in a piecemeal fashion. The ultrasound was used to identify residual tumor, which was subsequently removed. After complete resection of the lesion, the pia and dura were closed. It was noted that MEPs and SSEPs remained unchanged throughout the case. Postoperatively, the patient returned to his neurological baseline. His fever resolved after the removal of the tumor. The final pathological diagnosis returned World Health Organization grade II ependymoma and an MRI obtained 2 months later confirmed a complete resection (Figure 3).

چکیده

مقدمه

ضایعات توده درون نخاعی

نمونه موردی 1: ضایعه گردنی درون نخاعی نزدیک شده از طریق میلوتومی خط میانی

ضایعات شکمی به کیسه تکال

نمونه موردی 2: فتق دیسک قفسه سینه قابل تشخیص با رویکرد ترنس فاکت ساقه اصلی

نمونه موردی 3: کاهش شکستگی کمری کمری

نتیجه گیری

منابع

Abstract

Introduction

Requirements, Technique, and Normal Spinal Imaging

Intradural Mass Lesions

Lllustrative case 1: Cervical Intramedullary Lesion Approached via Midline Myelotomy

Lesion ventral to the Thecal Sac

Lllustrative case 2: Symptomatic Thoracic Disc Herniation Resected Via Posterior Pedicle Sparing Transfacet Approach

Lllustrative case 3:   Reduction of a Lumbar Burst Fracture

Conclusion

References