Kręgosłup, ze względu na funkcje jakie pełni w organizmie, jest niezbędnym narządem do prawidłowego funkcjonowania człowieka. Pomimo iż jest dobrze chroniony przez tkankę mięśniową jak i tłuszczową, często dochodzi do uszkodzenia (zarówno poprzez czynniki naturalne jak i losowe zdarzenia). Przywrócenie sprawności narządu stanowi często o życiu i śmieci człowieka. Istnieje wiele technik operacyjnych, które w większym lub mniejszym stopniu mogą się do tego przyczynić, jednak w ostatnich latach pojawiła się nowa grupa narzędzi chirurgicznych usprawniających proces leczenia i dająca nadzieję na powrót do zdrowia dla pacjentów. Są nimi W artykule przedstawiono przykładowe implanty kręgosłupa, jakie obecnie wykorzystuje się w medycynie regeneracyjnej: koszyki, sztuczny dysk, czopy międzytrzonowe, śruby transpedikularne, śruby transpedikularne z rozszerzaną końcówką, implanty z PEEK. Omówiono ich budowę, funkcje oraz sposób działania.
Implanty kręgosłupa dostępu operacyjnego przedniego
Koszyki to
inaczej protezy trzonów kręgosłupa. Stosuje się je w momencie gdy konieczne jest usunięcie trzonu (np. z powodu nowotworu) i zastąpienie sztucznym elementem. W ten sposób pełnią one także funkcje wspierania przedniej kolumny kręgosłupa. Mają postać cylindrycznej, perforowanej siatki. Swoją nazwę zawdzięczają temu iż wypełnione są przeszczepami kostnymi, bądź też innymi materiałami (np. cementami kostnymi), których głównym zadaniem jest zapełnienie ubytku.
Wyróżnia się dwa podstawowe typy koszyków:
- Koszyk stały - cylindryczna tuleja, która dzięki otworom umiejscowionym na ścianach umożliwiają przerosty kostne.
- Koszyk rozsuwany - posiada śrubowy mechanizm rozsuwania [1].
Ze względu na ilość usuwanego materiału kostnego, możemy wyróżnić dwa typy implantacji:
- Całkowite zastąpienie dysku
- Zastąpienie jądra dysku
W pierwszym przypadku usuwany jest dysk całkowicie i na jego miejsce wstawiany implant (pomiędzy dwa sąsiednie kręgi), natomiast w drugim zastępuje się zaledwie środek implantu (jądro).
Na rynku istnieje wiele typów sztucznych dysków, najpowszechniejszym rozwiązaniem jest obecnie zastosowanie dwóch podstawowych elementów do jego budowy: dwóch metalicznych krążków o zębatych zakończeniach oraz elastycznego rdzenia z polietylenu [2].
Implanty kręgosłupa dostępu operacyjnego tylnego
Obecnie bardzo często spotykanym schorzeniem są bóle krzyża. W przypadku niektórych pacjentów wymagane jest leczenie operacyjne polegające na stabilizacji części lędźwiowej kręgosłupa. Spondylodeza międzytrzonowa polega głównie na odtwarzaniu i utrzymaniu wysokości przestrzeni międzykręgowej, a także na zwiększeniu pojemności kanału kręgowego i kanałów korzeniowych. Bardzo dużą rolę w leczeniu odgrywają więc czopy międzytrzonowe.
Wyróżniamy następujące typy czopów: czopy cylindryczne, prostopadłościenne i rotacyjne (prostokątne).
Najczęściej stosuje się gwintowane czopy cylindryczne. Ich zasadniczą zaletą przy stabilizacji międzytrzonowej jest mocne zagnieżdżenie w kości trzonów ze względu na gwintowaną powierzchnię. Czop wkręcany jest z dostępu operacyjnego tylnego za pomocą specjalnego instrumentarium przypominającego śrubokręt, wykonanego np. z PEEK lub stopu tytanu [3].
Śruby jako implanty kręgosłupa
Śruby transpedikularne (przeznasadkowe)
Śruba transpedikularna składa się z następujących części: część gwintowana, tzw. kostna, która jest trwale osadzona w tkance kostnej kręgu o największej gęstości i wytrzymałości; część chwytowo-mocująca (łeb śruby), która umożliwia na połączenie śruby z innym instrumentarium stabilizacyjno-korekcyjnym, jak płytki czy pręty; oraz część pośrednia łącząca łeb z gwintem. Dodatkowo śruby repozycyjne i wyciągowe zaopatrzone są na końcu w odcinek gwintowy, który może posłużyć jako element wykonujący czynności repozycyjne [4].
Śruby transpedikularne z rozszerzaną końcówką
W celu zwiększenia stabilizacji śruby po osadzeniu w kości stosuje się rozszerzanie jej końca, co zwiększa wytrzymałość na siłę wyrywającą o 30%, a u pacjentów z osteoporozą nawet o 50 %, w porównaniu z innymi rozwiązaniami [5].
Pierwsze zastosowanie polimerów PAEK miało miejsce w 1990 roku, kiedy firma AcroMed z Cleveland wprowadziła na rynek czopy miedzytrzonowe wykonane z tego polimeru. Czopy zostały wykonane do stabilizacji wewnętrznej, lędźwiowej i szyjnej części kręgosłupa, przy leczeniu degeneracji dysków międzykręgowych. Początkowo ze względu na wymagania związane z implantacją, czopy tworzone były z tytanu przy czym ich konstrukcja zawierała liczne przerwy aby kość mogła przerastać implant. Pojawił się jednak spore problem. Pierwszy poległa na wysokiej sztywności tytanu, który wprowadzony pomiędzy kręgi powodował wysoką kumulację naprężeń. Drugi związany był z obrazowaniem medycznym pooperacyjnym. Ze względu na duży wskaźnik pochłaniania przez tytan promieniowania rentgenowskiego, nie można obserwować kolejnych stadium wrastania kości w implant. Dopiero wprowadzenie do produkcji czopów polimerów z PAEK pozwoliło na pozbycie się występujących problemów. Na sukces kliniczny i komercyjny nie trzeba było długo czekać. Czopy nazwane później czopami Brantigana zyskały ogromne uznanie wśród chirurgów, i doprowadziły do zwiększenie zainteresowania rodziną polimerów PAEK.
Badania dotyczące gęstości radiologicznej implantów wykonanych z PEEK i PEKEKK były przeprowadzane wielokrotnie. Wszystkie wykazały, że obrazowanie polimerowych implantów jest bardzo łatwe i pozwala na dokładne oglądanie fuzji kości z instrumentarium w warunkach in vivo. Jest tak ze względu na słabe pochłanianie promieniowanie rentgenowskiego przez polimery z rodziny PAEK, które określone jest z pomocą skali Hounsfielda. Dzięki temu cień implantu nie zasłania zrastającej się wewnątrz kości, a chore miejsce może być obrazowane za pomocą np. RTG lub CT [6].
Jest to zaledwie niewielki przegląd implantów do leczenia kręgosłupa. Grupa ta nieustannie się powiększa, dając ludziom coraz to nowe i efektywniejsze techniki walki ze schorzeniami głównego rusztowania organizmu.
