Морфологический биомеханический анализ атланто-окципитального сращения

  Морфобиомеханический анализ атланто-затылочного соединения Наличие костных деформаций при атланто-затылочном соединении является важной причиной изменения биомеханических характеристик области краниоцервикального соединения, однако подробные геометрические морфологические доказательства отсутствуют. Некоторые авторы для изучения биомеханических изменений использовали модель атланто-затылочного сращения с фиксированными атланто-затылочными костями от нормальных трупных образцов, но эта модель все еще слишком отличается от реальности, чтобы отразить какие-либо костные и суставные деформации, кроме потери функции атланто-затылочного сустава. В этой группе использовалась модель in vivo для получения спиральных компьютерных томограмм краниоцервикального соединения пациента, а затем использовались методы 3D визуализации для измерения геометрических углов суставных поверхностей. Исходной точкой для измерения была реконструированная томографическая плоскость, основанная на трехмерной системе координат с взаимно перпендикулярными аксиальной, корональной и сагиттальной ориентациями, причем аксиальная плоскость была параллельна плоскости FH, которая была впервые определена антропологическими исследователями и считается параллельной земле и используется в качестве эталона для наблюдения за углом наклона субатлантоаксиальной суставной поверхности, чтобы лучше отразить механические характеристики атлантоаксиального сустава пациента, несущего голову в вертикальном положении.  Затылочно-атланто-аксиальная структура — это особая функциональная единица позвоночника человека, которая выполняет большинство двигательных функций головы, при этом атланто-затылочный сустав отвечает в основном за сгибание и разгибание головы, а атланто-аксиальный сустав — за вращение головы. При нормальной анатомической форме затылочно-атланто-осевой структуры атланто-осевые позвонки располагаются между затылочными мыщелками и поворотными позвонками, выполняя роль подушки, амортизирующей нагрузку на суставы во время сложных движений головы, и центра для сложных двигательных функций краниоцервикального соединения (верхних шейных позвонков). При атланто-затылочном сращении потеря амортизирующей функции атланто-аксиального отдела позвоночника приведет к увеличению нагрузки на суставы и связки краниоцервикального перехода. Поэтому принято считать, что усталость возникает в результате повышенной нагрузки на связки во время атланто-затылочного сращения, что в конечном итоге приводит к деформации растяжения связок и вывиху, когда не удается сохранить выравнивающие отношения в суставе. Тем не менее, наши анатомические наблюдения подтверждают, что соединение атланто-затылочной кости часто приводит к угловому изменению суставной поверхности латерального атланто-аксиального сустава, такому как передний и боковой наклон, и что это изменение геометрии вызывает изменения статических и динамических характеристик между атланто-аксиальными позвонками, что может быть более прямой причиной деформации связочного растяжения и вывиха сустава.  Результаты показывают, что у большинства пациентов с атланто-окципитальным сращением наблюдается изменение субатлантоаксиальных суставных фасеток, которые наклонены вперед, с соответствующей разницей в степени антеверсии суставных фасеток с каждой стороны, что соответствует степени и типу атлантоаксиального подвывиха. Это изменение угла суставных поверхностей приводит к изменению баланса сил на шейном отделе позвоночника, поддерживающем голову. В результате сила тяжести головы, а также сгибание и разгибание головы во время повседневной деятельности вызывают смещение черепа вперед и вниз относительно положения шарнира, причем это смещение происходит не только в передне-заднем, но и в продольном направлении, что известно как оседание черепа. В обоих случаях имело место фактическое сращение атланто-затылочной кости, как показано на сагиттальных и корональных снимках КТ в этой статье. Goel et al. сообщили о подобном случае без окципито-цервикального сращения, который, по гипотезе Goel, был вызван врожденной деформацией, которая наклонила атлантоаксиальный сустав, вызвав «соскальзывание» атланта над шарниром, что привело к атлантоаксиальному подвывиху и атлантоаксиальному подвывиху. Это привело к атлантоаксиальному вывиху и втягиванию основания черепа. Мы наблюдали подобных пациентов с атланто-окципитальным сращением, у которых после дентатэктомии и внутренней фиксации с помощью затылочно-шейных имплантатов и тросов произошло дальнейшее оседание черепа или передне-задний подвывих. Результаты этой группы подтверждают выводы Гоэла.  Сомнительно, что морфологические изменения в кости и суставе, такие как изменения угла наклона субатлантоаксиальной суставной поверхности, полностью обусловлены врожденными аномалиями развития. Согласно закону Вольфа, кость остается приспособленной к механическим силам, действующим на нее во время роста. Существуют доказательства того, что изменения в нагрузках на суставные поверхности при спондилолистезе могут привести к изменениям в морфологии сустава. Поэтому разумно предположить, что изменение геометрии деформационного сустава краниоцервикального соединения может быть обусловлено, по крайней мере частично, изменениями напряжения в краниоцервикальном соединении после атланто-окципитального сращения, что приводит к деформации во время роста кости, дальнейшему усилению изменений напряжения за счет деформации суставных поверхностей и, в свою очередь, порочному кругу. На основании обзора литературы и нашего анализа случаев, трудно клинически наблюдать пациентов в группах младенцев и детей ясельного возраста, предполагая, что факторы, способствующие прогрессированию, такие как деформация и вывих, могут постепенно ухудшаться по мере роста и развития, что косвенно подтверждает нашу гипотезу. Хотя мы еще не знаем точной причины отсутствия деформации суставов, по крайней мере, вероятность атлантоаксиального подвывиха значительно снижается при отсутствии порочного цикла напряжения-деформации.  Атланто-окципитальное сращение с атланто-аксиальным смещением, приводящим к компрессии продолговатого мозга или соединения продолговатого мозга, характерно для патологии этого заболевания, поэтому его лечение обычно включает две процедуры, а именно вентральную декомпрессию резецированного зубца и внутреннюю фиксацию путем окципитоцервикального сращения. Настоящие результаты показывают, что при атланто-окципитальном соединении геометрия нижней атлантоаксиальной суставной поверхности наклонена вперед, что ставит новые вопросы о биомеханической стабильности подхода с фиксацией только тросом. Однако у пациентов с врожденными деформациями краниоцервикального перехода, включающими сращение атлантозатылочного сустава, деформация атлантоаксиального отдела позвоночника приводит к неопределенным анатомическим особенностям и более сложным вариациям хода позвоночной артерии, что создает более серьезные проблемы с безопасностью винтовой техники. Это представляет собой большую проблему для безопасности винтовой техники. Тем не менее, винтовая техника была успешно использована рядом авторов при врожденных деформациях краниоцервикального перехода, и мы начали начальное применение винтовой техники. Goel et al. выполнили интраоперационную репозицию группы фиксированных атлантоаксиальных вывихов, обнажив латеральный масс-сустав, а затем установили индивидуальный сетчатый титановый диск с последующей фиксацией гвоздевой шиной C1-2 с удовлетворительными результатами. Исходя из геометрии субатлантоаксиальной суставной поверхности при атланто-затылочном соединении и тенденции к проседанию черепа в таких случаях, необходима более стабильная внутренняя фиксация у пациентов с атланто-затылочным соединением для достижения более стабильного биомеханического результата.  В заключение следует отметить, что у пациентов, перенесших атланто-затылочное сращение, часто наблюдается различная степень переднего наклона и асимметрия в несущих вес боковых блоковидных суставах между атланто-аксиальными позвонками, и возможно, что биомеханические изменения в суставах, возникающие в результате такого изменения геометрии, являются непосредственной причиной атланто-аксиального вывиха. Анализ угла наклона суставных поверхностей важен для определения состояния, показаний к операции и выбора метода внутренней фиксации.