Artikel
Immunologische Reaktion auf die Freisetzung von metallischen Implantaten aus cpTi und rostfreiem Stahl
Suche in Medline nach
Autoren
-
G. Krischak
- Abt. Unfall-, Hand-, Plast. u. Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
-
M. Arand
- Abt. Unfall-, Hand-, Plast. u. Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
-
R. Fuhrmann
- Abt. Biomaterialien, Universität Ulm, Ulm, Germany
-
A. Ignatius
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
-
F. Gebhard
- Abt. Unfall-, Hand-, Plast. u. Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Ulm, Ulm, Germany
| Veröffentlicht: | 28. September 2006 |
|---|
Gliederung
Text
Fragestellung: Es ist bekannt, daß durch Korrosion und Abrieb der für die Frakturheilung verwendeten Implantate Metallpartikel in das Weichteilgewebe abgegeben werden. Obwohl es aus der klinischen Literatur kaum Berichte in relevanter Zahl über allergische Reaktionen auf Implantate gibt, sind Kenntnisse über die Gewebereaktion auf eingebrachte Metalle von Bedeutung.
Methodik: Es wurden im Rahmen der Metallentfernung nach ca. 1 Jahr (14 Patienten rostfreiem Stahl, 8 Patienten Reintitan) den Platten aufliegende Weichteilgewebeproben entnommen. Um Kontamination zu vermeiden wurde ein spezielles Instrumentarium aus Zirkoniumdioxid verwendet. Die Konzentrationen der Ionen wurden mittels ICP-AES im Weichteilgewebe quantifiziert. Nach Aufbereitung wurden immunhistochemische Färbungen mit quantitativer Analyse nach Rosival durchgeführt. Die entnommenen Platten wurden mittels Rasterelektronenmikroskop auf Korrosion untersucht (Einteilung in 6 Grade nach Thomas).
Ergebnisse: Wie zu erwarten wurde Korrosion bei rostfreiem Stahl deutlich erhöht nachgewiesen (1x Grad 4, 5x Grad 3, 3x Grad 2, 5x Grad 1). Auch Titanplatten wiesen einen geringen Korrosionsgrad auf (1x Grad 2, 4x Grad 1, 3x Grad 0). Histologisch zeigte sich eine diffuse Siderose im Weichteilgewebe nach Stahlplattenimplantation. Die Spurenelementanalyse zeigte deutlich erhöhte Konzentrationen von Fe (1106,3 ± 808,9 µg/g), Cr (92,7 ± 104,5 µg/g). Ni (46,3 ± 60,2 µg/g), Mo (14,1 ± 16,3 µg/g) Überraschenderweise wurde Al sowohl bei Stahl- (21,5 ± 30,8 µg/g) als auch Titanimplantaten (17,7 ± 10,9 µg/g) nachgewiesen. Immunhistochemisch zeigte sich eine deutliche Aktiviserung der untersuchten Zytokine (Il-1, Il-6, TGF-beta, TNF-alpha, Fibronektin, Vitronektin, CD-14, Kollagen I und III). Die quantitative Analyse zeigte jedoch keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit des Implantatmaterials.
Schlussfolgerung: Sowohl Implantate aus rostfreiem Stahl als auch Titan führen zu inflammatorischen Veränderungen, die sich auch nach 1 Jahr nachweisen lassen. Obwohl Stahlplatten im Vergleich zu Reintitan erheblich mehr zu Korrosion neigen, und die metallischen Ionen im Weichteilgewebe nachgewiesen werden können, ist die inflammatorische Reaktion jedoch nicht im Vergleich zu Titan erhöht. Allerdings muß der, vom verwendeten Material unabhängige Nachweis von Aluminium im Gewebe, der am ehesten auf die Aufarbeitung der Materialien in der Herstellung zurückzuführen ist, als bedenklich angesehen werden.
Danksagung: Dieses Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (bmb+f) im Rahmen der Förderung des Kompetenzzentrums für Biomaterialien Ulm gefördert.
