Adjuvant anterior spinal fusion via thoracoscopy. 
`Technical note concerning a case 
`by E. BAULOT1, P. TROUILLOUD2, A. BERNARD3 and P. GRAMMONT1 (Dijon) 
`1. Department of Orthopedic Surgery and Traumatology (Prof. P. Grammont), Hôpital d’Enfants, F 21034 Dijon Cedex (offprints: E. Baulot). 
`2. Anatomical Laboratory, Faculty of Medicine, 10 bld Jeanne d’Arc, F 21000 Dijon Cedex. 
`3. Department of Visceral and Thoracic Surgery (Prof. J.P. Favre), Hôpital de Bocage, F 21034 Dijon Cedex. 
` 
`
` 
`
` 
`
`Introduction 
`
`Here  we  describe  our  technique  for  anterior  reconstruction  by  interbody  graft  under  video‐
`assisted  thoracoscopy  in  relation  to  a  case  of  observed  dorsal  fracture‐dislocation  T5‐T6.  Five 
`interventions of this type have already been performed. 
`
`Thoracoscopy has long remained limited to the diagnosis and treatment of pleural pathologies. 
`Thanks to the rapid progress in optics and imaging, the vision enabled is comparable in precision to that 
`achieved through open exploration. Other curative actions are thus carried out in an everyday manner, 
`Landreneau (7): “wedge resection” for pulmonary metastases, lobectomy, sympathectomy, mediastinal 
`biopsy.  Few  procedures  specific  to  the  rachis  have  been  performed.  Mack  (10)  describes  3  previous 
`releases for kyphoscoliosis, 4 discectomies for herniated disc and anterior fusion, 2 biopsies of abscess 
`drainage. In all cases, these actions involved removal. 
`
`The recognized significance of this technique for spinal surgery is the reduction of the risks of 
`morbidity inherent to traditional thoracotomies, Lewis (8), which is to say the peroperative morbidity: 
`minimal muscular resection, no rib resection or risk of rib fracture, initially bloodless, thus eliminating 
`the risk of parietal hematoma, and the postoperative morbidity: immediate painful consequences and 
`troubles  with  the  parietal  mechanics  and  ventilation  (atelectasis),  scapular  dysfunction,  tenacious 
`residual pain, scarring issues (paresthesia, subcutaneous adhesions). 
` 
`
` 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`1 
`
`1
`
`

`

`Observed case 
`
`H., 26 years of age, was thrown from his motorcycle during a head‐on collision on 12/27/1993. 
`The  initial  assessment  shows  a  fracture‐dislocation  T5‐T6  whose  discoligamentous  component  is 
`dominant, with an associated fracture of the sternum (Fig. 1 a), with respect to the alignment of the 
`posterior wall of the 2 vertebrae considered in the sagittal plane (Fig. 1 b). This fracture is accompanied 
`by a Brown‐Sequard syndrome (complete motor impairment of the right side). 
`
`This was therefore a very unstable fracture according to the  criteria established by Louis and 
`Goutaillier  in  1977  (9).  This  instability  was  exacerbated  by  an  associated  fracture  of  the  sternum  as 
`shown  by  Argenson  (1)  and  constitutes  a  subgroup  of  the  classification  by  Denis  (4)  with  acute 
`instability.  In  the  emergency  ward,  after  an  assessment  that  included  X‐rays  and  frontal  and  sagittal 
`tomography, a reduction and posterior stabilization were achieved thanks to the Cotrel‐Dubousset‐type 
`instruments (3), without associated posterior arthrodesis. 
`
`An  anterior  arthrodesis  T5‐T6  under  thoracoscopy  was  performed  on  1/13/94,  on  the 
`seventeenth  day after the accident. The patient was discharged  from the  department on 23 January, 
`without splinting. The only discomfort reported, immediately post‐operation, was at the thoracic drain 
`until the removal thereof at 48 hours. The pulmonary X‐ray was perfect on the 3rd day post‐operation. 
`From a neurological perspective, he suffered from a lack of dorsiflexion strength in the right foot. 
`
`Technique 
`
`Under  general  anesthesia,  the  patient  was  placed  in  a  strict  left  lateral  cubitus  position.  The 
`operating site is the same as in a traditional posterolateral thoracotomy. Thanks to the right pulmonary 
`exclusion,  the  thoracic  cavity  lends  itself  ideally  to  endoscopic  work.  An  image  intensifier  is  placed 
`cranially above the patient. The initial check must show, from the front of the pedicles perfectly in front, 
`a  good  level  that  is  easy  to  locate  with  respect  to  the  posterior  instrumentation.  A  cutaneous  mark 
`shows the anterior and posterior axillary lines over the entire height of the right rib cage. 
`
`Placement of the trocars 
`
`An initial 3 cm incision behind the posterior axillary line is made directly above the layer to be 
`arthrodesed, through the latissimus dorsi muscle, then the serratus anterior muscle and the internal and 
`external intercostal muscles are sections with an electric scalpel level with the superior edge of the rib. 
`A  finger  verifies  the  pulmonary  collapse  prior  to  the  introduction  of  the  rigid  10  mm  optic,  without 
`angulation. It is through this posterior orifice that the graft will be introduced later (Fig. 2 a: point no. 1). 
`
`Through a 1 cm incision, a second trocar is placed on the anterior axillary line at the same level 
`as the optic, through which a thoracoscopic clamp will be introduced in order to keep the pulmonary 
`parenchyma isolated (Fig. 2 a: point no. 2). It is through this orifice that the camera will be placed at the 
`end of the intervention, ensuring visual control of the placement of the graft (Fig. 2 b). 
`
`Finally, through a third 1 cm incision, also on the anterior axillary line, in the 8th or 9th intercostal 
`space and under endoscopic control in order to prevent perforating the diaphragm, a thoracic trocar will 
`enable  the  passage  of  the  suitable  surgical  and  hemostasis  instruments.  One  thus  obtains  the 
`thoracoscopic triangulation strategy (7) (Fig. 2 a: point no. 3). 
` 
` 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`2 
`
`2
`
`

`

`Fig.  1  a  –  Frontal  dislocation  T5‐T6 
`with  oblique  cutting  of  the  right 
`anteroinferior  corner  of  T5.  Disco‐
`ligamentous component. 
` 
`
`Fig.  1  b  –  Lateral  radiograph. 
`Alignment  of 
`the  posterior 
`walls. Fracture of the sternum. 
`
`Fig. 2 a – Thoracoscopic approach 
`and “trepanation orifices.” 
` 
`
`Dissection, exposure 
`
`Fig. 2 b – Control of the placement 
`and impaction of the graft. 
`
`After  an  initial  intra‐thoracic  inspection  and  location  of  the  level  (image  intensifier,  local 
`hematoma),  the  alternating  use  of  endoscopic  scissors,  electric  scalpel  and  clips  makes  it  possible  to 
`create  a  true  “pleural  flap”  with  initial  unilateral  sacrifice  of  the  adjacent  vessels.  This  time  of  basic 
`preventive hemostasis simplifies the procedure. 
`
`It  is  imperative  to  locate  the  anterior  portion  of  the  rib  head  corresponding  to  the  level  to 
`arthrodese; it projects precisely at the level of the disc to be excised. The pleura of the anterior common 
`vertebral ligament (ACVL) passing behind it must not be released, as it keeps dangerous vessels isolated 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`3 
`
`3
`
`

`

`(in the reported case, the thoracic canal is anterior and median, the azygos vein in right antero‐laterial 
`position). 
`
`The arthrodesis. 
`
`The  intra‐thoracic  electric  scalpel  makes  a  hole  in  the  external  face  of  the  disc,  then  a  large 
`straight or bent curette (Fig. 3: a and b) is introduced in order to make the discectomy as complete as 
`possible.  Large  staggered  rongeurs  can  also  be  used.  The  next‐to‐last  surgical  stage  involves  the 
`calibration of a “blind tunnel.” The initial trepanation must be precisely perpendicular to the plane of 
`the  right  lateral  face  of  the  vertebral  body  T5‐T6,  the  level  to  be  arthrodesed  (Fig.  3:  c  and  d).  The 
`cutting edge of the wick is situated 5 mm behind the ACVL, then after penetration of its centering point, 
`the direction is slightly oblique from the front to back; the axis of the tunnel thus extends behind the 
`descending  thoracic  aorta  (Fig.  4).  The  wicks  used  have  a  very  deep  groove  which  enables  the  easy 
`expulsion  of  the  bone  chips  without  the  risk  of  discharging  them  intraductally  (Fig.  3:  c  and  d).  The 
`selection of the diameter of the wick depends on the volume of the vertebral body and on the size of 
`the lesioned site to be grafted. We have 4 diameters available: 14, 16, 18 and 20 mm, enabling us to 
`force‐fit hydroxyapatite grafts (porosity 3%) of 14, 16, 18 and 20 mm and 35 mm in length, chamfered 
`on their penetrating edge. The regular progression of the wick is monitored using the image intensifier, 
`withdrawn regularly, and the integrity of the residual posterior wall is checked using a long curette by 
`persistence of hard contact. 
`
`The left cortex of the vertebral body is respected. After ablation of the osteodiscal fragments, 
`through  the  orifice  into  which  the  optic  and  then  the  wick  was  introduced,  a  Plexiglas  guide  tube  is 
`applied to the inlet orifice of the blind tunnel. A graft having a diameter of more than 2 mm greater than 
`that of the wick slides in this tube and is impacted with force. Its progression is monitored using the 
`image intensifier (Fig. 3: e and f). 
` 
`
`Fig. 3 – a, b: Location of the level and curette discectomy. 
`c, d: Trapanation and monitoring of the progression of the wick. 
`e, f: Placement and impaction of the graft. 
`
` 
`Fig.  4  –  Post‐operative  radiograph  from  the  front. 
`Posterior 
`osteosynthesis 
`by 
`Cotrel‐Dubousset 
`instrumentation. Anterior arthrodesis by thoracoscopy. 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`4 
`
`4
`
`

`

`The  graft  must  lightly  touch  the  right  edge  of  the  trephined  spine.  It  achieved  hemostasis 
`through pressure. In this way, we achieve a short arthrodesis without intra‐thoracic osteosynthesis that 
`is reminiscent of the principle of anterior cervical arthrodesis in the manner of Cloward (2), but on a 
`different plane (Fig. 4). 
`
`The closure is done on a single thoracic drain, exiting through the posterior orifice, placed on 
`suction at ‐20 mmHg. 
`
`The  radiographic  assessment  is  performed  in  the  recovery  room  (Fig.  4).  It  is  completed 
`systematically  by  tomodensitometric  sections  to  verify  the  position  of  the  graft  (Fig.  5).  The 
`scanographic control criteria are as follows: On the sagittal plane: graft behind the anterior cortex and 
`the ACVL with respect to the posterior vertebral wall. On the frontal plane: graft lightly touching the 
`entry  orifice;  the  entry  orifice  must  be  anterior  on  the  lateral  face,  giving  the  graft  a  slightly  oblique 
`orientation from front to back and from right to left. 
`
`In  the  event  of  a  breach,  all  contact  with  the  thoracic  aorta  on  the  left  edge  of  the  spine  is 
`avoided.  Rehabilitation  is  started  beginning  on  the  day  after  the  intervention  (active  scapular 
`mobilization). 
`
`Discussion 
`
`There is nothing very original in the emergency treatment of an unstable fracture of the dorsal 
`spine  including  neurological  signs:  surgical  reduction  using  a  posterior  approach,  the  release  of  the 
`spinal canal and osteosynthesis being the best chance to see the neurological complications regress. In 
`this particular case, the spinal hemi‐section syndrome was directly attributed to the lateral translation 
`on the frontal plane. The stabilization in the reduction position fulfilled its role as true ductal release, as 
`shown by the control scanner (Fig. 5) with a perfectly free spinal canal. 
` 
`
`Fig. 5 – Post‐operative tomodensitometry. Impaction of the graft flush with the entry orifice. Respect of the opposing cortex. 
`Oblique path from right to left and from front to rear. Free spinal canal. 
` 
`
`However, at the dorsal level, isolated posterior osteosynthesis, successful thanks to the rigidity 
`due  to  the  material  and  to  its  segmental  fixation  (3,  5),  does  not  prevent  a  loss  of  correction  in 
`secondary kyphosis through major disco‐ligamentous instability or loss of bony substance in the absence 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`5 
`
`5
`
`

`

`of the associated posterior arthrodesis or anterior reconstruction of the vertebral body. This kyphosis 
`can create angulation with severe progressive risk of anterior neurological compression: it is therefore 
`advisable not to wait until the kyphosis is irreducible and the pleura adjoining before performing the 
`anterior graft; what is more, many surgeons hesitate to perform the thoracotomy early on following the 
`collision  and  the 
`initial 
`intervention.  For  this  reason,  early  reconstruction  thoracoscopy,  an 
`indispensable procedure, remains low‐trauma and prevents any long‐term vertebral degradation. One 
`can dispute, however, the use of a block of porous apatite whose regenerative quality is known to be 
`limited to less than 5 years, Kehr (5). This deliberate initial choice while developing this new technique 
`makes it possible to verify the precision of the peroperative progression and of the definitive position of 
`the graft thanks to the image intensifier and tomodensitometry, respectively. A tricortical iliac autograft 
`will later be a safer alternative. Finally, it is attractive, through such a procedure, to be able to envisage 
`the shortening of the posterior instrumentation, limiting the extent of the area of stiffness. Therefore, 
`once arthrodesis has been achieved, the material can be easily withdrawn without any apprehension for 
`the future. 
`
`Conclusion 
`
`New  result  from  technical  research  that  is  still  in  the  process  of  being  perfected  (5  operated 
`cases),  and  thanks  to  a  simple  ancillary  device,  adjuvant  anterior  spinal  fusion  via  video‐assisted 
`thoracoscopy enables the completely safe placement of an interbody graft. The demands for the lowest 
`possible morbidity given the morbidity inherent to traditional techniques of thoracotomy are thus met. 
`
`Lyon Chir., 90/5, 1994. 
` 
`
` 
`
`6 
`
`6
`
`

`

`
`
`
`
`TRANSLATOR CERTIFICATION
`
`County of New York
`State of New York
`
`Date: March 12, 2013
`
`
`To whom it may concern:
`
`This is to certify that the attached translation from French into English is an accurate
`representation of the documents received by this office.
`
`The documents are designated as:
` Baulot, Trouilloud, Bernard, and Grammont – Adjuvant Anterior Spinal Fusion via
`Thoracoscopy
`
`
`Roxanne Le, Project Manager in this company, certifies that Christian Scrogum, who translated
`these documents, is fluent in French and standard North American English and qualified to
`translate. Roxanne Le attests to the following:
`
`“To the best of my knowledge, the aforementioned documents are a true, full and accurate
`translation of the specified documents.”
`
`
`
`
`Signature of Roxanne Le
`
`
`
`7
`
`