Einfluss des Materials

Die Hüfttotalendoprothetik ist ein chirurgischer Routineeingriff zur Schmerzlinderung und Wiederherstellung der gesunden Funktion. 2017 wurden in den OECD-Ländern mehr als 182 Hüftoperationen pro 100.000 Einwohner durchgeführt. Die Anzahl an Hüftoperationen ist zwischen 2007 und 2017 um 30% gestiegen.

Dieser Trend dürfte sich in Zukunft fortsetzen, solange die Anzahl der Patienten, die an Osteoarthritis leiden, weiter zunimmt. Grund hierfür sind einerseits die soziodemographischen Veränderungen einer alternden Gesellschaft, aber auch die steigende Anzahl an multimorbiden Patienten trägt zu diesem Trend bei1.

Die Gesundheitssysteme stehen vor zunehmenden Herausforderungen bei der Finanzierung und Vergütung medizinischer Behandlungen. Angesichts dieser epidemiologischen und gesundheitsökonomischen Entwicklungen ist die Qualität und die Effizienz medizinischer Eingriffe wie der künstliche Gelenkersatz langfristig von zentraler Bedeutung. Dabei spielt die Auswahl des Implantatmaterials eine zunehmend wichtigere Rolle.

Aktuelle Evidenz

Die internationalen Endoprothesenregister verzeichnen einen wachsenden Trend bei der Nutzung von Keramikkomponenten in der primären Hüftversorgung. Der Einsatz keramischer Komponenten wird als vernünftig im Rahmen dieser Versorgung betrachtet. Schon seit mehreren Jahrzehnten bevorzugt die Mehrheit der Chirurgen in Italien, Deutschland, Frankreich oder Korea Keramik bei der Behandlung ihrer Patienten. In anderen Ländern, wie den USA oder dem Vereinigten Königreich, führten die vor einigen Jahren (wieder) aufgetretenen Probleme und Bedenken im Zusammenhang mit Fretting- bzw. Reibkorrosion dazu, vermehrt Keramik- anstelle von CoCr-Köpfen zu verwenden.2-9

Auch wenn dank moderner Wissenschaft und kontinuierlicher Weiterentwicklung der Endoprothetik die Funktion der Implantate im Laufe der Zeit verbessert wurde, gibt es noch eine Reihe an Herausforderungen zu bewältigen. Zu den häufigsten Gründen für eine Revision des Gelenkersatzes zählen aseptische Lockerungen, Infektionen, Luxationen, periprothetische Frakturen sowie Schmerzen. Obwohl diese Komplikationen meist mit einer uneindeutigen Ätiologie verbunden sind, spielt das Gleitpaarungsmaterial in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Gründe für eine Revision in der Hüft- und Kniegelenkendoprothetik

CAVE: Die Angaben schließen sich nicht gegenseitig aus.

Risikofaktoren des Patienten

Neben dem Implantatmaterial gibt es weitere Faktoren, die das klinische Ergebnis nach Gelenkersatzoperation bestimmen, darunter auch patientenspezifische Faktoren wie Geschlecht, Alter, Lebensgewohnheiten oder die Vorgeschichte des Patienten. Bevor ein Patient operiert wird, betrachten die Chirurgen jeden Fall individuell und stellen sicher, dass etwaige Risikofaktoren des Patienten bei der Wahl des richtigen Behandlungsverfahrens berücksichtigt werden.

Einfluss des Rauchens

Eine kürzlich durchgeführte prospektive Beobachtungsstudie (Genfer Endoprothesenregister, Schweiz) untersuchte den Zusammenhang zwischen den Rauchgewohnheiten der Patienten und dem Gleitpaarungsmaterial im Hinblick auf das Risiko einer Hüftrevision. Die Studie zeigte, dass die Verwendung von metallischen Gleitpaarungen mit einer hohen Ausfallrate verbunden ist, insbesondere bei Dauerrauchern (im Vergleich zu Nichtrauchern). Im Gegensatz dazu wurden die niedrigen Ausfallraten bei Keramik-Polyethylen-Gleitpaarungen nicht durch die Rauchgewohnheiten der Patienten (Schon-Immer-Raucher vs. Nie-Raucher) beeinflusst.12

Take Homes

Keramikgleitpaarungen scheinen den Gesundheitszustand des Patienten, auch eines Patienten mit erhöhtem Risiko (z.B. Rauchgewohnheiten) nicht zu kompromittieren.

Effect of Patient Smoking Habits on THA Outcome

Immunreaktion auf das Material

Unerwünschte Reaktionen auf Gelenkersatzimplantate können im Zusammenhang mit Fretting und Korrosion oder mit Abrieb bzw. Abriebpartikeln (insbesondere Metall) stehen. Diese können lokale oder sogar systemische Gewebeentzündungsreaktionen auslösen. Knochen, Muskeln und Nerven, die das Implantat umliegen, können stark geschädigt werden, was schließlich zu einem Wechseleingriff wegen adverser Reaktionen auf Metallabrieb (ARMD) führen kann.

ARMD umfassen lokale und systemische Gewebereaktionen und können sich in Form von Osteolyse, Nekrose, Pseudotumor oder fibrösen Kapseln manifestieren und können mit erhöhten Blut-/Serum-Metallionenspiegel und Metallose assoziiert werden. ARMD und „Trunniose“ gehen häufig mit einem hohen Risiko ernsthafter Komplikationen einher und werden auch mit der Entwicklung einer überempfindlichen Reaktion in Verbindung gebracht.

Obwohl eindeutige implantatbezogene Metalltoxizitäten selten vorkommen, sind die klinischen Befunde bei Patienten mit hohen Metallionenspiegeln und Partikelkonzentrationen verheerend. Studien haben gezeigt, dass sie mit einem erhöhten Risiko bei der Entwicklung einer periprothetischen Gelenkinfektion, Entzündung, lokalen Gewebetoxizität, Kanzerogenität und Gentoxizität verbunden sind.

Keramiken sind hinsichtlich der Freisetzung von Metallionen sicher13 und lösen keine unerwünschte Immunantwort aus14. Auch wenn Metallose und überempfindliche Reaktionen selten bleiben, können Keramikköpfe besonders in Fällen indiziert sein, in denen die Verwendung von CoCr-Köpfen die Gesundheit der Patienten beeinträchtigen könnte, sowie bei Patienten mit Begleiterkrankungen, wie z.B. eingeschränkter Nierenfunktion oder bekannter Metallüberempfindlichkeit.

Korrosionsbeständigkeit

Die mechanisch-begünstigte Spaltkorrosion (Mechanically Assisted Crevice Corrosion, MACC) in der modularen Hüfttotalendoprothetik wurde bereits in den 1980er-90er Jahren als klinisches Problem identifiziert. Moderne Implantatdesigns wie Metall/Metall-Gleitpaarungen, große Kugelköpfe und modulare Prothesenhälse haben der Implantatkorrosion erneut zu klinischer Bedeutung verholfen. Sie sind die Ursache für 8,2 % aller Revisionseingriffe, häufig auch mit schwerwiegenden Folgen.

Diese Besorgnis veranlasste zahlreiche Chirurgen dazu, ihre Behandlungskonzepte zu überdenken und die Verwendung von CoCr-Köpfen einzustellen und durch Keramikköpfe zu ersetzen. Keramikköpfe haben sich als sehr wirksam erwiesen, um die Korrosion zu begrenzen und somit die Entstehung toxischer Abriebprodukte zu vermindern. Studien von Kocagoz13 und eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse von Wight et al.15 zeigen, dass die Verwendung von Keramikköpfen das Problem der Reibkorrosion mildert und daher eine vernünftige Option darstellt.

Korrosionsbeständigkeit von Keramiken

Corrosion Resistance of Ceramics

Prävention von Infektionen

In-vitro-Studien haben gezeigt, dass Bakterien auf Keramikoberflächen weniger adhärieren. Forscher der Universität Bristol untersuchten, wie sich diese Beobachtung auf die klinischen Ergebnisse übertragen lässt. In ihrer Studie, die im LANCET Infection veröffentlicht wurde, untersuchten Lenguerrand, Whitehouse und Koautoren die Auswirkungen verschiedener Einflussfaktoren und ihre Korrelation im Hinblick auf das Risiko einer Revision aufgrund von PJI. Untersucht wurden patientenbezogene Faktoren wie Alter, Geschlecht usw., vom Gesundheitssystem abgeleitete Faktoren wie Operationsort, Operationsvolumen usw. und operationsspezifische Faktoren wie Arthrose, Oberschenkelhalsfraktur usw. In dieser Studie wurde auch der Gleitpaarungstyp bewertet und somit die Auswirkungen des Gleitpaarungsmaterials auf periprothetische Gelenkinfektion untersucht.16

Neben patientenbezogener Faktoren wie erhöhter BMI, Diabetes, männliches Geschlecht und andere, wurden Metallgleitpaarungen als Risikofaktor für eine Revision aufgrund periprothetischer Gelenkinfektion identifiziert.

Bacteria adhere less to BIOLOX® ceramic surfaces
Range of motion with large diameter femoral heads in THA.

Implantat-Stabilität

Luxation ist eine der Hauptursachen für Revisionen in der Hüftendoprothetik und macht etwa 15% aller Revisionen im britischen National Joint Registry aus. Es handelt sich um eine Frühkomplikation, und Patienten, die an einer ersten Luxation leiden, werden wahrscheinlich eine oder mehrere weitere Luxationen erleben. Luxationspatienten scheinen von Keramikgleitpaarungen zu profitieren. Einer der Gründe dafür ist, dass Keramikgleitpaarungen die Möglichkeit bieten, sich für einen großen Durchmesser des Hüftkopfes zu entscheiden und damit den Bewegungsumfang (Range of Motion) zu optimieren, ohne den Abrieb zu erhöhen17. Studien zeigen, dass Keramik-auf-Keramik-Gleitpaarungen im Vergleich zu Polyethylen-Gleitpaarungen mit einer niedrigeren Inzidenz für späte Luxationen verbunden sind18.

Beste klinische Ergebnisse

In-vitro- und in-vivo-Studien belegen, dass Keramik "die beabsichtigte Funktionalität erfüllt", "eine geeignete Zell- oder Gewebereaktion erzeugt" und "wahrscheinlich keine schädlichen lokalen oder systemischen Wirkungen im Wirt hervorruft". Folglich sind Keramiken biokompatibel im engeren Sinne entsprechend der Definition von Williams, die auf der Chengdu-Konsensuskonferenz 2018 bestätigt wurde.19 Was bedeutet das für die klinische Leistungsfähigkeit der Keramik? Die meisten Endoprothesenregister aus der ganzen Welt bestätigen, dass die Verwendung von Keramikköpfen im Vergleich zu Metallköpfen mit geringeren Revisionsraten assoziiert ist.20-24

BIOLOX®-Keramik

Eine vernünftige Wahl

  • Angemessene Immunantwort
  • Korrosionsbeständigkeit
  • Prävention von Infektionen
  • Geringster Abrieb aller Gleitpaarungen
  • Beste klinische Ergebnisse
BIOLOX®delta ceramics - proven technology.

1. OECD (2019), Health at a Glance 2019: OECD Indicators, Paris: OECD Publishing; 2019:198. doi:10.1787/4dd50c09-en. Accessed November 5, 2020.

2. Svenska Höftprotesregistret. Årsrapport 2019. 2020:53 (Figure 6.6.1).

3. Registro Regionale di Implantologia Protesica Ortopedica. Dati complessivi interventi di protesi d’anca, di ginocchio e di spalla in Emilia-Romagna 2000-2018. Versione 1 del 02 ottobre 2020. 2020:35-36.

4. American Joint Replacement Registry (AJRR).2020 Annual Report. Rosemont, IL: American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS). 2020:33 (Figure 2.17).

5. Endoprothesenregister Deutschland (EPRD). Jahresbericht 2020. 2020:22 (Tabelle 14). doi:10.36186/reporteprd022020.

6. Online LROI annual report 2012. Dutch Arthroplasty Register (LROI) website. www.lroi-report.nl/hip/total-hip-arthroplasty/materials/. Accessed November 6, 2020.

7. National Joint Registry for England, Wales. Northern Ireland and the Isle of Man, 17th Annual Report 2020. Surgical data to 31 December 2019. 2020:44-45 (Table 3.H2).

8. The New Zealand Joint Registry. Twenty year report (January 1999 - December 2018). 2019:16.

9. Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry (AOANJRR). Hip, Knee & Shoulder Arthroplasty: 2020 Annual Report. Adelaide:AOA. 2020:151.

10. National Joint Registry for England, Wales. Northern Ireland and the Isle of Man, 17th Annual Report 2020. Surgical data to 31 December 2019. ISSN 2054-183X (Online) 2020:189 (Table 3.K16a).

11. National Joint Registry for England, Wales. Northern Ireland and the Isle of Man, 17th Annual Report 2020. Surgical data to 31 December 2019. ISSN 2054-183X (Online) 2020:114 (Tables 3.H17a).

12. Gonzalez A, Garavaglia G, Peter R, Hoffmeyer P, Hannouche D, Lübbeke A. Influence of smoking status on risk of revision after primary total hip arthroplasty is bearing-dependent. In: Proceedings from 8th International Congress of Arthroplasty Registries; June 1-3, 2019; Leiden, Netherlands. 2019; Abstract No. 39.

13. Kocagoz SB, Underwood RJ, MacDonald DW, Gilbert JL, Kurtz SM. Ceramic heads decrease metal release caused by head-taper fretting and corrosion. Clin Orthop Relat Res. 2016;474(4):985-994. doi:10.1007/s11999-015-4683-1.

14. Asif I M. Characterisation and Biological Impact of Wear Particles from Composite Ceramic Hip Replacements. [PhD thesis]. Leeds, UK: University of Leeds; 2018. etheses.whiterose.ac.uk/20563. Accessed March 6, 2020.

15. Wight CM, Lanting B, Schemitsch EH. Evidence based recommendations for reducing head-neck taper connection fretting corrosion in hip replacement prostheses. Hip Int. 2017;27(6):523-531. doi:10.5301/hipint.5000545.

16. Lenguerrand E, Whitehouse MR, Beswick AD, et al. Risk factors associated with revision for prosthetic joint infection after hip replacement: a prospective observational cohort study. Lancet Infect Dis. 2018;18(9):1004-1014. doi:10.1016/S1473-3099(18)30755-2.

17. Al-Hajjar M, Fisher J, Hardaker C, Kurring G, Thompson J, Williams S. Wear of Large Diameter Ceramic-on-Ceramic Bearings in Total Hip Replacements under Edge Loading Conditions. Paper presented at: 60th Anniversary Meeting of Orthopaedic Research Society (ORS); March 15 March 18, 2014 2014 to Mar; New Orleans, LA, USA Abstract 1818.

18. Hernigou P, Homma Y, Pidet O, Guissou I, Hernigou J. Ceramic-on-ceramic bearing decreases the cumulative long-term risk of dislocation. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(12):3875-3882. doi:10.1007/s11999-013-2857-2.

19. Ghasemi-Mobarakeh L, Kolahreez D, Ramakrishna S, Williams D. Key terminology in biomaterials and biocompatibility. Curr Opin Biomed Eng. 2019;10:45-50. doi:10.1016/j.cobme.2019.02.004.

20. National Joint Registry for England, Wales. Northern Ireland and the Isle of Man, 15th Annual Report 2018. Surgical data to 31 December 2017.ISSN 2054-1821 (Print) 2018:50 (table 3.7).

21. Peters RM, Van Steenbergen LN, Stevens M, Rijk PC, Bulstra SK, Zijlstra WP. The effect of bearing type on the outcome of total hip arthroplasty.Acta Orthopaedica. 2018,89(2):163-169. doi:10.1080/17453674.2017.1405669.

22. Report of R.I.P.O. Regional Register of Orthopaedic Prosthetic Implantology Overall Data Hip, Knee and Shoulder Arthroplasty in Emilia-Romagna Region (Italy) 2000-2016. 2018:57.

23. Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry (AOANJRR). Hip, Knee & Shoulder Arthroplasty: 2018 Annual Report. Data period 1 September 1999 – 31 December 2017. Adelaide: AOA, 2018:157 (table HT30).

24. Sharplin P, Wyatt MC, Rothwell A, Frampton C, Hooper G. Which is the best bearing surface for primary total hip replacement? A New Zealand Joint Registry study. Hip Int. 2017;28(4):352-362. doi:10.5301/hipint.5000585.

Wir sind für Sie da

Wählen Sie eine Region und finden Sie Ihren Ansprechpartner.
Wir sind für Sie da