Stryker White Paper Bewertung schmerzhafter

Bewertung schmerzhafter Hüfttotal-Endoprothesen
Modulare Konusverbindungen aus Metall
R. Michael Meneghini, MD +
+Indiana University Health
Physicians
Department of Orthopaedic Surgery
Indiana University School of
Medicine
Indianapolis, IN (USA)
Korrespondierender Autor:
R. Michael Meneghini, MD
Indiana University Health
Physicians
Department of Orthopaedic Surgery
Indiana University School of
Medicine
Einführung und Hintergrund
Es gibt zahlreiche Vorteile für die Modularität bei der Hüfttotalendoprothetik. Modulare Oberschenkelköpfe
zählen seit vielen Jahren zum Behandlungsstandard, da Beinlänge und Offset peroperativ angepasst werden
können. In jüngerer Zeit sind jedoch moderne primäre Femoralkomponenten für die Hüfttotalendoprothetik
auf den Markt gekommen, zu denen auch solche mit modularen Hälsen zählen, die dem Operateur einen
besonderen Vorteil bei der genaueren Reproduktion oder Korrektur der anatomischen Geometrie und
Hüftenbiomechanik des Patienten geben. Diese modularen Hälse sind mit unterschiedlichen Offsets und in
diversen Längen und Ausführungen erhältlich, so dass der Operateur die entsprechende anatomische
Geometrie schaffen und die Spannung und Stärke der Adduktorenmuskulatur optimieren, die Beinlänge
ausgleichen, und die Hüftstabilität verbessern kann. Zudem erleichtert ein modularer Hals die Einführung
der Femoralkomponente bei technisch anspruchsvolleren Zugängen (wie z. B. dem direkten vorderen
Zugang, bei dem die femorale Freilegung und Mobilisierung u. U. schwierig sein können). Diese „modularen
Halsprothesen“ zeichnen sich daher im Vergleich zu Standardkomponenten durch wichtige Vorteile aus.
Dies gilt besonders für Patientenfälle, in denen Fehlbildungen vorliegen (z. B. eine Hüftdysplasie,
posttraumatische Arthrose, usw.). Diese „modularen Halsprothesen“ lassen zudem eine Verwendung von
modularen Köpfen zu und verfügen somit über zwei modulare Verbindungsstellen (im Gegensatz zu
herkömmlichen „modularen Kopfprothesen“ mit nur einer Verbindungsstelle).
Aufgrund der zusätzlichen Konusverbindung verfügen diese modularen Femoralkomponenten über einen
weiteren Übergang, der jedoch in seltenen Fällen eine potenzielle Ansatzstelle für schwingungsbedingten
Reibverschleiß (das sogenannte Fretting) und Spaltkorrosion darstellen kann.1-5 Wenn zwei Metallflächen
aufeinandertreffen, besteht die Möglichkeit relativer Bewegungen, wodurch Metallabrieb entsteht und
Korrosion auftreten kann. Seit Jahren schon gibt es Meldungen in Bezug auf Fretting bzw. Korrosion
zwischen dem Schaft und dem Kopf herkömmlicher modularer Kopfprothesen. Dies gilt sowohl für konische
Titan-Titan- als auch für CoCr-CoCr- und CoCr-Titan-Gleitpaarungen.
Die In-vivo-Produktion von Metallabrieb aus Prothesen war in letzter Zeit Gegenstand zahlreicher
Untersuchungen. Metall-Metall-Gleitpaarungen z. B. erzeugen bei Bewegung kleine metallische
Abriebpartikel (Durchmesser 20-80 nm). Bei einer Kantenbelastung kann sogar viel mehr Metallabrieb
entstehen im Vergleich zu gut positionierten Metall-Metall-Gleitpaarungen. Des Weiteren treten mit MetallMetall-Gleitpaarungen erhöhte Metallionenwerte im Blutserum (man geht davon aus, dass diese Metallionen
durch die Korrosion der Abriebpartikel von Metall-Metall-Gleitpaarungen entstehen) sowie eine
Überempfindlichkeit auf, die zu einer Gewebereaktion führen können und wiederum aufgrund Osteolyse,
einer aseptischen Lockerung und in manchen Fällen einer Bildung von Scheingeschwulsten ein vorzeitiges
Versagen hervorrufen können.6-22 Es konnte nachgewiesen werden, dass eine ähnliche Reaktion und ein
potenziell vorzeitiges Versagen der Hüfttotalendoprothese in seltenen Fällen bei Patienten sowohl mit
modularen Femoralkopf-23 also auch modularen Femoralhalskomponenten auftreten kann.3 Aus diesem
Grund liegt die Absicht dieses Manuskripts in der Auswertung des klinischen Erscheinungsbildes, der
Bewertung und Abklärung von Patienten mit persistierenden Schmerzen und Symptomen nach einer
erfolgreichen Hüfttotalendoprothetik mit einer Konusverbindung aus Metall und Verdacht auf Fretting bzw.
Korrosion. Es sollte angemerkt werden, dass das klinische Erscheinungsbild und die Symptome bei einer
Reaktion auf Metallabrieb dem Erscheinungsbild und den Symptomen anderer Komplikationen (wie z. B.
Infektionen) ähneln können. Die Absicht besteht daher in der Bereitstellung grundlegender ärztlicher
Leitlinien, basierend auf unserem aktuellen Wissenstand aufgrung einiger gemeldeten Fälle, für das
potenzielle klinische Erscheinungsbild, die Bewertung, Pathologie und Behandlung solcher Patienten,
inclusive ggf. einer Nachoperation.
Klinisches Erscheinungsbild
Patienten mit persistierenden Schmerzen nach der Hüfttotalendoprothetik mit modularen Femoralkopf- oder
Femoralhalskomponenten, die nach sorgfältiger Untersuchung nicht über die klinisch nachweisbare
Ätiologie verfügen, sollten auf eine potenzielle Gewebereaktion aufgrund Frettingkorrosion an der
modularen Konusverbindung in Betracht gezogen werden. Diese Patienten haben in der Regel Schmerzen im
vorderen, lateralen oder hinteren Aspekt der Hüfte. Es treten nicht unbedingt Ruheschmerzen auf, sondern
eher Belastungsschmerzen. Die Patienten leiden in der Regel dann an Schmerzen, wenn sie ihre Hüfte
bewegen und das Hüftgelenk bei einer ärztlichen Untersuchung belasten. In den seltenen Fällen einer
Scheingeschwulstbildung haben diese Patienten auch das Gefühl einer größeren Massen- oder
Flüssigkeitsansammlung im Hüftbereich. In solchen Fällen sollte eine Untersuchung auf eine wesentliche
Zerstörung von örtlichem Weichgewebe in Betracht gezogen werden.
Bewertung auf Infektion
Alle Patienten mit Schmerzen nach der Hüfttotalendoprothetik sollten ungeachtet der Art der verwendeten
Femoralkomponente so schnell wie möglich auf eine Infektion bewertet werden. Es gibt anekdotische Fälle
sowie tatsächliche Meldungen in der begutachteten Fachliteratur, die überlagerte bakterielle Infektionen
angesichts einer klinischen Gewebereaktion bei Metall-Metall-Gleitpaarungen dokumentieren.24 Es ist nicht
klar, ob diese Infektion zu der Gewebereaktion führte. Es liegen jedoch Nachweise dafür vor, dass mit der
Änderung des örtlichen pH-Werts ggf. eine Umgebung entsteht, die die Korrosion von Metall fördert, was
wiederum nahelegt, dass die Änderung des pH-Werts in einer okkulten periprosthetischen Infektion ggf.
Vorbote für die Korrosion in Konusverbindungen aus Metall ist.25 Die gemeldete seltene Inzidenz von
Patienten mit einer Gewebereaktion aufgrund einer Überempfindlichkeit gegenüber Metall, deren Symptome
einer Infektion ähneln (einschließlich erhöhter Infektionsmarker im Serum), ist ebenfalls verwirrend hier.18
Unabhängig davon sollte die anfängliche Abklärung für den Patienten nach der Hüfttotalendoprothetik ein
ESR-Screening und die Ermittlung des CRP umfassen. Wenn einer dieser beiden Tests einen erhöhten Wert
aufweist, ist eine Aspiration aus der Hüfte indiziert. Es ist nämlich wichtig, dass Infektionen als potenzielle
Schmerzursache bei Patienten mit Hüfttotalendoprothesen ausgeschlossen werden können.
Infektionsmarker im Serum und Aspiration aus der Hüfte
Die Aspiration aus der Hüfte wird bei Patienten mit erhöhtem ESR- bzw. CRP-Wert eindringlich empfohlen.
Sie sollte mit einer größeren 18-Gauge-Aspirationsnadel unter radiographischer Anleitung erfolgen. Die
Flüssigkeit sollte für eine Kultur und Empfindlichkeitsprüfung sowie Zellzählung und das
Differenzialblutbild eingesandt werden. Wenn ein Radiologe die Aspiration vornimmt, sollte die Flüssigkeit
ohne Kontrastmittel oder röntgendichter Färbung entnommen werden, damit die Platzierung der Nadel im
Gelenk bestätigt werden kann, da diese die Zellzählung beeinträchtigen kann, welche wiederum eine
wichtige Rolle bei der genauen Diagnostizierung der Infektion spielt. Seit kurzem gibt es Beweise für
Cutoff-Werte bei Patienten mit erhöhten Infektionsmarkern im Serum, die auf die Wahrscheinlichkeit einer
Infektion hinweisen, wenn die synoviale Zellzählung und das Differenzialblutbild höhere Werte aufweisen.
Della Valle et al. berichten, dass Patienten mit einem Serum-ESR >30mm/h und einem CRP-Wert von
>10mg/dl sowie einem Gelenkflüssigkeitsaspirat und einer Leukozytenzahl von >3000 Leukozyten/ml eine
größere Spezifizität, Empfindlichkeit und einen positiven Vorhersagewert für die Diagnose einer Infektion
aufweisen.26 Bei Patienten mit normalen ESR- und CRP-Werten unterstützen die Daten die Annahme weiter,
dass eine Infektion nicht mit einer Spezifizität von 100 % vorliegt.26 Man konnte bisher noch nicht definitiv
beweisen, dass das Erscheinungsbild des Aspirats ein Hinweis auf die Gewebereaktion (oder das Ausbleiben
einer solchen) ist. Bei Patienten mit einer Gewebereaktion auf Metall-Metall-Gleitpaarungen wird das
Aspirat als Flüssigkeit mit trüber bräunlicher oder grauer Färbung beschrieben. Angesichts der
mechanischen Unterschiede bei der Entstehung von Metallabrieb in modularen Verbindungselementen
entspricht das Erscheinungsbild des Aspirats nicht unbedingt diesen Angaben. Patienten mit Schmerzen nach
der Hüfttotalendoprothetik mit einer modularen Konusverbindung, bei denen es keinen Nachweis für die
Diagnose einer Infektion gibt, wird empfohlen, dass sie sich einer Abklärung in Bezug auf die Möglichkeit
einer Gewebereaktion aufgrund Frettingkorrosion der metallischen Verbindungselemente sowie anderer
Ätiologien wie z. B. ein Impingement des Weichgewebes unterziehen.
Metallionenwerte im Serum
Wenn Metallabrieb in vivo entsteht, kann Korrosion vorliegen und die Korrosionsprodukte können im Blut
als Metallionen erfasst werden. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass bei Patienten mit Schmerzen nach der
Hüfttotalendoprothetik mit einer modularen Konusverbindung aus Metall die Metallionenwerte im Vollblut
und Blutserum ermittelt werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass erhöhte Ionenwerte im Blutserum mit
Schmerzen oder Fehlfunktionen der Metall-Metall-Gleitpaarung in der Hüfttotalendoprothese in Verbindung
gebracht werden und als wertvolles diagnostisches Instrument bei der Abklärung von schmerzhaften MetallMetall-Endoprothesen der Hüfte gelten. Die Beziehung zwischen den Metallionenwerten im Blut/Blutserum
und dem Fretting bzw. der Korrosion von modularen Verbindungselementen muss jedoch noch definitiv
erarbeitet werden. De Smet et al. zeigen aber auf, dass Chromwerte über 17 μg/l und Kobaltwerte über 19
μg/l bei Metall-Metall-Gleitpaarungen mit hohen Ionenwerten in der Gelenkflüssigkeit und einer Metallose
einhergehen.27. Diese Angaben verweisen ggf. auf Werte, bei denen die klinische Signifikanz für
Metallionen im Blutserum in Betracht gezogen werden sollte. Kwon et al. berichteten dazu aus einer
kürzlichen Studie mit insgesamt 201 Metall-Metall-Kappenprothesen, die zu einem mittleren Follow-upZeitpunkt von 61 Monaten mithilfe der Ultraschall-/MRT-Bildgebung sowie Kobalt- und Chromwerten im
Serum-/Hüftaspirat bewertet wurden. Bei 7 Patienten (4 %) wurden Scheingeschwulste gefunden, die mit
wesentlich höheren Kobalt- und Chromwerten und schlechteren Functional Scores in Verbindung gebracht
werden. Die mittleren Serum-Kobalt- und -Chromwerte bei weiblichen Patienten mit bilateraler
Endoprothese lagen in der Scheingeschwulstgruppe jeweils bei 9,0 μg/l und 12,0 μg/l. Diese
Metallionenwerte waren wesentlich höher als die mittleren Serum-Kobalt- und -Chromwerte bei weiblichen
Patienten mit bilateraler Endoprothetik ohne Scheingeschwulst, d. h. 2,9 μg/l bzw. 3,2 μg/l. Die Autoren
schlussfolgerten, dass die erhöhten Kobalt- und Chrom-Ionen nahelegen, dass Scheingeschwulste mit einem
verstärkten Verschleiß der Metall-Metall-Gleitpaarungen in Verbindung zu bringen sind.28 Die britische
Zulassungsbehörde MHRA (Medicines and Healthcare Produkts Regulatory Agency) legt einen Cutoff-Wert
von 70-3 ppm (Parts per Million) nahe. Der Cutoff-Wert von 70-3 ppm für den Kobalt- oder ChromHöchstwert weist jedoch eine Spezifizität von 89 % und eine Empfindlichkeit von 52 % für die Erkennung
eines präoperativ unerklärten Versagens einer Metall-Metall-Gleitpaarung in der Hüftprothese auf.
Des Weiteren wurde berichtet, dass der optimale Cutoff für den Kobalt- und Chrom-Höchstwert bei
49,7 ppm liegt und eine Empfindlichkeit von 63 % und Spezifizität von 86 % hat. Es wurde geschlussfolgert,
dass fehlerhafte Hüfttotalendoprothesen anhand der Metallionen im Blut von funktionsfähigen
Hüfttotalendoprothesen getrennt werden können. Diese Befunde haben u. U. eine Relevanz für Prothesen mit
modularen Konusverbindungen, da sich die Entstehung von Metallabrieb in einer Konusverbindung von der
in einer Gleitpaarung unterscheidet. Es ist jedoch möglich, dass höhere Ionenwerte im Blut oder Serum auf
einen stärkeren Metallabrieb im Gelenk hinweisen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die o. a.
Werte einen gewissen Kontext für unser derzeitiges Verständnis bei der Bewertung schmerzhafter
Endoprothesen mit Verdacht auf Gewebereaktion aufgrund einer modularen Konusverbindung bilden,
während wir weiter an der Entwicklung der Erkenntnisse um die Bedeutung der Metallionenwerte im Serum
und ihre Korrelation für örtliche Gewebereaktionen in der Endoprothetik arbeiten.
Überempfindlichkeit gegenüber Metall
Nickel ist der häufigste Sensibilisator beim Menschen, gefolgt von Kobalt und Chrom. Zellmediierte
Reaktionen, mit denen orthopädische Überempfindlichkeitsreaktionen aufgrund von Prothesen
(Metallempfindlichkeit oder Metallallergie) in der Regel in Verbindung gebracht werden, werden
gewöhnlich als Spätreaktionen vom Typ IV bezeichnet. Die Inzidenz einer Empfindlichkeit gegenüber
Metall, bestimmt durch einen Patch-Test bei Patienten mit gut als auch schlecht funktionierenden Prothesen,
liegt bei ca. 25 %, d. h. etwa dem Doppelten der Allgemeinbevölkerung. Die durchschnittliche Inzidenz der
Empfindlichkeit gegenüber Metall bei Patienten mit „versagter“ Prothese liegt ca. zwischen 50 % und 60
%.29 Diese erhöhte Prävalenz der Empfindlichkeit gegenüber Metall bei Patienten mit versagter Prothese hat
zu Spekulationen geführt, dass evtl. eine Metallallergie zu der Lockerung der Prothese führt. Es fehlt jedoch
ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Inzidenz der Empfindlichkeit gegenüber Metall und einer
Haltbarkeit der Prothese, einer Infektion, des Grundes für die Entfernung der Prothese bzw. die Schmerzen.
Zu diesem Zeitpunkt ist es daher weiterhin nicht klar, ob die Empfindlichkeit gegenüber Metall eine Rolle
bei der Lockerung der Prothese spielt. Bestimmte Prothesen mit einer höheren Tendenz, Metall in vivo
freizusetzen, führen theoretisch eher zu einer Empfindlichkeit gegenüber Metall (d. h. z. B. Metall-MetallGleitpaarungen oder Frettingkorrosion von modularen Konusverbindungen, jedoch in geringerem Ausmaß).
Obwohl es allgemeine Patch-Tests und handelsübliche Testkits für viele unterschiedliche antigene
Substanzen gibt, nehmen die Bedenken in Bezug auf den Wert von Hauttests für die Untersuchung der
Immunreaktion auf orthopädische Prothesen zu. Der In-vitro-Lymphozytentransformationstest (LTT)
umfasst die Ermittlung der proliferativen Reaktion von Lymphozyten (aus dem peripheren Blut) nach
Kontakt mit Antigen. Berichten zufolge ist der LTT ggf. ebenso gut oder gar besser als herkömmliches
Hautpatch-Tests für die Ermittlung der prothesenspezifischen Empfindlichkeit geeignet.30,31 Thomas et al.
untersuchten dazu 16 Patienten mit einer Endoprothese, bei der die Metall-Metall-Gleitpaarung aufgrund
einer lymphozytisch dominierten periprosthetischen Entzündung versagt hatte. Bei 13 der 16 Patienten (81
%) wurde basierend auf PT bzw. LTT eine systemische Empfindlichkeit gegenüber Metall gefunden.32
Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass diagnostische Tests in Form von Patch-Tests oder einer Invitro-LTT als weitere Informationsquelle bei der Bewertung dieser schwierigen Patienten neben der
Ermittlung der Serum-Ionenwerte in Betracht gezogen werden sollten, um das Ausmaß der Exponierung des
Patienten gegenüber Metallionen und eine potenzielle Überempfindlichkeit messen zu können.30 Obwohl
diese Tests nicht definitiv sind, können die zusätzlichen Informationen dazu beitragen, dass der
diagnostizierende Arzt den richtigen Behandlungsweg festlegt.
Radiographische Analyse
Zu einer radiographischen Analyse schmerzhafter Hüfttotalendoprothesen sollten stets auch radiologische
Leeraufnahmen zählen, damit Lockerung, Osteolyse und Position der Prothese bewertet werden können. Ein
besonderes Anliegen bei Patienten mit erwiesenen Gewebereaktionen auf Metallabrieb oder -ionen ist ein
frühzeitiges Lockern der Prothese bzw. eine Osteolyse. Dabei sollte der mediale Calcar, der Trochanter und
die periazetabulären Regionen besonders auf eine kortikale Aufhellung/Transparenz oder Erosion untersucht
werden. In vielen Fällen der Gewebereaktion bei Metallabrieb (unabhängig von der Quelle) sind die
radiologischen Leeraufnahmen normal und enthalten keine Nachweise auf eine Knochenerosion (Abb. 1).
Bei Patienten mit persistierenden Schmerzen, die erhöhte Metallionenwerte aufweisen oder positiv auf
Metall-Überempfindlichkeitstests reagiert haben und bei denen die radiologischen Leeraufnahmen normal
ausfallen, werden weiterentwickelte Bildgebungsverfahren empfohlen. Ultraschall wurde bisher zur
Bewertung fester und flüssiger Weichgewebeansammlungen und Massen in Verbindung mit
Scheingeschwulsten oder angrenzend an Prothesen verwendet, in neuester Zeit hat sich jedoch die CT bzw.
MRT mit Techniken zur Reduzierung von Metallartefakten bei der Abgrenzung subtilerer Befunde in
Zusammenhang mit Gewebereaktionen um Metall-Metall-Gleitpaarungen als nützlich erwiesen33. Mit der
MRT lassen sich die Osteolyse und Komplikationen im periprosthetischen Weichgewebe (wie z. B. eine
verschleißinduzierte Synovitis, periprosthetische Ansammlungen, neurovaskuläre Kompression und die
Qualität der Muskeln und Sehnen der Rotatorenmanschette) erfassen.34-37 Obwohl es an allen
Hüfttotalendoprothesen örtliche Weichgewebeanomalien gibt, unterstützen die o. a. Befunde, die häufiger
neben Metall-Metall-Gleitpaarungen35 auftreten, die Ansicht, dass die MRT eine angemessene Methode für
die weiterführende Untersuchung von Gewebereaktionen bei Hüfttotalendoprothesen darstellt, die mit
Frettingkorrosion an den modularen Konusverbindungen in Verbindung gebracht werden. Wird eine MRTAuswertung einer schmerzhaften Hüfttotalendoprothese mit Verdacht auf Metallabrieb in Verbindung mit
einer Gewebereaktion in Betracht gezogen, ist ein eingehender Dialog mit den Radiologen notwendig, die
sich in Techniken zur Reduzierung von Metallartefakten auskennen, um die von diesen modernen
Bildgebungstechniken vorgebrachten Informationen optimal auswerten zu können.38,39 Die MRT bietet sich
auch als wertvolles Instrument an, wenn Verdacht auf ein Impingement des Weichgewebes vom LendenDarmbeinmuskel als Schmerzursache besteht.
Periartikuläre Histopathologie
Histologische Proben können im Rahmen der Nachoperation oder möglicherweise bei einer Biopsie für eine
Diagnostizierung oder die Bestätigung der Diagnose gewonnen werden. Patienten mit einer Gewebereaktion
auf örtlichen Metallabrieb aufgrund Frettingkorrosion weisen ggf. ähnliche perivaskuläre Pathologien auf
wie Patienten mit Metall-Metall-Gleitpaarungen. Die intraoperative Gelenkflüssigkeit der Hüfte wird in der
Regel als bräunlich oder grau gefärbt beschrieben. Die bezeichnenden histologischen Merkmale umfassen in
der Regel verschiedene perivaskuläre Infiltrate von T- und B-Lymphozyten und Plasmazellen sowie
hochendotheliale Venolen, massive Fibrinexsudationen, Ansammlungen von Makrophagen mit
tropfenähnlichen Einschlüssen sowie eosinophile Granulozyten-Infiltrate und Nekrose (Abbildung 2).
Metallpartikel sind selten und nicht unbedingt eine Voraussetzung für die Diagnose einer Gewebereaktion
(in manchen Studien auch als ALVAL oder Aseptic Lymphocyte Vasculitis associated Lesion
bezeichnet).6,7,14,18,22,32
Abbildung 1
Abbildung 2
Empfohlener chirurgischer Eingriff
Es liegen zurzeit keine spezifischen klinischen Daten vor, die dem Arzt als Leitlinien bei der Behandlung
von Patienten dienen können, die nach einer Hüfttotalendoprothetik aufgrund Frettingkorrosion an der
modularen Konusverbindung am Kopf-Hals- oder am modularen Hals-Schaft-Übergang an Schmerzen
leiden. Auf Grundlage der aktuell nur begrenzt verfügbaren Informationen sind aber bestimmte Grundsätze
und Strategien für die Versorgung des Patienten in Betracht zu ziehen. Obwohl dies evtl. mit
Schwierigkeiten und Stress für den Arzt und Patienten verbunden ist, wird eine Beobachtung ohne
chirurgische Intervention über einen längeren Zeitraum nicht empfohlen, wenn die Diagnose einer örtlichen
Gewebereaktion einmal bestätigt wurde. Wie bei Metall-Metall-Gleitpaarungen wurden auch
Scheingeschwulste und die Zerstörung von Weichgewebe bei Patienten mit Frettingkorrosion and den
Konusverbindungen aus Metall beobachtet, auch wenn dies nur bei einem Patienten der Fall war. In
schweren Fällen können diese Scheingeschwulste eine Adduktion vollständig aufheben oder in größerem
Umfang zu einer neurovaskulären Beeinträchtigung der umliegenden Nerven oder Gefäße führen.
Grundsätzlich geht man von Folgendem aus: Je länger die Ursache für den Metallabrieb vorhanden ist, desto
schlimmer ist ggf. der Gewebeschaden. Aus diesem Grund ist eine chirurgische Intervention indiziert, wenn
alle anderen Ursachen für die Schmerzen beseitigt werden konnten und ein starker Verdacht auf eine örtliche
Gewebereaktion aufgrund Frettingkorrosion (oder sonstige Quellen für Metallabrieb) besteht. Wie immer
muss ein ausführliches Gespräch mit dem Patienten in Bezug auf die Risiken einer Beobachtung des
Patienten im Gegensatz zu einer chirurgischen Intervention vor dem Eingriff selbst erfolgen.
Wenn die Entscheidung für eine chirurgische Intervention gefallen ist, sollte bei Auswahl der
Eingriffsmethode eine Minimierung der modularen Konusverbindungen bei diesem Patienten als Ziel dienen,
da davon ausgegangen werden kann, dass entweder sein Immunsystem (Überempfindlichkeit) oder die
örtliche biologische Beschaffenheit aus bisher ungeklärten Gründen eine Rolle für die Entstehung der
Gewebereaktion gespielt hat, so dass eine Frettingkorrosion entstehen konnte. Azetabuläre Komponenten
können in der Regel in situ bleiben, wenn sie gut fixiert sind und sich in einer akzeptablen Position befinden.
Der Liner sollte aus hochvernetztem Polyethylen bestehen, obwohl auch Keramikliner verwendet werden
können. Des Weiteren sollte bei Verwendung einer Femoralkomponente mit einem modularen Hals diese
entfernt und durch eine Femoralkomponente ersetzt werden, bei der kein modularer Hals zum Einsatz
kommt. Ebenso wird empfohlen, dass bei bisheriger Verwendung eines Metallkopfes für den
Wechseleingriff eine Keramikausführung mit einem neuen Schaft hinzugezogen wird. Es hat sich nämlich
herausgestellt, dass modulare Keramik-Metall-Gleitpaarungen weniger Frettingkorrosion aufweisen als
modulare Metall-Metall-Gleitpaarungen2, obwohl dies nur in einem In-vitro-Test mit Zirkoniaköpfen
nachgewiesen werden konnte. Die meisten Studien, die sich mit einer chirurgischen Behandlung von
Gewebereaktionen bei Metall-Metall-Gleitpaarungen und dem Ersatz durch eine alternative Gleitpaarung
(wie z. B. Keramik-Keramik oder Metall-Polyethylen) befassen, melden eine Ausschaltung der Schmerzen
und Auflösung der Symptome bei den meisten Patienten40 (Abbildung 3). Femorale Konusschäfte sollten nur
dann mit neuen Köpfen oder Hälsen wiederverwendet werden, wenn die neue Kombination speziell laut den
Hinweisen des Herstellers indiziert ist.
Abbildung 3
Abbildung 4
Intraoperativer Befund
Der Nachweis einer Frettingkorrosion in einer modularen Konusverbindung (entweder am Hals-Kopf- oder
Hals-Schaft-Übergang) wird mithilfe unregelmäßigen schwarzen Materials auf der Oberfläche des Metalls
an der Verbindung sichtbar gemacht (Abbildung 4). Des Weiteren wird das schwarze Material in der Regel
auch mit Unebenheiten in Verbindung gebracht und ist in nächster Nähe zu diesen auf der konischen
Metallfläche im Kontakt mit der gegenüberliegenden Metallfläche anzutreffen (was wiederum mit
Spaltkorrosion vereinbar ist).3 Gewebereaktionen können auch zu wesentlichen Ansammlungen von
Gelenkflüssigkeit führen, die in der Regel präoperativ auf MRT-Aufnahmen zu sehen sind und Meldungen
zufolge eine getrübte bräunliche oder graue Färbung aufweist. Während diese Flüssigkeitsansammlungen
bereits beschrieben wurden, sind die Merkmale der Gelenkflüssigkeit selbst zum Zeitpunkt der
Veröffentlichung dieses Manuskripts unseres Wissens nach bisher noch nicht konsequent makroskopisch
oder mit Hinsicht auf Laboranalysen und Zellzählungen bezeichnet worden. Örtliche Weichgewebenekrosen
sind in manchen Fällen bei Gewebereaktion durch Metallabrieb beobachtet worden und können bis zur
periartikulären Kapsel, Adduktorenmuskulatur und Sehnenansatzzone am Trochanter major (Abbildung 5)
reichen, wobei in den schwersten Fällen eine Knochennekrose zu sehen ist. Zudem wurden Resorptionen des
Calcar femoris oder des medialen Schenkelhalses, aseptische Lockerungen und Osteolysen in Verbindung
mit Gewebereaktionen aufgrund Metallabriebs und einer Entstehung von Ionen beobachtet, und es ist
möglich, dass sich derartiges auch intraoperativ zeigt.
Abbildung 5
Zusammenfassung
Bei Patienten mit persistierenden Schmerzen nach der Hüfttotalendoprothetik mit einer modularen
Konusverbindung aus Metall wird eine umfassende Abklärung auf okkulte Infektionen empfohlen. Wenn
keine anderen mechanischen Ursachen, kein Impingement von Weichgewebe oder andere ätiologische
Ursachen für die persistierenden Schmerzen identifiziert werden können, sollte eine sorgfältige Analyse mit
Hinsicht auf eine mögliche Gewebereaktion aufgrund Metallabriebs und Fretting bzw. Korrosion an der
modularen Konusverbindung erfolgen. Die Auswertung sollte wahrscheinlich auch eine Erhebung der
Metallionenwerte im Blut, Tests in Bezug auf die Überempfindlichkeit gegenüber Metall und eine
radiographische Analyse mit radiologischen Leeraufnahmen und vorzugsweise eine MRT mit Techniken zur
Reduzierung von Metallartefakten umfassen. Obwohl kein einzelner Test empfindlich oder spezifisch genug
ist, um die Diagnose einer Gewebereaktion aufgrund Metallabriebs oder Ionenerzeugung zu bestätigen, sollte
der Arzt die o. a. Tests in Verbindung mit dem klinischen Urteil und einem ausführlichen Gespräch mit dem
Patienten für die Auswahl der richtigen Therapie hinzuziehen. Wenn eine chirurgische Intervention als
angemessen erachtet wird, sind die Techniken und Grundsätze zur Minimierung von modularen
Konusverbindungen aus Metall nach Bedarf anzuwenden. Zudem sollten Patienten, bei denen Verdacht auf
eine Gewebereaktion aufgrund Metallabriebs besteht, genau beobachtet werden, damit die seltene, aber
verheerende progrediente Zerstörung von Weichgewebe (die sich in diesem klinischen Umfeld gezeigt hat)
vermieden werden kann.
Die Modularität in der Hüfttotalendoprothetik ermöglicht eine präzisere Wiederherstellung der anatomischen
Begebenheit des Patienten im Rahmen des Eingriffs. Eine zunehmende Modularität (wie sie z. B. mit der
Verwendung von modularen Hälsen und Köpfen der Fall ist) gibt dem Operateur mehr Möglichkeiten in die
Hand. Zu den zusätzlichen modularen Verbindungskomponenten zählen hier zusätzliche Übergänge. Fretting
bzw. Korrosionsschäden dieser Komponenten scheinen selten aufzutreten. Es gibt u. U. patientenspezifische
Faktoren wie z. B. die örtliche chemische Beschaffenheit, die möglicherweise durch unterschwellige
Infektionen beeinflusst werden kann. In der Literatur finden sich dafür jedoch nur wenige überzeugende
Hinweise, wenn überhaupt. Der wichtigste Aspekt für den Operateur und auch für den Patienten ist die
schnelle und zweifelsfreie Diagnose der Schmerzursache, wenn Schmerzen nach der Hüfttotalendoprothetik
auftreten, damit in den seltenen Fällen, in denen Fretting bzw. Korrosion aufgetreten ist, die richtige
Behandlung umgehend erfolgen kann.
Literatur:
1. Brown SA, Flemming CA, Kawalec JS, et al.
Fretting corrosion accelerates crevice corrosion of
modular hip tapers. J Appl Biomater. Spring 1995;
6(1): 19-26.
2. Hallab NJ, Messina C, Skipor A, Jacobs JJ.
Differences in the fretting corrosion of metal-metal and
ceramic-metal modular junctions of total hip
replacements. J Orthop Res. Mar 2004; 22(2): 250-259.
3. Kop AM, Swarts E. Corrosion of a hip stem with a
modular neck taper junction: a retrieval study of 16
cases. J Arthroplasty. Oct 2009; 24(7): 1019-1023.
4. Reclaru L, Eschler PY, Lerf R, Blatter A.
Electrochemical corrosion and metal ion release from
Co-Cr-Mo prosthesis with titanium plasma spray
coating. Biomaterials. Aug
2005; 26(23): 4747-4756.
5. Vendittoli PA, Roy A, Mottard S, Girard J, Lusignan
D, Lavigne M. Metal ion release from bearing wear
and corrosion with 28 mm and large-diameter metalon-metal bearing articulations:a follow-up study. J
Bone Joint Surg Br. Jan 2010; 92(1): 12-19.
6. Bolland BJ, Culliford DJ, Langton DJ, Millington
JP, Arden NK, Latham JM. High failure rates with a
large-diameter hybrid metal-on-metal total hip
replacement: clinical, radiological and retrieval
analysis. J Bone Joint Surg Br. May 2011; 93(5): 608615.
7. Browne JA, Bechtold CD, Berry DJ, Hanssen AD,
Lewallen DG. Failed metal-on-metal hip arthroplasties:
a spectrum of clinical presentations and operative
findings. Clin Orthop Relat
Res. Sep 2010; 468(9): 2313-2320.
8. Donell ST, Darrah C, Nolan JF, et al. Early failure of
the Ultima metal-on-metal total hip replacement in the
presence of normal plain radiographs. J Bone Joint
Surg Br. Nov 2010; 92(11): 1501-1508.
9. Ebramzadeh E, Campbell PA, Takamura KM, et al.
Failure modes of 433 metal-on-metal hip implants:
how, why, and wear. Orthop Clin North Am. Apr
2011; 42(2): 241-250, ix.
10. Hasegawa M, Yoshida K, Wakabayashi H, Sudo A.
Pseudotumor With Dominant BLymphocyte
Infiltration After Metal-On-Metal Total Hip
Arthroplasty With a Modular Cup. J
Arthroplasty. Jun 29 2011.
11. Hutt JR, Busch C, Hughes RA. Failure of a metal
on metal hip prostheses presenting as a destructive soft
tissue mass due to ALVAL. Rheumatol Int. Oct 2011;
31(10): 1401-1402.
12. Iwamoto T, Ikari K, Momohara S. Pseudotumor
from a Metal-on-Metal Hip. J Rheumatol. Oct 2011;
38(10): 2265.
13. Klapperich C, Graham J, Pruitt L, Ries MD. Failure
of a metal-on-metal total hip arthroplasty from
progressive osteolysis. J Arthroplasty. Oct 1999; 14(7):
877-881.
14. Kwon YM, Thomas P, Summer B, et al.
Lymphocyte proliferation responses in patients with
pseudotumors following metal-on-metal hip
resurfacing arthroplasty. J Orthop Res. Apr
2010; 28(4): 444-450.
15. Langton DJ, Jameson SS, Joyce TJ, Hallab NJ,
Natu S, Nargol AV. Early failure of metal-onmetal
bearings in hip resurfacing and large-diameter total hip
replacement: A consequence of excess wear. J Bone
Joint Surg Br. Jan 2010; 92(1): 38-46.
16. Maezawa K, Nozawa M, Matsuda K, Yuasa T,
Shitoto K, Kurosawa H. Early failure of modern metalon-metal total hip arthroplasty using a Wagner
standard cup. J Arthroplasty. Jun 2006; 21(4): 522-526.
17. Maurer-Ertl W, Friesenbichler J, Liegl-Atzwanger
B, Kuerzl G, Windhager R, Leithner A.
Noninflammatory Pseudotumor Simulating Venous
Thrombosis After Metal-on-Metal Hip Resurfacing.
Orthopedics. 2011; 34(10): e678-681.
18. Mikhael MM, Hanssen AD, Sierra RJ. Failure of
metal-on-metal total hip arthroplasty mimicking hip
infection. A report of two cases. J Bone Joint Surg Am.
Feb 2009; 91(2): 443-446.
19. Ollivere B, Darrah C, Barker T, Nolan J, Porteous
MJ. Early clinical failure of the Birmingham metal-onmetal hip resurfacing is associated with metallosis and
soft-tissue necrosis.
J Bone Joint Surg Br. Aug 2009; 91(8): 1025-1030.
20. Park YS, Moon YW, Lim SJ, Yang JM, Ahn G,
Choi YL. Early osteolysis following second generation
metal-on-metal hip replacement. J Bone Joint Surg
Am. Jul 2005; 87(7): 1515-1521.
21. Shahrdar C. Pseudotumor in large-diameter metalon-metal total hip articulation. J Arthroplasty. Jun
2011; 26(4): 665 e621-663.
22. Willert HG, Buchhorn GH, Fayyazi A, et al. Metalon-metal bearings and hypersensitivity in patients with
artificial hip joints. A clinical and histomorphological
study. J Bone Joint Surg Am. Jan 2005; 87(1): 28-36.
23. Kosukegawa I, Nagoya S, Kaya M, Sasaki K,
Sasaki M, Yamashita T. Revision total hip arthroplasty
due to pain from hypersensitivity to cobalt-chromium
in total hip arthroplasty. J
Arthroplasty. Sep 2011; 26(6): 978 e971-973.
24. Watters TS, Eward WC, Hallows RK, Dodd LG,
Wellman SS, Bolognesi MP. Pseudotumor with
superimposed periprosthetic infection following metalon-metal total hip arthroplasty: a case report. J Bone
Joint Surg Am. Jul 7 2010; 92(7): 1666-1669.
25. Merritt K, Brown SA. Effect of proteins and pH on
fretting corrosion and metal ion release. J Biomed
Mater Res. Feb 1988; 22(2): 111-120.
26. Schinsky MF, Della Valle CJ, Sporer SM,
Paprosky WG. Perioperative testing for joint infection
in patients undergoing revision total hip arthroplasty. J
Bone Joint Surg Am. Sep
2008; 90(9): 1869-1875.
27. De Smet K, De Haan R, Calistri A, et al. Metal ion
measurement as a diagnostic tool to identify problems
with metal-on-metal hip resurfacing. J Bone Joint Surg
Am. Nov 2008; 90 Suppl 4: 202-208.
28. Kwon YM, Ostlere SJ, McLardy-Smith P,
Athanasou NA, Gill HS, Murray DW. “Asymptomatic“
pseudotumors after metal-on-metal hip resurfacing
arthroplasty: prevalence and metal ion study. J
Arthroplasty. Jun 2011; 26(4): 511-518.
29. Hart AJ, Sabah SA, Bandi AS, et al. Sensitivity and
specificity of blood cobalt and chromium metal ions
for predicting failure of metal-on-metal hip
replacement. J Bone Joint Surg Br. Oct 2011; 93(10):
1308-1313.
30. Jacobs JJ, Urban RM, Hallab NJ, Skipor AK,
Fischer A, Wimmer MA. Metal-on-metal bearing
surfaces. J Am Acad Orthop Surg. Feb 2009; 17(2):
69-76.
31. Hallab NJ. Lymphocyte transformation testing for
quantifying metal-implant-related hypersensitivity
responses. Dermatitis. Jun 2004; 15(2): 82-90.
32. Thomas P, Braathen LR, Dorig M, et al. Increased
metal allergy in patients with failed metal-on-metal hip
arthroplasty and peri-implant T-lymphocytic
inflammation. Allergy. Aug
2009; 64(8): 1157-1165.
33. Cahir JG, Toms AP, Marshall TJ, Wimhurst J,
Nolan J. CT and MRI of hip arthroplasty. Clin Radiol.
Dec 2007; 62(12): 1163-1171; Diskussion 1172-1163.
34. Hayter CL, Potter HG, Su EP. Imaging of metalon-metal hip resurfacing. Orthop Clin North Am. Apr
2011; 42(2): 195-205, viii.
35. Mistry A, Cahir J, Donell ST, Nolan J, Toms AP.
MRI of asymptomatic patients with metalon-metal and
polyethylene-on-metal total hip arthroplasties. Clin
Radiol. Jun 2011; 66(6): 540-545.
36. Sabah SA, Mitchell AW, Henckel J, Sandison A,
Skinner JA, Hart AJ. Magnetic resonance imaging
findings in painful metal-on-metal hips: a prospective
study. J Arthroplasty. Jan 2011; 26(1): 71-76, 76 e7172.
37. Toms AP, Marshall TJ, Cahir J, et al. MRI of early
symptomatic metal-on-metal total hip arthroplasty: a
retrospective review of radiological findings in 20 hips.
Clin Radiol. Jan
2008; 63(1): 49-58.
38. Hayter CL, Koff MF, Shah P, Koch KM, Miller
TT, Potter HG. MRI after arthroplasty: comparison of
MAVRIC and conventional fast spin-echo techniques.
AJR Am J Roentgenol.
Sep 2011; 197(3): W405-411.
39. Toms AP, Smith-Bateman C, Malcolm PN, Cahir J,
Graves M. Optimization of metal artefact reduction
(MAR) sequences for MRI of total hip prostheses. Clin
Radiol. Jun
2010; 65(6): 447-452.
40. Rajpura A, Porter ML, Gambhir AK, Freemont AJ,
Board TN. Clinical experience of revision of metal on
metal hip arthroplasty for aseptic lymphocyte
dominated vasculitis associated lesions (ALVAL). Hip
Int. Jan-Mar 2011; 21(1): 43-51.
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