Der klinische Einsatz von Neuronavigation zur lateralen Instrumentierung der thorakolumbalen Wirbelsäule

Abstract-Text deutsch

Hintergrund: Das Potential von Computertomographie (CT)-basierter Neuronavigation in der Wirbelsäulenchirurgie reicht weit über den Einsatz in der Pedikelschraubenanlage hinaus. In dieser Studie wurde der Einsatz von Neuronavigation im Rahmen der lateralen Instrumentierung der Wirbelsäule analysiert.

Methoden: Patienten mit geplanter lateraler Instrumentierung wurden prospektiv in die Studie eingeschlossen. Zur Neuronavigation wurde eine Navigationsstern am Becken angebracht und intraoperativ ein CT-Scan durchgeführt. Zudem erfolgte intraoperativ ein Kontrollscan zur Überprüfung der Materiallage anstatt routinemäßig durchgeführter konventioneller fluoroskopischer Lagekontrolle in 2 Ebenen.  

Ergebnisse: 100 Patienten wurden von April bis Oktober 2021 eingeschlossen und jeweils median 1 (1-4) Höhen instrumentiert. Die Indikationen zur operativen Versorgung waren Trauma (39%), spinale Infektionen (31%), primäre und sekundäre Tumoren des Knochens (17%) und degenerative Wirbelsäulenerkrankungen (13%). Die OP-Dauer gemessen ab dem ersten CT-Scan betrug 96 +/- 38 (30-186) Minuten. Gesamt wurden 124 Cages implantiert (69 expandierbare Cages als Wirbelkörperersatz (55.6%) und 55 Cages zur interkorporalen Fusion (44.4%)). Einschränkungen in der Neuronavigation zeigten sich in vier Fällen (4.0%) (zwei Fälle mit ausgeprägter Ungenauigkeit durch intraoperative Dislokation des Referenzsterns, ein Fall mit Softwareproblemen, eine Fall mit anatomischen Limitationen), ebenso wie eine erschwerte Entfernung der Beckenreferenz in einem Fall. Technische Schwierigkeiten in der intraoperativen CT-Bildgebung erforderten eine konventionelle fluoroskopische Implantatkontrolle in zwei Fällen (2.0%). Eine intraoperative Korrektur der Cage-Lage erfolgte in 16 Fällen (16%), eine postoperative Cage-Revision war in einem Fall (1.0%) erforderlich. Die intraoperative Anforderung an den Chirurgen auf einer Skala von 0 bis 150 wurde in 74 Fällen bewertet, welche moderate Anforderungen aufzeigten (Median 30 (10-120)). Die Bewertungen des Systems zeigten eine hohe Zufriedenheit in den Punkten Installation des Referenzsterns, Handling des Systems, Verlässlichkeit und Patientensicherheit.

Schlussfolgerung: Die CT-basierte Neuronavigation in der lateralen Instrumentierung der Wirbelsäule – verglichen mit Freihandtechnik oder fluoroskopisch kontrollierter Instrumentierung – ermöglicht eine hochpräzise Operationsplanung und Implantatplatzierung, ebenso wie eine potentiell reduzierte Strahlenbelastung und Operationsdauer.

Abstract-Text englisch

Introduction: The potential of computed tomography (CT)-based neuronavigation in spinal surgery reaches beyond pedicle screw placement. In this study, neuronavigation for lateral instrumentation of the thoracolumbar spine was analyzed.

Methods: Patients scheduled for lateral instrumentation were prospectively included. For neuronavigation, a registration array was attached to the pelvis and a computed tomography scan was acquired intraoperatively. A control CT-scan was routinely performed after final placement of the implants instead of conventional 2-dimensional X-ray scans.

Results: 100 patients were enrolled from April to October 2021 with a median of 1 (1-4) level being instrumented. Indications for surgery were trauma (39%), spinal infection (31%), primary and secondary tumors of the spine (17%) and degenerative spine disease (13%). Duration of surgery after the first CT-scan was 96+/-38 (30-186) minutes. In total, 124 cages were implanted (69 expandable cages for vertebral body replacement (55.6%) and 55 cages for interbody fusion (44.4%)). Neuronavigation was impaired in four cases (4.0%) (two cases of major inaccuracy due to reference array mispositioning, one case of software issues, one case of anatomical issues). Intraoperative CT issues required conventional X-ray-scans for implant positioning control in two cases (2.0%). Intraoperative cage repositioning was performed in 16 cases (16%) - postoperative cage-revision in one case (1.0%). The intraoperative mental load was rated on a scale from 0 to 150 (maximal effort) by surgeons, showing a moderate effort (median 30 (10-120)). Evaluations confirmed overall high satisfaction regarding installation of the registration array, handling of the system, reliability, and patient safety.

Conclusion: CT-based neuronavigation in lateral spinal instrumentation - compared to free-hand or X-ray based instrumentation - provides highly accurate surgery planning and implant placement as well as potentially reduced radiation exposure and surgery duration.