Jatros Orthopädie,
UNIVERSIMED, 01.02.2000
Hüftgelenksersatz auf Hightech-Niveau
K. Zweymüller, Vienna
Für die Lebensdauer eines künstlichen Hüftgelenkes spielt das Material der Gleitpaarung eine wesentliche Rolle. Aus verschleißfester Keramik gefertigte Kugelköpfe und Pfanneneinsätze werden besonders günstig beurteilt. Auf einem internationalen Symposium in Stuttgart berichteten Entwicklungsingenieure und orthopädisch tätige Chirurgen in einem fachübergreifenden Meinungs- und Erfahrungsaustausch über Vor- und Nachteile unterschiedlicher Hüftendoprothesensysteme.
Kongresse
Osteolyse als zentrales Problem
Um beim Implantieren eines künstlichen Hüftgelenkes ein möglichst optimales Ergebnis zu
erzielen, müssen verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein. Wie Prof. K. Zweymüller,
Wien, ausführte, stellte sich mit den lange Zeit wegen der erwünschten Elastizität
verwendeten monolithischen Gelenkpfannen aus Kunststoff nicht der erhoffte
Therapieerfolg ein. Mitte der 80er Jahre wurde damit begonnen, konische Titanpfannen
zu verwenden, vorzugsweise mit einem Inlay aus Polyethylen (PE), die den gewünschten
Anforderungen an ein langlebiges und belastbares System am ehesten entsprachen.
In den letzten Jahren hat sich der Trend zur modularen Bauweise verstärkt, die
dem Chirurgen die Möglichkeit gibt, eine an den jeweiligen Bedarf des Patienten
adaptierte Komponentenauswahl zu treffen.
Der am häufigsten eingesetzte Prothesentyp ist ein System, bei dem ein Metallkopf
gegen eine Polyethylenpfanne artikuliert. Bei dieser Paarung entsteht allerdings
ein unvermeidlicher Polyethylenabrieb, der bei über 0,2mm pro Jahr liegt und unter
Umständen bis zu 0,5mm pro Jahr betragen kann. Diese Polyethylenpartikel lösen
eine Osteolyse aus und führen damit zur aseptischen Lockerung des Implantats.
Demzufolge wurden Revisionsraten von bis zu 15% nach 10 Jahren beschrieben.
Der erste Lösungsansatz, um diesem Problem zu begegnen, bestand im Einsatz von
keramischen Kugelköpfen, die gegen eine Polyethylenpfanne artikulieren. Bei dieser
Gleitpaarung ist die Abriebsituation bereits deutlich verbessert und liegt
unter 0,1mm pro Jahr. Darüber hinaus kann die Lockerungsrate um mehr als den
Faktor 2 gesenkt werden, ein nicht unerheblicher Fortschritt, wenn man davon
ausgeht, dass der Ersatz des totalen Hüftgelenkes heute bereits bei 50-Jährigen
durchgeführt wird. "Es gab jedoch auch Rückschläge", erklärte Zweymüller, so
dass der modulare Aufbau weiterentwickelt wurde.
Als heutiger Standard können in einer Art Sandwichtechnik unterschiedliche Materialien
miteinander kombiniert werden (siehe Abbildung). Der Pfanneneinsatz besteht entweder aus Polyethylen (PE),
Metall oder Keramik, die Kugelköpfe aus verschleißfester Keramik oder Metall. Von diesen
Alternativen wird zwar die Paarung Metall/PE aus Kostengründen häufig favorisiert, bei der
Keramik-Keramik-Gleitpaarung werden jedoch fast optimale tribologische Ergebnisse erzielt mit
Abriebraten unter 0,005mm pro Jahr, wie Untersuchungen von Explantaten und Simulatorversuche
gezeigt haben (siehe Tabelle).
Modulationsprinzip als Standard
Die mit diesem Modulationskonzept in den letzten Jahren gemachten klinischen Erfahrungen
sind durchaus vielversprechend, wie an einigen Beispielen demonstriert wurde.
Die anfängliche Skepsis gegenüber der Keramik-Keramik-Gleitpaarung bestätigte sich
nicht. Gelegentliche Probleme beim Einsatz des Keramik-Inlay in das Pfannengehäuse
während der Operation waren überwiegend auf technische Fehler zurückzuführen und
hatten keinen wesentlichen Einfluss auf den klinischen Verlauf des orthopädischen
Eingriffs. So war unter anderem bei Verwendung eines Keramik-Inlay auch keine
häufigere Luxation im Vergleich zu einem PE-Inlay zu beobachten. Bei sorgfältiger
Operationsplanung und unter Beachtung einiger Regeln sowie einer anatomisch korrekten
Positionierung des Pfannengehäuses sind spätere Komplikationen weitgehend
auszuschließen. Um die Gefahr einer Verkantung des Keramik-Inlay bei der konischen
Verklemmung zu umgehen, steht mittlerweile ein Adapter zur Verfügung, der es erlaubt,
das Inlay passgenau in die Pfanne einzusetzen. Als ideale Lösung wurde vorgeschlagen,
während der Operation einen Funktionstest mit Probeinlay und Probekopf vorzunehmen.
Die mittelfristigen klinischen Verlaufsbeobachtungen werden insgesamt als positiv beurteilt,
aber erst Langzeitergebnisse können zeigen, ob sich die extreme Verschleißfestigkeit und
die Bioinertheit der verwendeten Aluminiumoxidkeramik im Dauereinsatz bewähren. An einer
Verbesserung dieser Eigenschaften durch Modifikation der Oberflächenstruktur wird weiter
intensiv geforscht, um den hohen Anforderungen an Hüftendoprothesen mit langer Lebensdauer
noch besser gerecht zu werden.
Allergiepotenzial verringern
Eine eigene Session war der Frage gewidmet, inwieweit allergische Reaktionen beim Einsatz
eines künstlichen Hüftgelenkes ein Problem darstellen können. Grundlage bilden die klassischen
Allergentests auf der Haut (Prick, Patch), mit denen mögliche Hypersensitivitätsreaktionen
auf gängige Metalle in Prothesenmaterial (Nickel, Titan etc.) provoziert werden können.
Allerdings wurde darauf hingewiesen, dass die Haut wesentlich empfindlicher reagiert als
andere Körpergewebe, wie z. B. Knochensubstanz. Dies erklärt vermutlich auch, dass
keine Korrelation zwischen dermatologischen Testergebnissen und der Reaktion des
Knochens auf näher untersuchte Biomaterialien bei Allergikern gefunden wurde. Auch
bezüglich eines positiven Befundes bei einem Hauttest und postoperativen Komplikationen,
wie verzögerter Wundheilung nach Hüftgelenksersatz, ergab eine Literaturanalyse keine
Korrelation.
Insgesamt sind retrospektive und prospektive Untersuchungsergebnisse so zu bewerten,
dass zurzeit kein spezielles Testverfahren existiert, das die Vorhersage auf eine
mögliche allergische Reaktion erlauben würde.
Aus allergologischer Betrachtung kann eine Prophylaxe somit ausschließlich darin bestehen,
für das Implantat nur Materialkombinationen mit möglichst geringem Abrieb bzw. fehlender
Korrosion zu verwenden.
Bemängelt wurde in diesem Zusammenhang, dass Träger eines künstlichen Hüftgelenkes
häufig keine Auskunft über die verwendeten Materialien des Implantats geben können.
Diesem Informationsdefizit könnte eine so genannte "Implantat-Card" abhelfen, die der
Patient mit sich führen sollte. Ein solcher "Prothesen-Pass" wäre auch im Falle
einer Revision besonders hilfreich.
Article source:
Report: R. Seib, Dipl.-Biologe, Medizinjournalist
Source: 5. Internationales CeramTec-Symposium, Stuttgart, 19. 02. 2000