3-D Optics for Thoracoscopic Vertebral Body Replacement - Essential Technical Progress or Just Nice to Have?

BACKGROUND

Three-dimensional (3-D) endoscopic optics use 2 cameras to simulate the different perspectives of the right and left eye, creating the illusion of spatial depth. Optimised orientation as well as improved hand-eye coordination compared to 2-D-optics could be proven in standardised test setups (black box) and in laparoscopic use. This retrospective study examines whether these results can also be applied to thoracoscopic vertebral body replacement at the thoracolumbar junction.

HYPOTHESES

1. Ventral vertebral body replacement using 3-D-thoracoscopy results in a shorter operation time than with 2-D-thoracoscopy. 2. Perioperative blood loss is less, due to better spatial orientation (faster haemostasis) and reduced tissue laceration.

MATERIAL AND METHODS

29 patients met the inclusion criteria of this retrospective study. Between 08 - 2012 and 08 - 2017, all of these received ventral thoracoscopic vertebral replacement at the thoracolumbar junction (Th11 to L2). Patients with additional anterior procedures (e.g. anterolateral plate) were excluded. Perioperative data such as blood loss, duration of surgery and length of hospital stay were analysed. Conventional 2-D-optics were used in n = 14 patients and 3-D-optics in 15 patients. Aesculap EinsteinVision

RESULTS

The most common diagnosis was a L1 fracture (n = 18, 62%). Mean OR time was 24 minutes shorter in the 3-D group (149 ± 29, 107 - 198 min) than in the 2-D group (173 ± 39, 125 - 260 min), but this difference was not significant. Total perioperative blood loss in the 3-D group was significantly lower than in the 2-D group (**p = 0.043). Proportional intraoperative blood loss in the 3-D group was also lower (mean around 115 ml), but not significantly so. Significantly lower values were found for the delivery rate of the thoracic drainage in the 3-D group (248 vs. 560 ml, *p = 0.195). Inpatient stay with the 3-D group was on average 1.5 days (d) shorter (8.7 d for the 3-D group, 10.2 d for the 2-D group) but this difference was not significant (p = 0.27).

CONCLUSION

Thoracoscopic-assisted vertebral body replacement at the thoracolumbar junction is a safe and reliable surgical procedure using conventional 2-D-optics or the new 3-D-optics. Both methods allow thoracoscopic vertebral body replacement in comparable operation times but in our study the 3-D group presented with significantly lower postoperative blood loss. Due to the small number of cases and because of the retrospective design, the present study is considered to be a pilot study only.

HINTERGRUND

Dreidimensionale (3-D) endoskopische Optiken können durch 2 Kameras die unterschiedliche Perspektive des rechten und linken Auges simulieren und somit die Illusion einer räumlichen Tiefe erzeugen. Im laparoskopischen Einsatz konnte eine optimierte Orientierung und ein exakteres Handling gegenüber 2-D-Optiken nachgewiesen werden. Ob sich diese Ergebnisse auch auf den thorakoskopischen Wirbelkörperersatz im thorakolumbalen Übergang übertragen lassen, wird anhand der retrospektiven Studie untersucht. Hypothesen: 1. Der ventrale Wirbelkörperersatz unter Einsatz der 3-D-Thorakoskopie führt zu einer kürzeren OP-Zeit. 2. Der perioperative Blutverlust sinkt durch die bessere Raumorientierung (zügigere Blutstillung) und verminderte Gewebeschädigung.

MATERIAL UND METHODEN

In der retrospektiven Studie wurden 29 Patienten mit ventralem thorakoskopischem Wirbelkörpersatz eingeschlossen. Bei n = 14 Patienten wurde die konventionelle 2-D-Optik angewendet, bei n = 15 Patienten die 3-D-Optik. Es wurden perioperative Daten wie Blutverlust, OP-Dauer und Aufenthaltsdauer analysiert. Statistische Signifikanz wurde mittels Studentʼs t-Test berechnet.

ERGEBNISSE

Die häufigste Diagnose war eine LWK-1-Fraktur (n = 18, 62%). Die mittlere OP-Zeit war in der 3-D-Gruppe (149 ± 29, 107 – 198 min) um 24 min kürzer als in der 2-D-Gruppe (173 ± 39, 125 – 260 min), jedoch nicht signifikant. Der gesamte perioperative Blutverlust der 3-D-Gruppe war signifikant niedriger als in der 2-D-Gruppe (**p = 0,043). Der anteilige intraoperative Blutverlust der 3-D-Gruppe war ebenfalls niedriger (im Mittel um 115 ml), jedoch nicht signifikant. Signifikant geringer war die Fördermenge der Thoraxdrainage bei der 3-D-Gruppe (248 vs. 560 ml, *p = 0,0195). Der stationäre Aufenthalt bei der 3-D-Gruppe war im Mittel 1,5 Tage (d) kürzer, jedoch nicht signifikant.

SCHLUSSFOLGERUNG

Sowohl mit der konventionellen 2-D-Optik als auch mit der 3-D-Optik ist der thorakoskopisch assistierte Wirbelkörperersatz im thorakolumbalen Übergang ein sicheres und zuverlässiges Operationsverfahren. Beide Verfahren ermöglichen vergleichbare OP-Zeiten, aber in unserer Studie bei der 3-D-Optik mit signifikant reduziertem Blutverlust postoperativ. Die vorliegende Studie ist hinsichtlich der geringen Fallzahl und aufgrund des retrospektiven Charakters lediglich als orientierende Pilotstudie zu werten.

Informations de copyright

Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York.

Déclaration de conflit d'intérêts

The authors declare they have no conflicts of interest./Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.