Seit Jahrzehnten steht bei der Instabilität des craniovertebralen Gelenks die Stabilisierung des instabilen atlantoaxialen Gelenks im Mittelpunkt der chirurgischen Aufmerksamkeit. Die Stabilisierung des Gelenks zielt auf eine Arthrodese ab. Das Ergebnis ist der Funktionsverlust eines der beweglichsten Gelenke des Körpers. Obwohl dann andere Segmente der Halswirbelsäule mitwirken und die verlorene Funktion übernehmen, bleibt ein gewisses Maß an Bewegungseinschränkung bestehen. Versuche, den Grad der Bewegungen des Halses wiederherzustellen, ohne die Stabilität des Gelenks zu beeinträchtigen, sind die zukünftigen Ziele des Chirurgen, der sich mit der craniovertebralen Verbindung befasst.
Wir berichten über eine „künstliche“ atlantoaxiale Gelenkprothese und schlagen den Mechanismus ihrer Einsetzung und Funktion vor. Obwohl es verfrüht ist, zu sagen, dass das künstliche atlantoaxiale Gelenk in seiner Funktion so effektiv sein wird wie ein künstliches Knie- oder Hüftgelenk, kann das vorgeschlagene Gelenkmodell ein Vorbote für weitere Innovationen und Entwicklungen für bessere Designs und Materialien sein, die breitere und sanftere Bewegungen für eine längere Lebensdauer bieten können. Die Komplexität der Operation, der große Bewegungsumfang in der Region und die verheerenden Auswirkungen möglicher Ausfälle machen den Einsatz eines künstlichen atlantoaxialen Gelenks zu einer weniger attraktiven Option.
Unser Entwurf für ein künstliches atlantoaxiales Gelenk beinhaltet zwei Platten und eine Kugelgelenkkonstruktion, wie in .3] gezeigt. Jede Platte hat eine Pfanne für Schrauben, die sie an der Atlasfacette und der Achsfacette fixieren. Die Kugel ruht auf der Pfanne, kann sich frei im Umfang bewegen und wird nur durch die Bänder eingeschränkt.
(a) Implantat für die Atlasfacette. Es zeigt die Kugel des Kugelgelenks. Man beachte die Verzahnung auf der Facettenoberfläche des Implantats. Der Winkelvorsprung hat ein Loch, das die Schraube aufnehmen würde, die in die Atlasfacette implantiert wird. (b) Unterseite des Atlasknochens, die die Positionierung und Stabilisierung des Implantats zeigt
(a) Die Implantate in Position. (b) Die Implantate in einem trockenen Kadaverknochen
(a) Das Implantat für die Achsenfacette. Seine rostrale Oberfläche hat eine Buchse, die mit der Kugel des Atlasimplantats fluchten wird. Die Facettenoberfläche hat eine Zahnung zur Stabilisierung. Der Winkel hat ein Loch zum Einbringen der Schraube in die Achsenfacette. (b) Implantat in der Position auf der lateralen Masse des Achsenwirbels
Die vorgeschlagene künstliche Prothese für das Atlas-Axial-Gelenk ist in ihrem Aufbau und Design eher einfach und solide. Das Gewicht des Kopfes und die Eigenelastizität der Bänder halten die Kugel gegen die Pfanne. Damit das Konstrukt funktionsfähig ist, müssen die beiden künstlichen Gelenke auf beiden Seiten harmonisch und im Gleichklang arbeiten. Außerdem ist es notwendig, dass die Bewegungen auf den normalen menschlichen Bereich begrenzt sind und nicht übermäßig werden. Das Kugelgelenkmodell repräsentiert Gelenke mit drei rotatorischen Freiheitsgraden. Es erlaubt eine axiale Bewegung (Verdrehung) des Segments, also einen Freiheitsgrad, und eine kugelförmige Bewegung (Schwenkung), die seine Richtung bestimmt, also zwei Freiheitsgrade. Das Kugelgelenk erlaubt eine Rotation und eine Hin- und Herbewegung in allen Ebenen.
Das Atlantoaxialgelenk hat eine Reihe von Bewegungen. Die primäre Bewegung, die im C1-C2-Gelenk auftritt, ist die Rotation in der axialen Ebene. Im Durchschnitt sind 23-39° Rotation pro Seite möglich. Das C1-C2-Gelenk, das ipsilaterale transversale Band, die kontralateralen alaren Bänder und die Kapselbänder begrenzen das Ausmaß der Bewegungen. Eine axiale Rotation an C1-C2 ist mit einer lateralen Beugung von bis zu 11° in die Gegenrichtung verbunden. Die laterale Biegung an C1-C2, die nicht mit der axialen Rotation verbunden ist, wird hauptsächlich durch die alaren Bänder auf 6,8° begrenzt. Die Rotation in der Sagittalebene wird durch das Ligamentum transversum in Flexion, die Membrana tectorialis und die knöcherne Anatomie der C1-C2-Gelenke auf 10,1-22,4° begrenzt. Es ist unklar, ob alle natürlich vorkommenden Bewegungen durch die diskutierte Prothese dupliziert werden können. Ein gewisser Bewegungsumfang kann aber durchaus möglich sein. Es wurden bereits früher Versuche unternommen, ein künstliches Atlanto-Odontoid-Gelenk auf transoralem Wege einzuführen. Die Positionierung der Prothese erfolgt nach anteriorer Dekompression der Region. Die Autoren stellen fest, dass das Implantat dabei hilft, die axiale Rotation von C1-2 wiederherzustellen, die nach Stabilisierungsverfahren verloren gegangen ist.
Es scheint, dass das vorgeschlagene künstliche atlantoaxiale Gelenk nicht nur dabei helfen wird, die komplexen Bewegungen zu erleichtern, die am Gelenk auftreten, sondern auch bei der Linderung des Schmerzsymptoms helfen kann, das eine Folge der degenerativen Arthritis ist, die die craniovertebrale Verbindung betrifft. In unserer früheren Studie haben wir das relativ häufige Auftreten von Degenerationen an der craniovertebralen Verbindung analysiert.
Der Zweck der Einführung eines künstlichen atlantoaxialen Gelenks ist der Versuch, die Bewegungen des Gelenks beizubehalten und gleichzeitig einen Faktor der Stabilität einzuführen. Dabei geht es in erster Linie darum, dass die Stabilität nicht beeinträchtigt wird, während die Bewegungen des Gelenks erhalten bleiben. Die Bewegungen sollten weich und ruckfrei sein. Die Notwendigkeit der Einführung von Flüssigkeit zwischen den Gelenkflächen muss beurteilt und eingesetzt werden. Das verwendete Material war medizinisches Titan. Möglich sind aber auch bessere Materialien, die in ihren anderen Materialeigenschaften überlegen sind, wie z. B. weichere Metalle und Kunststoffe.
Die biomechanische Festigkeit des künstlichen Gelenks muss anhand von speziellen Studien beurteilt werden. Trotz unserer Begeisterung sind wir noch zögerlich, das Implantat in der klinischen Praxis einzusetzen. Weitere experimentelle Auswertungen und Versuche sind zwingend erforderlich, bevor ein klinischer Einsatz möglich ist. Es ist auch notwendig, die langfristige Wirksamkeit und Funktionalität eines solchen künstlichen Gelenks zu bewerten.