Aktuelle Rheumatologie 2014; 39(02): 121-129
DOI: 10.1055/s-0034-1368788
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Wo geht die Reise hin bei Hüftimplantaten?

Where will the Journey take us in Total Hip Joints?
H. D. Link
1   Geschäftsleitung, Waldemar Link GmbH & Co. KG, Hamburg
› Author Affiliations
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Korrespondenzadresse

Helmut Detlef Link
Geschäftsleitung Waldemar Link GmbH & Co. KG
Barkhausenweg 10
22339 Hamburg
Phone: +49/40/53995 243   
Fax: +49/40/5383 309   

Publication History

Publication Date:
28 April 2014 (online)

 

Zusammenfassung

Neue regulative Vorschriften und ökonomische Zwänge beeinflussen die zukünftige Entwicklung von Hüftgelenkprothesen. Um hier trotzdem weiter zu kommen, sollten wir den Blick darauf zurück richten, wo und wie die Hüft- und Endoprothetik entwickelt wurde. Bereits im 19. Jahrhundert wurde von einem Berliner Chirurgen eine Reihe der heute geschätzten Produktmerkmale angegeben. Wir identifizieren die Ziele unserer Produktentwicklung durch das Studium neuester Veröffentlichungen und durch intensive Gespräche mit unseren Anwendern. Das Luxationsproblem kann durch die Verwendung von Systemen mit großen Köpfen angegangen werden, vorausgesetzt, es werden abriebsreduzierende Maßnahmen vorgesehen. Der Anti-Luxationsring ist eine der Möglichkeiten, um die habituelle Hüftluxation zu stoppen – wenn er mit geeignetem Instrumentarium Hüftpfannen-schonend implantiert wird. Die Infektion ist eines der größten Probleme beim Gelenkersatz. Antibiotikabeschichtung von zementfreien Implantaten ist möglich, aber die regulative Zulassung ist eine extrem große Herausforderung. Die PorAg® Silber-Oberflächenmodifikation schützt die Implantate auf oligodynamische Weise vor Biofilm. Aseptische Prothesenlockerung kann durch die HX® CaP Dünnschicht-Beschichtung, die die offene Zellstruktur des Substrats erhält, reduziert werden. Hüftschaftfraktur ist eine dramatische Komplikation. Sie kann durch Materialverbesserung und geeignete konstruktive Maßnahmen vermieden werden. VACUCAST® setzt spezielle Gussverfahren ein und verbessert die mechanischen Eigenschaften der Gussteile durch eigene thermomechanische und thermochemische Wärmebehandlungen sowohl bei Kobalt-Chrom als auch bei Titanlegierungen. Metallhypersensitivitäten werden seit einiger Zeit vermehrt bei den Patienten festgestellt. LINK® bietet für diese Patienten unterschiedliche Oberflächenmodifikationen bei Hüft- oder Kniegelenkersatz und auch für Megaprothesen. Verbesserungen beim Gelenkersatz wird es immer geben, da die Implantatmaterialien nie die Reparaturfähigkeit menschlicher Strukturen aufweisen werden.


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Abstract

New regulatory rules and economic necessities play a role in future hip joint developments. To move on, we have to look back when and where hip arthroplasty was developed. In the 19th century a surgeon from Berlin had already introduced a good number of today’s implant features. We identify our aims for implant improvements with a study of contemporary publications and intensive discussions with customers. The complication of luxation can be approached with large diameter prosthesis heads but wear reducing measures should be applied. The Anti-Luxation Ring is a possibility to stop recurrent luxation provided proper instrumentation is used for implantation in a protective way for the acetabular cup. Infection is one of the biggest problems in joint replacement. Antibiotic coating of cementless implants is possible but regulatory approval is a very big challenge. PorAg® silver surface modification provides oligodynamic protection of the implant against biofilm. Aseptic implant loosening can be reduced with a HX® CaP thin layer coating that preserves the porous open cell structure of the prosthesis surface. Hip stem fracture is a dramatic complication and can best be addressed by optimal material choice and sound prosthesis design. Vacucast® uses special casting methods and improves the mechanical properties of the raw parts with proprietary thermomechanical and thermochemical heat treatment for their cobalt-chrome and titanium alloys. Metal hypersensitivities have come more and more into focus nowadays. LINK® offers individually designed coatings for hip, knee and megaprostheses. Design improvement in hip joint replacement will never stop as the replacement materials cannot provide the characteristics of natural biological tissues.


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Bei den nachstehenden Gedanken zur Gegenwart und Zukunft der Endoprothetik des Hüftgelenks handelt es sich um die persönliche Sicht des Autors, die auf seiner 50-jährigen Erfahrung als Geschäftsführer des Implantatherstellers Waldemar Link GmbH & Co. KG und des Gusswerks VACUCAST® basiert. Keinesfalls soll damit ein allumfassendes Gesamtbild der Hüftendoprothetik gezeichnet werden.

In der heutigen Zeit des raschen Informationsaustauschs und der schnell umgesetzten politischen und ökonomischen Reformen ist auch die Medizintechnik mit ihrem Bereich Endoprothetik erheblichen Veränderungen ausgesetzt. Nicht nur die neuen Regelungen für Zulassung und Vertrieb von Endoprothesen, die durch Patientenschäden von Problemimplantaten befördert wurden, auch die ökonomischen Zwänge der Krankenhäuser spielen dabei eine große Rolle.

Betrachtet man die Preisentwicklung für Hüftgelenkprothesen, so ist eine Hinwendung der Krankenhäuser zu preisgünstigen, in ihrer Konstruktion zwangsläufig einfachen Modellen, festzustellen. Und dies, obwohl aus einigen Registern abzulesen ist, dass in den Berichtsländern in der Anschaffung zwar teurere, aber wegen der geringeren Revisionshäufigkeit letztlich billigere Implantate zu volkswirtschaftlich hohen Einsparungen führten ([Abb. 1]).

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Abb. 1 Labek EAR, EFORT (Mit freundlicher Genehmigung).

Natürlich gibt es bei den verschiedenen Herstellern auch Unterschiede in Konstruktion und Herstellungsqualität von Hüftprothesen und es bleibt nur zu hoffen, dass es nicht irgendwann für die Patienten Hüftimplantate erster und zweiter Klasse geben wird.

Historie

Um die zukünftige Entwicklung in der Hüftendoprothetik zu beurteilen, müssen wir zuerst einmal zurück schauen: Wo kommen wir her? Bekannt ist, dass der Engländer Sir John Charnley der Bahnbrecher für die gegenwärtige Hüftendoprothetik war. Die Idee zum künstlichen Ersatz von Gelenken ist aber schon viel älter und stammt aus Deutschland. Themistocles Gluck ([Abb. 2]), ein in Rumänien geborener Berliner Chirurg, veröffentlichte in den „Verhandlungen der Berliner medizinischen Gesellschaft“ 1890 seinen Artikel „Die Invaginationsmethode der Osteo – und Arthroplastik“ und beschrieb darin visionär:

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Abb. 2 1890 T. Gluck (Mit freundlicher Genehmigung).

„Die Invaginationsmethode der Osteo- und Arthroplastik könnte […] weitgehende Umgestaltungen auf dem Gebiete der Knochenoperationen veranlassen:

…kann man Knochen und Gelenkdefekte im großen Maßstab durch mächtige Scharnier- oder Kugelgelenkapparate ersetzen.

…Wir werden radikaler verfahren dürfen, da wir das Verlorene bis zu einer gewissen Grenze wieder zu ersetzen vermögen…“

Das war gar nicht zu weit gegriffen, wenn wir an die heutigen Femurteilersatz – oder Totalfemora denken. Aber auch weitere deutsche Chirurgen brachten die Hüftendoprothetik enorm voran. Hans-Wilhelm Buchholz ([Abb. 3]) implantierte im Oktober 1963 die erste deutsche totale Hüftgelenkprothese im Krankenhaus St. Georg in Hamburg. Lubinus entwickelte kurze Zeit später eine eigene totale Hüftprothese, die wie das Modell St. Georg, aus zementierten Femur – und Acetabulum Komponenten bestand und er kooperierte mit Link® bei der Entwicklung der heute in der schwedischen Hüftstudie am erfolgreichsten ausgewiesenen SP II Prothese mit anatomischem Schaft.

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Abb. 3 1963 Prof. Buchholz (Mit freundlicher Genehmigung).

Thabe und Keller (ehem. techn. Leiter von Link®) entwickelten 1984 die ebenfalls anatomisch geformte zementfreie Rippenprothese, die durch konstruktive Maßnahmen eine fast ideale Krafteinleitung in das proximale Femur ermöglicht und die in großen Märkten seit Jahren als Premiumprodukt in hohen Stückzahlen erfolgreich implantiert wird.

Wie identifizieren wir Entwicklungsziele?

Im Wesentlichen durch Gespräche mit unseren Kunden, aber auch durch den Besuch von Kongressen und natürlich durch das Studium der internationalen Literatur über Endoprothetik und ihre Grenzgebiete.

In [Abb. 4] findet sich eine Liste der häufigsten Komplikationen in der Hüftendoprothetik, die in der Rubrik „What’s new in Total Hip Arthroplasty?“ im Journal of Bone & Joint in Jahresabständen behandelt werden. Wir sehen die Notwendigkeit, unsere Entwicklung primär auf die Bewältigung dieser Probleme auszurichten. Daher folgt ein Bericht über die Entwicklungen unseres Hauses mit Fokus auf die Lösung der genannten Komplikationen.

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Abb. 4 The Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated (Mit freundlicher Genehmigung) [22] [24].

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Luxationsprävention

Die Luxation ist die häufigste und für den Patienten wohl unangenehmste Komplikation [1]. Der einfachste Weg, die Luxationsgefahr zu senken, besteht in der Verwendung großer Prothesenköpfe. Howie [2] untersuchte die Luxationsgefahr bei 644 Pa­tienten, die randomisiert Hüfttotalprothesen mit entweder 28 mm oder 36 mm Durchmesser erhielten ([Abb. 5]). Das Ergebnis war eindeutig: Bei der Patientengruppe mit D 28 mm Köpfen kam es in 5,4% (17 von 313 Patienten) und bei der Gruppe mit D 36 mm Köpfen nur in 1,3% (4 von 299 Patienten) zu Luxationen.

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Abb. 5 Größere Prothesenköpfe reduzieren die Luxationsgefahr.1 1 Perka, Millrose: Postoperative Luxationen; AE-Manual der Endopro­thetik (Mit freundlicher Genehmigung).

Auch Garbuz et al. [3] untersuchten die Luxationsinzidenz von D 36 und 40 mm im Vergleich zu Standardköpfen von D 32 mm in einer randomisierten Studie und kamen zu dem Ergebnis, dass die großen Köpfe die Luxation auch bei Revisionen reduzieren. Beide Autorengruppen wiesen darauf hin, dass sie die großen Köpfe nur in Verbindung mit hochvernetztem UHMWPE anwenden. Somit wäre dies eigentlich eine Lehre zum Handeln für die Anwendung großer Prothesenköpfe, wenn da nicht die Erkenntnis bestünde, dass große Prothesenköpfe in Kunststoffpfannen deutlich mehr Abrieb hervorrufen als kleinere Köpfe. Erhöhter Abrieb muss aber nicht sein und hochvernetztes oder Vitamin E versetztes UHMWPE ist teurer als Standard-Polyethylen – und sehr lange sind diese modifizierten Polyethylene auch noch nicht in Gebrauch.

Was ist die beste Lösung für dieses Problem?

Hier bieten wir für UHMWPE Hüftpfannen eine (schon lange) bestehende Lösung an, für die der Begriff „Zurück in die Zukunft“ zutrifft. Buchholz hatte schon Ende der 60er Jahre Prothesen mit großen Köpfen (Durchmesser 38 mm) vorgeschlagen und bei der Untersuchung des Gleit-Reib-Verhaltens erkannt, dass größere Köpfe bei geringem Spiel und ohne Schmierung erhöhten Abrieb produzieren. Zusammen mit E. Strickle, einem Tribologie-Fachmann der BASF, errechnete er, dass ein Spiel von etwa 0,5 mm (clearance) zwischen Prothesenkopf und Pfanne zu einer Art hydrodynamischen Schmierung führt, die den Abrieb erheblich reduziert [4].

Lubinus und Jacobsen, die ebenfalls größere Prothesen-Kopfdurchmesser präferierten (D 35 und 32 mm), veröffentlichten etwa zur gleichen Zeit einen Artikel, in dem sie für ihre Totalprothesenkonstruktion (damals Thompson Prothese mit Brunswick Hüftpfanne) [5] auf ein konstruktiv eingeführtes Spiel von 1 mm zur hydrodynamischen Schmierung hinwiesen. Dieses Spiel wurde vom Hersteller bei den vorgenannten Hüftpfannenkonstruktionen bis heute beibehalten und führte zu entsprechen guten klinischen Daten. Für das Nachfolgemodell der Lubinus-Pfanne wurden in der Studie von Nivbrant, Röhrl und Kärrholm ([Abb. 6]) eine Abriebsreduktion im proximalen Hüftpfannenbereich von etwa 26% zur Exeter Prothese und sogar etwa 50% zur SHP Prothese nach 2 Jahren festgestellt. Interessant ist, dass dieses Konstruktionsmerkmal des Spiels in aktuellen Veröffentlichungen nach so vielen Jahren neu beleuchtet und beschrieben wird [6] Liu, Fisher and Jin, Mechanical Engineers;

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Abb. 6 Abriebrrate nach 2 Jahren (Mit freundlicher Genehmigung).

Jin and Fisher [7] Tribology in Joint Repl. Buch; Kamali and Daniel [8] Tribology and Bearing Mat. Buch; Sawae et al. [9] Life Cycle Tribology Buch.

Ein Hilfsmittel, das speziell bei habitueller Luxation angewendet wird, ist der Anti-Luxations Sicherungsring, ein Halbkreis-Ring, der auf den Pfannenrand zur Verringerung der Pfanneneingangsöffnung geschraubt wird und so den Prothesenkopf in der Hüftpfanne hält. Das ist allerdings ein Hilfsmittel, das nur bei Patienten Anwendung finden darf, die konstitutionell nur geringen Kräfte auf das künstliche Gelenk bringen können, weil sich sonst die Gefahr des Pfannenausbruchs erhöht.

Neu ist hier das spezielle Zielinstrumentarium. Es erlaubt, die Spezialschrauben zielgenau in den Pfannenrand einzubringen, um so eine Durchdringung des Schraubengewindes nach innen oder außen zu vermeiden ([Abb. 7]).

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Abb. 7 Entwicklung zur Luxationsminderung II – Lösung (Mit freundlicher Genehmigung).

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Infektionsprophylaxe

Ein Hauptproblem in der gesamten Endoprothetik ist die Infektion. Schon Buchholz hat sich in den 70er Jahren ausgiebig mit Infektionsprophylaxe beschäftigt und bekanntlich gemeinsam mit Merck den antibiotikahaltigen Knochenzement entwickelt.

Heute werden, trotz besserer Ergebnisse zementierter Hüfttotalprothesen [10] [11] [11] [13], in zunehmendem Maße zementfreie Hüftprothesen implantiert. Durch den antibiotikahaltigen Knochenzement wurden die Infektionsraten bei den zementierten Prothesen drastisch gesenkt. Für die zementfreien Prothesen gibt es bislang noch keinen ausreichenden Schutz. Hier sind aber verschiedene Entwicklungsansätze zu verzeichnen. Zum einen können zementfreie Prothesen über geeignete Trägersubstanzen mit Antibiotika beschichtet werden. Erfolgversprechende Versuche gibt es; das Hauptproblem ist die Zulassung, denn es handelt sich bei diesen beschichteten Prothesen um „Kombinationsprodukte“ gemäß dem „Borderline Manual“ der EU Kommission. Derartige Produkte, die sowohl einen Medizinprodukte- als auch Arzneimittelanteil beinhalten, erfordern langwierige klinische Studien, die den Aufwand bei dem zu erwartenden begrenzten Erlös nicht rechtfertigen. Hier wird die vergleichbar erheblich schwächere Medizintechnik mit Anforderungen konfrontiert, die die Zulassungsstellen sonst nur an die finanziell starke Pharmaindustrie stellt. Zum anderen werden aber auch Oberflächenmodifikationen entwickelt, die die Implantate vor Biofilmbildung an ihrer Oberfläche schützen und damit nicht antimikrobiell, sondern oligodynamisch ausgerichtet sind. Hierfür sind meist Silber oder Silberverbindungen im Einsatz. LINK® hat mit PorAg® eine Oberflächenmodifikation entwickelt ([Abb. 8]), die nach bisherigen Untersuchungen durch deren dünne (100 nm) Hartstoff-Deckschicht sowohl eine protonenarme Schicht erzeugt und damit den prokaryotische Zellen, die Protonen zur ADP-Synthese aus der Umgebung benötigen, ihrer Grundlage entzieht [14] und somit die Ablagerung von pathogenen Zellen verhindert, als auch die Abgabe von toxischen Silber-Nanopartikeln eindämmt. Auch dieser Oberflächenschutz ist noch nicht zugelassen und wird nur in geeigneten Einzelfällen nach individueller ärztlicher Verschreibung für Prothesenkomponenten geliefert, die unter Weichteildeckung liegen.

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Abb. 8 Zum Schutz des Implantats vor Biofilm PorAg® fördert durch die netzartige Struktur der dünnen Deckschicht einen geordneten Oberflächenschutz (Mit freundlicher Genehmigung).

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Aseptische Lockerung

Die aseptische Lockerung ist eines der Hauptprobleme bei der zementlosen Prothesenverankerung. Dieser Prothesentyp bedarf immer einer mechanischen Primär- und einer biologischen Sekundärverankerung. Wenn bei der Primärverankerung im Femurbereich immer noch verschiedene Theorien nebeneinander verfolgt werden (metaphysäre, diaphysäre oder meta-diaphysäre Verankerung), sind für die biologische Sekundärverankerung verschiedene Parameter unstrittig: Die Implantatoberfläche muss nach Bobyn [15] zur Anlagerung von Osteoblasten, Fibroblasten und Chondroblasten eine Porengröße zwischen 50 und 400 µm aufweisen und die Primärverankerung sollte den Schaft soweit ruhig im Implantatlager halten, dass die Mikrobewegungen ˂28 µm sind, da es lt. Pilliar [16] ab ˃150µm und lt. Burke [17] sogar schon ab ˃75 µm zur Ausbildung von Bindegewebe kommt.

Durch Oberflächenbeschichtung kann eine im Substrat raue Fläche für die Osteokonduktion noch verbessert werden. LINK® hat dazu für seine zementfreien Prothesenschäfte eine schnell lösliche, als HX® bezeichnete, elektrochemisch aufgebrachte Kalziumphosphat (CaP) Beschichtung entwickelt. Diese Beschichtung ist nur ca. 20 µm dick und erhält somit die offenzellige Struktur, die zur Anlagerung der Knochenvorläuferzellen nötig ist (Strukturzeichnung, [Abb. 9], Prothesentypen, [Abb. 10]).

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Abb. 9 Sekundärstabilität Implantatbeschichtung (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 10 LINK® Prothesensyteme (Mit freundlicher Genehmigung).

Eine dramatische, aber eher rare Komplikation ist der Schaftbruch einer Hüftprothese ( [Abb. 11]). Durch geeignete Materialnachbehandlung kann das Mikrogefüge sowohl von CoCrMo-, als auch von Titanschäften verfahrenstechnisch optimiert und damit bruchresistenter gemacht werden. VACUCAST®, die eigene Gießerei der Fa. Link, benutzt dafür neben speziellen Gieß- und Wärmebehandlungsverfahren eine spezielle HIP Anlage (HIP=Hot Isostatic Pressing), in der alle relevanten Gussteile bei endsprechender Temperatur und hohem Druck nachverdichtet werden. Bei Kobalt-Chrom Gussteilen werden dabei nicht nur Mikroporositäten entfernt, sondern interkristalline Karbidausscheidungen, die dem Material seine guten Gleit-Reib-Eigenschaften verleihen, werden verfeinert und homogenisiert ([Abb. 12]). Die Titanschäfte werden im Produktionsprozess sogar 3 speziellen Vergütungsschritten unterworfen. Zuerst erfolgt der Guss in einer Kaltwandtiegel – Technik. Dabei wird im Schmelztiegel zuerst ein „Hemd“ (Skull) hergestellt, der durch die Wandkühlung erhalten bleibt und für das innere, flüssige Material einen Schutz vor Verunreinigung bildet. Bei der weiteren Verarbeitung wird durch eine firmeneigene Spezialanlage mittels thermochemischer Behandlung durch Wasserstoff eine sehr feine lamellare Mikrostruktur in den Titanteilen erzielt, die die Gefahr einer Rissbildung wesentlich reduziert. Schließlich werden auch diese Teile dem HIP Prozess unterworfen und ­VACUCAST® erreicht so mechanische Werte, die deutlich über den Normwerten für Schmiedeteile liegen ([Abb. 13a]).

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Abb. 11 Schaftfrakturen eine rare, aber dramatische Komplikation. Durch Materialnachbehandlung kann das Mikrogefüge sowohl von CoCrMo- als auch von Titanschäften verfahrenstechnisch optimiert und bruchsicher gemacht werden. (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 12 Entwicklung zur Materialoptimierung CoCrMo (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 13 a Entwicklungen zur Materialoptimierung TiAl6V4 und CoCrMo, b LINK® C.F.P.® Hüftgelenkprothesen­system. (Mit freundlicher Genehmigung).

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Kurzschaftprothesen

In den letzten 10 Jahren haben zementfreie Kurzschaftprothesen, die gem. ISO 7206-4:2010(E) nicht länger als 120 mm zwischen Rotationszentrum und Schaftende sein dürfen (die Längendefinition wurde wegen der zugeordneten Testparameter gewählt), etwa 1/5 des Anwendungsspektrums in der zementfreien Hüftprothetik eingenommen [18]. Dabei ist zwischen Schenkelhals-erhaltenden Modellen und solchen mit normaler Resektionshöhe zu unterscheiden. Der Anwender sollte bei seiner Wahl des Modells auch hier auf die bewährten Kriterien „Mittel- bzw. Langzeitergebnisse“ zurückgreifen, die er am besten den Registern entnehmen sollte. „Reproduzierbare OP-Technik“ und „Parameter zur anatomischen Rekonstruktion“ sind weitere wichtige Kriterien für die Wahl eines Systems. Denn: nicht die kleinste Prothese ist erstrebenswert, sondern die, die auf der kurzen Verankerungsstrecke eine „bioharmonische“ Krafteinteilung und weitgehend anatomische Gelenkrekonstruktion erlaubt.

Eine stabile Hüfte mit patientengerechtem Offset und ohne Beinverlängerung ist viel wichtiger, als ein paar Zentimeter geringere Schaftlänge [18].

Prothesen mit zu großer Modularität, wie z. B. solche mit Doppelkonus, dürfen aufgrund zunehmender Berichte über Korro­sionsprobleme und Konusbrüche – im Interesse des Patienten für eine langfristig stabile Versorgung – nur mit Zurückhaltung betrachtet werden ([Abb. 13b]) [19] [20].


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Implantat-Hypersensitivitäten

Metallhypersensitivitäten von Patienten wurden vor einigen Jahren als Problem bei der Implantation von Gelenkprothesen erkannt. Mittlerweile gibt es im Bereich vom Kniegelenkersatz die „goldfarbigen“ Prothesen PorEx® für diese Allergiepatienten ([Abb. 14]). Es handelt sich dabei um Kobalt-Chrom Prothesen, die zur Blockierung der Metallionenabgabe eine Beschichtung aus Titannitrid (TiN) oder Titan-Niob-Nitrid (TiNbN) erhalten. Die Schichten haben eine Stärke von 3–6 µm. Sie weisen eine sehr hohe Verschleißfestigkeit, auch gegenüber Knochenzement auf. Bei der von LINK® angebotenen PorEx® TiNbN Beschichtung ist kein Chrom bzw. keine Chromverbindung enthalten. Chrom fällt unter die Allergene [21].

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Abb. 14 Metallhypersensitivität wird heute nachweislich als Problem bei einigen Patienten gesehen. Durch die Metall/Metall Gleitflächenproblematik ist dieses Thema noch mehr in Diskussion. In der Kniearthroplastik finden PorEx® (TiNbN) beschichtete Implantate häufig Anwendung (Mit freundlicher Genehmigung).

Hüftprothesen mit Konus, sogenannte Modularschäfte, können am Konus nicht mit den vorgenannten Hartstoffbeschichtungen versehen werden, weil diese Schichten eine große Härte [2400 HV] aufweisen und die Verklemmung zwischen Prothesenkopf und Konus behindern würden. LINK® entwickelte dafür Titan–Niob beschichtete [BiPorEx®] Prothesenschäfte.

Die Beschichtung besteht hier aus den Metallen Titan und Niob, die die Ionenabgabe ebenfalls blockieren und wegen ihrer geringen Härte auch eine getestet sichere Verbindung mit Keramikköpfen erlaubt ([Abb. 15]). Schließlich wird bei Patienten gelegentlich auch eine Titan-Hypersensitivität festgestellt, die manchmal sogar mit einer Allergie gegen Knochenzement einhergeht. Auch dafür kann eine Lösung angeboten werden. In der [Abb. 16] ist eine T.O.P. Pressfit Hüftpfanne zu sehen, die mit Zirkonnitrid und Kalziumphosphat beschichtet wurde und somit der oben beschriebenen Patientengruppe eine Lösung bietet.

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Abb. 15 Metallhypersensitivität Lösung Die BiPorEx (TiNb)-Schicht reduziert bei CoCrMo Schäften die Ionenabgabe bis unter die Messgrenze und erlaubt eine sichere Verklemmung mit den modularen Prothesenköpfen (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 16 T.O.P.® Pfanne mit Zirkonnitrid Oberflächenmodifikation für Knochenzement- und Titansensitive Patienten (Mit freundlicher Genehmigung).

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Zusammenfassung

Wenn wir in der Endoprothetik nach vorn schauen, lohnt sich der Blick zurück. Nicht alles, was neu ist, ist gut und das Alte ist nicht immer überholt. Prothesenhersteller müssen sich durch wissenschaftliche Publikationen, Kongresse und Kundengespräche ständig über neue Erkenntnisse, Probleme und Wünsche informieren. Für viele Komplikationen gibt es Lösungen oder Lösungsansätze, die verfolgt werden sollten. Das gilt für Luxa­tionen, Infektionen, aseptische Lockerungen,

Implantatfrakturen und Hypersensitivitäten. Endoprothesen werden nie ausgereift sein, weil ihnen der natürliche Reparaturmechanismus des gesunden Knochens fehlt, sie aus Fremdmaterial bestehen und die Implantation durch Fehler bei der Auswahl, dem Einbau und auch durch die Körperreak­tion zu Komplikationen führen kann.

Die im Vergleich zur Frühzeit der Endoprothetik minimierten, aber noch bestehenden Hauptkomplikationen sollten auch durch Optimierungen der Implantate weiter reduziert werden.

Dazu müssen neue und altbewährte Techniken den Schlüssel ­liefern.


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Interessenkonflikt:

Der Autor ist Geschäftsführer der Firma Waldemar Link GmbH Hamburg.

  • Literatur

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Abb. 1 Labek EAR, EFORT (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 2 1890 T. Gluck (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 3 1963 Prof. Buchholz (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 4 The Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated (Mit freundlicher Genehmigung) [22] [24].
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Abb. 5 Größere Prothesenköpfe reduzieren die Luxationsgefahr.1 1 Perka, Millrose: Postoperative Luxationen; AE-Manual der Endopro­thetik (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 6 Abriebrrate nach 2 Jahren (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 7 Entwicklung zur Luxationsminderung II – Lösung (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 8 Zum Schutz des Implantats vor Biofilm PorAg® fördert durch die netzartige Struktur der dünnen Deckschicht einen geordneten Oberflächenschutz (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 9 Sekundärstabilität Implantatbeschichtung (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 10 LINK® Prothesensyteme (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 11 Schaftfrakturen eine rare, aber dramatische Komplikation. Durch Materialnachbehandlung kann das Mikrogefüge sowohl von CoCrMo- als auch von Titanschäften verfahrenstechnisch optimiert und bruchsicher gemacht werden. (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 12 Entwicklung zur Materialoptimierung CoCrMo (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 13 a Entwicklungen zur Materialoptimierung TiAl6V4 und CoCrMo, b LINK® C.F.P.® Hüftgelenkprothesen­system. (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 14 Metallhypersensitivität wird heute nachweislich als Problem bei einigen Patienten gesehen. Durch die Metall/Metall Gleitflächenproblematik ist dieses Thema noch mehr in Diskussion. In der Kniearthroplastik finden PorEx® (TiNbN) beschichtete Implantate häufig Anwendung (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 15 Metallhypersensitivität Lösung Die BiPorEx (TiNb)-Schicht reduziert bei CoCrMo Schäften die Ionenabgabe bis unter die Messgrenze und erlaubt eine sichere Verklemmung mit den modularen Prothesenköpfen (Mit freundlicher Genehmigung).
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Abb. 16 T.O.P.® Pfanne mit Zirkonnitrid Oberflächenmodifikation für Knochenzement- und Titansensitive Patienten (Mit freundlicher Genehmigung).