Phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu với định vị bằng hình ảnh trong phẫu thuật

Bài viết Phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu với định vị bằng hình ảnh trong phẫu thuật giới thiệu phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu sử dụng định vị bằng hình ảnh chụp cắt lớp vi tính trong phẫu thuật để điều trị các bệnh lý cột sống thắt lưng tại Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Nam Sài Gòn.

PHẪU THUẬT CỘT SỐNG XÂM LẤN TỐI THIỂU VỚI ĐỊNH VỊ

BẰNG HÌNH ẢNH TRONG PHẪU THUẬT

Đỗ Anh Vũ 1 , Dương Đức Anh 1 , Nguyễn Kim Chung 2

TÓM TẮT 100

Đề tài này mục đích chúng tôi giới thiệu

phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu sử dụng

định vị bằng hình ảnh chụp cắt lớp vi tính trong

phẫu thuật để điều trị các bệnh lý cột sống thắt

lưng tại Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Nam Sài

Gòn Các trường hợp minh họa bệnh nhân phẫu

thuật làm cứng cột sống lối sau xâm lấn qua da

tối thiểu được hỗ trợ bởi hệ thống O-arm định vị

Thảo luận về các tài liệu và những ưu điểm của

kỹ thuật này so với phương pháp sử dụng bằng

C-arm thông thường như: Phơi nhiễm bức xạ

nghề nghiệp thấp hơn cho nhân viên trong phòng

mổ, giảm nhu cầu chụp ảnh hậu phẫu và giảm tỷ

lệ chỉnh sửa Quan trọng nhất, chúng tôi chứng

minh rằng việc sử dụng định hướng hình ảnh CT

chùm tia hình nón trong phẫu thuật để tăng độ

chính xác đặt vít chân cung

SUMMARY

We present our perioperative minimally

invasive spine surgery technique using

intraoperative computed tomography

imageguided navigation for the treatment of

various lumbar spine pathologies at Nam Sai

Gon International Hospital We present an

illustrative case of a patient undergoing

1 Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Nam Sài Gòn

2 Bệnh viện Chợ Rẫy

Chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Kim Chung

Email: drncchung@yahoo.com

Ngày nhận bài: 20.10.2022

Ngày phản biện khoa học: 20.10.2022

minimally invasive percutaneous posterior spinal fusion assisted by the O-arm system with navigation We discuss the literature and the advantages of the technique over fluoroscopic imaging methods: lower occupational radiation exposure for operative room personnel, reduced need for postoperative imaging, and decreased revision rates Most importantly, we demonstrate that use of intraoperative cone beam CT image-guided navigation has been reported to increase accuracy

I GIỚI THIỆU

Với sự ra đời phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu (MISS), Foley và Lefkowitz đã giới thiệu biến thể là làm cứng cột sống thắt lưng qua lỗ liên hợp xâm lấn tối thiểu (MIS-TLIF) vào đầu những năm 2000 Kể từ đó, MIS-TLIF đã chứng minh ít biến chứng hơn,

ít mất máu hơn trong phẫu thuật, thời gian nằm viện và thời gian hồi phục ngắn hơn, đồng thời ít sử dụng thuốc giảm đau hơn sau phẫu thuật với kết quả lâm sàng và tỷ lệ làm cứng tương tự so với phẫu thuật mổ hở TLIF thông thường Hơn nữa, MIS-TLIF có liên quan đến kết quả thuận lợi ở bệnh nhân béo phì Lợi ích của phẫu thuật MIS-TLIF so với phẫu thuật hở TLIF có thể là do các nguyên tắc chính xác định MISS, cụ thể như sau: Giảm thiểu sự cắt mô mềm và giảm thiểu sự mất ổn định của các đoạn cột sống, do đó để lại vết phẫu thuật nhỏ nhất có thể trong khi vẫn đạt được mục tiêu; Đạt được giải ép 2 bên ống sống thông qua cách tiếp cận 1 bên

khi cần thiết; và Đạt được giải ép thần kinh

gián tiếp

Các di chứng thần kinh do đặt sai vít

cuống cung trong quá trình làm cứng và đặt

dụng cụ cột sống, việc đặt không chính xác

có thể xảy ra khá thường xuyên với màn

huỳnh quang thông thường Do hạn chế bóc

tách và tiếp cận cuống cung trong quá trình

phẫu thuật cột sống và đặc biệt với kỹ thuật

phẫu thuật cột sống xâm lấn tối thiểu, các

bác sĩ phẫu thuật cột sống đã phụ thuộc rất

nhiều vào màn huỳnh quang trong mổ khi đặt

vít vào cuống cung Bên cạnh đó, điều này đã

làm rõ lên lo ngại về mức độ phơi nhiễm bức

xạ của tất cả những nhân viên y tế trong

phòng mổ

Những hạn chế liên quan đến màn huỳnh

quang thông thường trong phòng mổ đã làm

tăng sự quan tâm đến việc cải thiện các

phương pháp định vị trong phẫu thuật cột

sống, đã phát triển rất nhiều trong vài năm

qua Việc sử dụng màn huỳnh quang 2 chiều

(2D) đã giảm một cách vừa phải số lượng vít

được đặt không đúng cách và việc áp dụng

kỹ thuật định vị hình ảnh CT trước phẫu

thuật làm giảm tỷ lệ này Công nghệ định vị

dựa trên máy tính đã tạo điều kiện thuận lợi

cho các quy trình phức tạp trong MISS, nơi

mà khả năng hiển thị bị hạn chế Việc sử

dụng hệ thống định vị 3D trong thập kỷ qua

đã làm cho các hoạt động cột sống an toàn

hơn và ít xâm lấn hơn Nhiều tác giả đã nhấn

mạnh việc sử dụng định vị hình ảnh cho các

phẫu thuật cột sống như một cách để giảm

phơi nhiễm bức xạ và thời gian phẫu thuật

Sự ra đời của O-arm (Medtronic, Inc.) đã

cho phép các bác sĩ phẫu thuật cột sống thực

hiện các phẫu thuật xâm lấn tối thiểu một

cách chính xác, an toàn và hiệu quả hơn [6] O-arm là một hệ thống hình ảnh 3 chiều (3D) cung cấp khả năng quay 360° đầy đủ có thể kết nối với hệ thống định vị bên ngoài cũng cho phép bác sĩ phẫu thuật có được hình ảnh

CT ngay lập tức khi hoàn thành phẫu thuật Điều này sẽ can thiệp ngay lập tức nếu như

có sự sai lệch vít cuống cung trước khi đóng vết mổ Những vấn đề khác đã làm nổi bật khả năng của O-arm là thu được hình ảnh CT với các tái tạo đa điểm cùng với định vị để làm cho phù hợp một cách lý tưởng cho phẫu thuật xâm lấn tối thiểu

II KỸ THUẬT PHẪU THUẬT

Vị trí bệnh nhân

Tất cả các bệnh nhân mổ MISS vùng cột sống thắt lưng – cùng với định vị O-arm được đặt nằm sấp trên bàn mổ cột sống thấu tia xạ Jackson Cột sống thắt lưng - cùng của bệnh nhân được xát khuẩn vô trùng và cẩn thận để toàn bộ cột sống thắt lưng – cùng càng rộng càng tốt, vùng trải rộng vì nó cho phép xác định giải phẫu bề mặt da (gai chậu

sau trên, mào chậu và các mỏm gai)

Gắn khung tham chiếu

Lựa chọn hệ quy chiếu lý tưởng và vị trí đặt phụ thuộc vào mục tiêu của phẫu thuật viên và giải phẫu của bệnh nhân Một khung tham chiếu gắn qua da thường đặt ở mào chậu đối bên vị trí can thiệp thấp hơn mức của gai chậu sau trên hoặc gắn vào mỏm gai của đốt sống trên đoạn thắt lưng - cùng cần can thiệp (Hình 1a và Hình 1b) Vị trí của máy trạm StealthStation và đèn LED được đặt ở chân bàn mổ và đầu bàn mổ tùy theo khung quy chiếu được gắn ở vị trí nào

Hình 1a Khung tham chiếu gắn vào mào chậu sau trên

Hình 1b Khung tham chiếu gắn vào mỏm gai

Thu nhận hình ảnh CT

Hình ảnh CT 3D thu được bằng máy quét CT di động chùm tia hình nón (Oarm, Medtronic, Inc.) và được chuyển đến máy định vị phẫu thuật StealthStation (Hình 2) Tất cả các đầu dò định vị và thiết bị đo đạc đã được hiệu chuẩn Mặc dù có thể giữ O-arm trong khu phẫu thuật vô trùng trong toàn bộ quy trình, nhưng chúng tôi thường là di chuyển O-arm và đặt nó ra chỗ khác trong phòng phẫu thuật

Hình 2 Chụp quét O-arm sau khi gắn khung tham chiếu

Rạch da

Các vết rạch da cạnh bên lập kế hoạch bằng cách sử dụng một đầu dò định vị (Hình 3) Lập kế hoạch quỹ đạo trục vít bằng cách sử dụng đầu dò định vị với "phép chiếu về phía trước" trên StealthStation cho phép vị trí chính xác và chiều dài vết rạch da

Hình 3 Lập kế hoạch rạch da bằng một đầu dò định vị

Định vị đặt dụng cụ

Một bộ nong định vị được đưa vào qua

cơ cạnh đường giữa Wiltse và được gắn vào

điểm bắt đầu trục vít lý tưởng - cạnh bên mặt

khớp (Hình 4) Một cây kim định vị

(Jamshidi) được sử dụng để đi vào trung tâm

của cuống cung cùng được xác định bởi các

mặt phẳng đứng dọc giữa, mặt phẳng ngang

và mặt phẳng trán (Hình 5) Vị trí chính xác

của kim Jamshidi ban đầu là rất quan trọng

để đạt được độ chính xác cao cho định vị

cuống cung Sự khác biệt về giải phẫu của bề

mặt xương đốt sống lưng và điểm bắt đầu

của cuống cung có thể không đều và khó kết

nối Kỹ thuật của chúng tôi đưa kim Jamshidi

qua các cơ cạnh xương sống giống như “ném

phi tiêu” Giảm thiểu sự co rút của cơ và mô

mềm giúp giảm thiểu sự sai lệch trong quỹ đạo định vị Các K-wire dẫn hướng đưa qua Jamshidi để duy trì quỹ đạo và vị trí của cuống sống Khi phần cuống cung đã có đường hầm, một ống dẫn đường được sử dụng để áp vào phần cuống sống và kích thước mong muốn của con vít được xác định thông qua các phép đo trên màn hình StealthStation (Hình 6) Cần lưu ý rằng các lực hướng xuống đáng kể trong quá trình này

có thể làm di chuyển thân đốt sống khỏi vị trí được chụp ảnh ban đầu có thể dẫn đến độ chính xác bị sai lệch Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên hết sức thận trọng trong việc giảm thiểu các lực cực mạnh có thể làm dịch chuyển hoặc thay đổi sự thẳng hàng của cột sống được phẫu thuật

Hình 4 Bộ nong định vị được đưa vào qua cơ cạnh đường giữa Wiltse

Hình 5 Cây kim định vị được sử dụng đi vào trung tâm của cuống cung

Hình 6 Kích thước của vít được xác định thông qua các phép đo trên màn hình

Trong cố định cột sống thắt lưng - cùng

đoạn ngắn, chúng tôi đưa thanh rod vào trực

tiếp bằng cách sử dụng dụng cụ giá đỡ thanh

Đối với các đoạn dài hơn và các trường hợp

cong vẹo cột sống thoái hóa, chúng tôi sử

dụng thiết bị đo để dễ dàng biết được chiều

dài rod

Que dẫn đường

Quản lý các cây dẫn hướng trong quá

trình định vị MISS là cực kỳ quan trọng Vì

không có khả năng định vị đầu cây dẫn

hướng trong thời gian thực, nên có nguy cơ

vô tình đẩy cây dẫn hướng qua thân đốt sống

và vào ổ bụng Trong kỹ thuật của chúng tôi,

trong khi định vị MISS, chúng tôi đặc biệt

chú ý đến vị trí cây dẫn hướng Sau khi một

ống nong hoặc vít được đặt ở phần đầu

cuống cung, chúng tôi khuyên bạn nên kéo

cây dẫn hướng ra sau vài cm Ở một số có

các kỹ thuật định vị MISS “không cây dẫn

đường”, tùy chọn chiếu ngược trên màn hình

StealthStation cho phép lưu quỹ đạo của

cuống mà không cần cây dẫn hướng Tuy

nhiên, chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng

cây dẫn hướng có thể tái tạo và đáng tin cậy

hơn và dẫn đến việc cung cấp các taro, vít

cuống cung và phẫu thuật tổng thể nhanh

hơn

Sau phẫu thuật

Hình ảnh xác nhận trong phẫu thuật

O-arm và chụp CT sau phẫu thuật đã được phân

tích để tìm bằng chứng về sự phá vỡ thành

xương của cuống cung Phần lớn chụp CT

sau phẫu thuật được thực hiện ở bệnh nhân

ngoại trú nhằm mục đích chẩn đoán hoặc xác

định sự hợp nhất của xương Bất cứ khi nào

có thể, chụp CT ngay lập tức sau phẫu thuật

thường không được thực hiện trên những

bệnh nhân không có triệu chứng do lo ngại

về phơi nhiễm phóng xạ quá mức

III THẢO LUẬN

Thế hệ mới nhất của công nghệ định vị - định vị bằng hình ảnh chụp cắt lớp vi tính trong phẫu thuật với máy quét O-arm di động

- đã tạo ra tác động to lớn đối với phẫu thuật cột sống và có rất nhiều tài liệu về chủ đề này [10, 11, 25] Tăng độ phân giải hình ảnh

đã dẫn đến cải thiện độ chính xác của việc đặt dụng cụ ở cột sống ngực và thắt lưng, do

đó đã dẫn đến kết quả lâm sàng vượt trội tổng thể

Baaj và cộng sự đã công bố một nghiên cứu độc quyền về công nghệ O-arm và việc

sử dụng nó trong phẫu thuật cột sống xấm lấn tối thiểu Họ đã trình bày 14 trường hợp làm cứng cột sống đa tầng phức tạp, trong đó

có tổng cộng 110 vít được đặt qua da Lượng máu mất ước tính trung bình là tối thiểu 156

ml và thời gian phẫu thuật trung bình là 296 phút Tổng cộng có 6 vít bị lỗi (4 vít ra bên

và 2 vít vào trong) mà không có thiếu hụt thần kinh Tác giả kết luận rằng kỹ thuật là thực tế và luôn đáng tin cậy trong việc cung cấp độ chính xác khi đặt và cải thiện kết quả tương ứng, mặc dù cần phải theo dõi lâu dài

để xác nhận Cho và cộng sự cũng nghiên cứu TLIF O-arm với đường mổ nhỏ và phát hiện 4 vít bị lỗi ở cuống >2mm trong 82 lần đặt vít chân cung ở 20 bệnh nhân mà không

bị tổn thương thần kinh

Park và cộng sự là những người đầu tiên công bố một nghiên cứu đánh giá cánh tay chữ O cùng với phương pháp đặt vít chân cung xâm lấn tối thiểu Ở 11 bệnh nhân với

52 con vít, họ nhận thấy tỷ lệ lạc vị trí là 7,5% và không có vị trí nào lớn hơn 2 mm, con số rất giống với các nghiên cứu trước đây sử dụng hướng dẫn máy tính tương tự trong các phẫu thuật mổ mở cột sống Mặc

dù một nghiên cứu sơ bộ trên một số lượng

nhỏ bệnh nhân, kỹ thuật của tác giả được

phát hiện là tương đối chính xác và an toàn

Một năm sau, Garrido và Wood báo cáo

kinh nghiệm của họ với O-arm cùng với các

phẫu thuật MIS ở một vùng thắt lưng chậu

Mục tiêu của tác giả là một kỹ thuật để cố

định thắt lưng chậu sẽ giảm thiểu sự bóc tách

rộng rãi và các di chứng liên quan của nó,

giảm tiếp xúc với bức xạ, cung cấp chất

lượng hình ảnh tốt hơn và tạo điều kiện thuận

lợi cho sự phức tạp của vị trí phần cứng

Trong nghiên cứu, 5 bệnh nhân đã trải qua

10 vít xương chậu có ống dẫn hướng O-arm

mà không tổn thương thần kinh hông cũng

như không đặt sai vị trí của vít mào chậu

Đồng thời, kỹ thuật của tác giả cùng với

O-arm đã giúp tác giả đạt được những mục tiêu

mà tác giả đã đề ra để hoàn thành

Oertel và cộng sự trình bày 50 bệnh

nhân đã trải qua các cuộc phẫu thuật làm

cứng cột sống, 10 trong số đó là bằng vít

cuống sống qua da [21] Trong tổng số 278

đinh vít được lắp vào, chỉ có 9 vít bị thủng

(tất cả đều ở trong, <2 mm) mà không bị tổn

thương rễ thần kinh Họ báo cáo rằng, so

sánh giữa hình ảnh CT định vị và màn huỳnh

quang, định vị O-arm là phương pháp chính

xác và chính xác nhất Ngoài ra, kinh nghiệm

của họ chỉ ra rằng chất lượng hình ảnh của

O-arm gần như giống với chụp CT và chỉ ở

những bệnh nhân có trọng lượng > 250lbs thì

chất lượng hình ảnh mới bắt đầu suy giảm

Ứng dụng của O-arm đối với phẫu thuật

MISS đã được mô tả trong một nghiên cứu

lớn của Houten và cộng sự Họ đã trình bày

một loạt lâm sàng lớn về việc đặt vít chân

cung qua da bằng hình ảnh O-arm và so sánh

kết quả với phẫu thuật có hướng dẫn bằng

màn huỳnh quang Tất cả bệnh nhân trong

nghiên cứu đều trải qua phương pháp làm

cứng cột sống thắt lưng xâm lấn tối thiểu

(MIS-TLIF, DLIF và XLIF) hầu hết để điều trị trượt đốt sống Nhóm O-arm có 52 bệnh nhân với 205 vít và nhóm dựa trên màn huỳnh quang có 42 bệnh nhân với 141 vít Tỷ

lệ thủng lần lượt là 3% so với 12,8% (𝑃

<0,001) và thời gian phẫu thuật trung bình là

200 so với 221 phút (𝑃 <0,03) Nghiên cứu được xây dựng dựa trên kết quả của Oertel

và cộng sự, báo cáo kết quả xuất sắc tương tự với O-arm trong các trường hợp MISS Ngoài ra, họ nhận thấy rằng chất lượng hình ảnh được duy trì ngay cả với những bệnh nhân trên 300 lbs (tối đa 339 lbs) Cuối cùng,

họ lưu ý rằng Oarm cho phép bác sĩ phẫu thuật đặt vít mà không cần phải mang áo chì như được yêu cầu với màn huỳnh quang

IV THUẬN LỢI VÀ BẤT LỢI CỦA HỆ THỐNG O-ARM

Hệ thống O-arm chùm tia hình nón cung cấp một số lợi thế so với các phương pháp chụp ảnh phổ biến, đặc biệt là đối với MISS vốn được hưởng nhiều lợi ích từ việc

sử dụng định vị Khả năng giảm phơi nhiễm bức xạ cho nhân viên phòng mổ đã được trích dẫn nhiều trong các tài liệu Người ta báo cáo rằng, thông qua việc đánh giá các tính năng đo liều lượng của nó, quét O-arm giảm được khoảng 50% liều bức xạ của chụp

CT 64 lát cắt Ưu điểm thứ hai của chùm nón O-arm là khả năng cung cấp cái nhìn chi tiết hơn về các cuống sống cho phép đặt vít chính xác hơn Silbermann và cộng sự cũng báo cáo rằng hướng dẫn định vị với hình ảnh

CT chùm tia nón chính xác hơn đáng kể trong việc đặt vít khi so sánh với kỹ thuật tự

do, đạt gần như 100% Độ chính xác của định vị CT chùm hình nón đã được bao trùm tính năng đăng ký tự động và tính linh hoạt trong phần mềm để giảm thiểu sai sót của con người và giảm thời gian phẫu thuật tổng

thể Nhược điểm của định vị hình ảnh CT là

chi phí đầu tư hiện tại cho máy quét CT di

động O-arm và hệ thống hướng dẫn

StealthStation là rất cao Mặc dù chi phí của

công nghệ mới đang giảm dần theo thời gian,

nhưng điều cấp thiết là phải tiến hành nhiều

nghiên cứu hơn về hiệu quả chi phí để chứng

minh về mặt tài chính cho công nghệ định vị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Baaj A A, Beckman J, and Smith D A,

“O-Arm-based image guidance in minimally

invasive spine surgery: technical note”

ClinicalNeurology andNeurosurgery, vol

115, no 3, pp 342–345, 2013

2 Christopher J, Christopher J, Michelle A,

et al “One-step minimally invasive pedicle

screw instrumentation using o-arm and

stealth navigation” Clin Spine Surg;31: 197–

202, 2018

3 Drazin D, Al-Khouja L, Shweikeh F,

Pashman R, Johnson J, and Kim T,

“Economics of image guidance and

navigation in spine surgery” Surgical

Neurology International, vol 6, supplement

10, pp S323–S326, 2015

4 Garrido B J and Wood K E, “Navigated

placement of iliac bolts: description of a new

technique” Spine Journal, vol 11, no 4, pp

331–335, 2011

5 Gianaris T J, Helbig G M, and Horn E

M, “Percutaneous pedicle screw placement

with computer-navigated mapping in place of

kirschner wires: clinical article” Journal of Neurosurgery: Spine, vol 19, no 5, pp 608–

613, 2013

6 Goh G, S, Liow M H L, Yeo W, et al,

“The influence of body mass index on functional outcomes, satisfaction, and return

to work after single-level minimally-invasive transforaminal lumbar interbody fusion: a five-year follow-up study” Spine; 44: 809–

17, 2019

7 Kim T T, Drazin D, Shweikeh F, Pashman R, and Johnson J P, “Clinical

and radiographic outcomes of minimally invasive percutaneous pedicle screw placement with intraoperative CT (O-arm) image guidance navigation” Neurosurgical Focus, vol 36, no 3, 2014

8 Oertel M F, Hobart J, Stein M, Schreiber

V, and Scharbrodt W, “Clinical and

methodological precision of spinal navigation assisted by 3D intraoperative O-arm radiographic imaging” Journal of Neurosurgery: Spine, vol 14, no 4, pp 532–

536, 2011

9 Silbermann J, Riese F, Allam Y, Reichert

T, Koeppert H, and Gutberlet M,

“Computer tomography assessment of pedicle screw placement in lumbar and sacral spine: comparison between free-hand and O-arm based navigation techniques” European Spine Journal, vol 20, no 6, pp 875–881,

2011