Intraoperative ultrasound in spinal tumor surgery

J Ultrasound. 2014 Jun 7;17(3):195-202. doi: 10.1007/s40477-014-0102-9. eCollection 2014 Sep.

Abstract

Purpose: Intraoperative ultrasound (ioUS) has become increasingly widespread in brain tumor surgery but it is not yet a standard procedure in spinal surgery. We analyzed intraoperative ultrasonographic findings of different spinal tumors and their influence on the surgical strategy.

Methods: We evaluated patients who underwent surgery for spinal tumor (extradural, intradural extramedullary, intradural intramedullary) removal, with ultrasound (US) guidance. Intraoperative standard B-mode images were acquired using a 3-11 MHz linear US probe. Before tumor removal the lesion was identified on the two axes and measured and defined as hyperechoic, isoechoic or hypoechoic. Other characteristics of the lesions were considered: the presence of calcifications, cystic/necrotic areas, diffuse or circumscribed appearance, and the relationships with the surrounding anatomical structures.

Results: In all 34 cases it was possible to visualize the lesion, as well as the surrounding neural structures (like dura mater, dentate ligament, arachnoid membranes) and vascular structures. In 9 out of 34 cases, ioUS showed that the surgical approach was not wide enough: therefore it was necessary to enlarge the bony approach before dural opening. In 8 intramedullary cases, ioUS was used to correctly tailor the myelotomy.

Conclusions: We present our ioUS series findings along with some pictorial essays of different spinal tumors treated at our institution. IoUS is a valuable tool to detect spinal lesions, evaluate the surgical approach and plan the surgical strategy considering the position and relationships of the lesion with bony, neural and vascular structures.

Obiettivi: L’ecografia intraoperatoria rappresenta una modalità sempre più utilizzata in neurochirurgia per il trattamento dei tumori cerebrali; le applicazioni nella chirurgia dei tumori spinali sono tuttavia ancora in fase di definizione. Abbiamo analizzato le caratteristiche ultrasonografiche di diversi tumori spinali sottoposti ad asportazione presso il nostro istituto, nonché l’influenza dell’ecografia intraoperatoria sulla strategia chirurgica.

Materiali e metodi: Abbiamo applicato l’ecografia intraoperatoria in 34 pazienti con sospetta diagnosi di tumori spinali. Dopo una laminectomia o laminotomia mirata mediante reperi radiologici, sono state acquisite immagini intraoperatorie in B-mode standard attraverso sonde lineari con frequenza di 3–11 MHz. Tutte le lesioni sono state identificate, misurate e definite come iper-, ipo- o isoecogene. Sono state considerate anche calcificazioni, aree necrotico-cistiche ed aspetto diffuso o circoscritto.

Risultati: In tutti i casi, è stato possibile identificare il tumore ed il midollo spinale, nonché le strutture circostanti quali dura madre, legamenti dentati, radici anteriori e posteriori, membrane aracnoidee e la presenza di eventuali aree cistiche, nonché le strutture vascolari. In 9 casi su 34, tale metodica ha determinato l’ampliamento dell’accesso chirurgico prima dell’incisione durale, in quanto non sufficiente ad esporre l’intera lesione. In 8 casi di tumori intramidollari, abbiamo utilizzato l’ecografia intraoperatoria per selezionare il sito della mielotomia.

Conclusioni: L’ecografia ultrasonografica rappresenta uno strumento dinamico, economico e sicuro durante la chirurgia dei tumori spinali. Oltre a costituire una procedura real-time, consente di acquisire informazioni riguardo la localizzazione delle lesioni ed i rapporti anatomici che intercorrono con le strutture nervose e vascolari circostanti. Consente inoltre di adattare l’estensione dell’approccio neurochirurgico alle reali dimensioni delle lesioni stesse.

Keywords: Extradural; Extramedullary; Intradural; Intramedullary; Intraoperative ultrasound; Spinal tumor.