Od dziesięcioleci w centrum uwagi chirurgów zajmujących się niestabilnością połączenia czaszkowo-kręgowego znajduje się stabilizacja niestabilnego stawu szczytowo-obrotowego. Stabilizacja stawu ma na celu artrodezę. Wynikiem tego jest utrata funkcji jednego z najbardziej ruchomych stawów w organizmie. Mimo, że inne odcinki szyjnego odcinka kręgosłupa biorą udział w przywróceniu utraconej funkcji, pozostaje pewien stopień ograniczenia ruchu. Próby przywrócenia zakresu ruchów szyi bez naruszania stabilności stawu są celem na przyszłość dla chirurga zajmującego się połączeniami czaszkowo-kręgowymi.
Przedstawiamy „sztuczną” protezę stawu szczytowo-obrotowego oraz proponujemy mechanizm jej wszczepiania i działania. Mimo, że przedwczesne jest stwierdzenie, że sztuczny staw szczytowo-obrotowy będzie równie skuteczny w swojej funkcji jak sztuczny staw kolanowy czy biodrowy, to zaproponowany model stawu może być zwiastunem dalszych innowacji i rozwoju w kierunku lepszych konstrukcji i materiałów, które mogą zapewnić szersze i płynniejsze ruchy przez dłuższy okres życia. Złożoność operacji, szeroki zakres ruchów w tym regionie oraz niszczące skutki ewentualnych awarii sprawiają, że zastosowanie sztucznego stawu szczytowo-obrotowego staje się mniej atrakcyjną opcją.
Nasz projekt sztucznego stawu szczytowo-obrotowego zawiera dwie płyty oraz konstrukcję kuli i panewki, jak pokazano na rysunku .3]. Każda płytka posiada gniazdo na śruby, które mocują ją do fasetki kości szczytowej i fasetki osiowej. Kula spoczywa na panewce, ma swobodę ruchu obwodowego i jest ograniczona jedynie przez więzadła.
(a) Implant do fasety atlasu. Przedstawia kulę stawu kulisto-gniazdowego. Należy zwrócić uwagę na ząbkowanie na powierzchni fasetkowej implantu. Kątowy występ ma otwór, który pomieści śrubę, która zostanie wszczepiona w fasetkę atlasu. (b) Powierzchnia spodnia kości atlasu pokazująca pozycjonowanie i stabilizację implantu
(a) Implanty w pozycji. b) Implanty umieszczone w suchej kości kadawerycznej
(a) Implant dla fasety osiowej. Jego rostralna powierzchnia posiada gniazdo, które będzie się pokrywać z kulą implantu atlasu. Powierzchnia fasety ma ząbkowania do stabilizacji. Kąt posiada otwór do wprowadzenia śruby do fasety osiowej. (b) Implant w pozycji na masie bocznej kręgu osiowego
Proponowana sztuczna proteza stawu szczytowo-obrotowego jest raczej prosta i solidna w swojej konstrukcji i budowie. Ciężar głowy i wrodzona elastyczność więzadeł utrzymują kulę w opozycji do kielicha. Aby konstrukcja była funkcjonalna, oba sztuczne stawy po obu stronach muszą pracować harmonijnie i zgodnie. Konieczne jest również, aby ruchy były ograniczone do normalnego ludzkiego zakresu i nie były nadmierne. Model stawu kulowo-gniazdowego reprezentuje artykulacje z trzema obrotowymi stopniami swobody. Pozwala on na ruch osiowy (skręt) segmentu, czyli jeden stopień swobody oraz ruch kulisty (swing), który określa jego kierunek, czyli dwa stopnie swobody. Staw kulisto-panewkowy umożliwia ruch obrotowy oraz ruch tam i z powrotem we wszystkich płaszczyznach.
Staw szczytowo-obrotowy posiada zakres ruchów. Podstawowym ruchem zachodzącym w stawie C1-C2 jest rotacja w płaszczyźnie osiowej. Przeciętnie możliwy jest obrót o 23-39° na każdą stronę. Staw C1-C2, ipsilateralne więzadło poprzeczne, kontralateralne więzadło wyrostkowe oraz więzadła torebkowe ograniczają zakres ruchów. Rotacja osiowa w C1-C2 wiąże się ze zgięciem bocznym do 11° w przeciwnym kierunku. Zginanie boczne w C1-C2, inne niż związane z rotacją osiową, jest ograniczone do 6,8° głównie przez więzadła wyrostka zębodołowego. Rotacja w płaszczyźnie strzałkowej jest ograniczona do 10,1-22,4° przez więzadło poprzeczne w zgięciu, błonę torsyjną i kostną anatomię stawu C1-C2. Nie jest jasne, czy wszystkie naturalnie występujące ruchy mogą być powielane przez omawianą protezę. Z pewnością jednak pewien zakres ruchów może być możliwy do wykonania. Już wcześniej podejmowano próby wprowadzenia sztucznego stawu szczytowo-podstawnego drogą przezustną. Protezę umieszcza się po przedniej dekompresji okolicy. Autorzy stwierdzają, że implant pomaga w przywróceniu rotacji osiowej C1-2, utraconej po zabiegach stabilizacyjnych.
Wydaje się, że proponowany sztuczny staw szczytowo-obrotowy nie tylko ułatwi wykonywanie złożonych ruchów w stawie, ale także pomoże w łagodzeniu objawów bólowych, będących skutkiem choroby zwyrodnieniowej stawów w obrębie połączenia czaszkowo-kręgowego. W naszej wcześniejszej pracy analizowaliśmy dość częste występowanie zwyrodnień w obrębie połączenia czaszkowo-kręgowego.
Celem wprowadzenia sztucznego stawu szczytowo-obrotowego jest próba zachowania ruchów stawu przy jednoczesnym wprowadzeniu czynnika stabilności. Podstawową kwestią jest zachowanie stabilności przy jednoczesnym zachowaniu ruchów stawu. Ruchy te powinny być płynne i pozbawione szarpnięć. Konieczność wprowadzenia płynu pomiędzy powierzchnie stawowe musi być oceniona i wdrożona. Zastosowany materiał to tytan klasy medycznej. Możliwe jest jednak zastosowanie lepszego materiału, który będzie przewyższał inne właściwości materiałowe, takie jak bardziej miękkie metale i tworzywa sztuczne.
Wytrzymałość biomechaniczna sztucznego stawu będzie musiała być oceniona na podstawie specjalistycznych badań. Mimo naszego entuzjazmu, nadal wahamy się przed zastosowaniem tego implantu w praktyce klinicznej. Zanim możliwe będzie jakiekolwiek zastosowanie kliniczne, konieczne będzie przeprowadzenie dalszych badań eksperymentalnych i prób. Konieczna jest również ocena długoterminowej skuteczności i funkcjonalności takiego sztucznego stawu.