gms | German Medical Science

Fragestellung: Die Titanoxydschichte zeigt einen hohen elektochemischen Widerstand. Bei Verletzung dieser Oberfläche kommt es innerhalb von Millisekunden zu einer Repassivierung der Oberfläche. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es zu überprüfen, ob diese repassivierten Areale wirklich elektrochemisch inaktiv sind.

Methodik: In einer Messzelle wurde die Impedanzmessung am Korrosionspotential in simulierter Körperflüssigkeit durchgeführt. Auf der Hälfte der Implantate wurden jeweils 3 Kratzer mit einer Stahlbohrerspitze mit einer ungefähren Länge von 8 mm im Abstand von 2 mm aufgebracht.

Ergebnisse: Die Form der Kurven der zerkratzten Proben im Nyquistdiagramm ist signifikant unterschiedlich, die zerkratzten Proben zeigen einen deutlich kleineren Polarisationswiderstand und daher eine höhere Korrosionsstromdichte. Der Potentialverlauf einer explantierten Prothese zeigt nach Aufbringen eines Kratzers keine vollständige Repassivierung. Die beschädigte Titanoberfläche wirkt kathodisch, damit findet eine Sauerstoffreduktion statt und diese bewirkt eine partielle anodische Auflösung der Cr-Co-Mo-Legierung ebenso wie ein Herauslösen von Aluminium aus der Titanoberflächenschichte. Die Metallionen diffundieren zum kathodisch aktiven Bereich und reichern sich dort an.

Schlussfolgerung: Die Anreicherung der Cr-Co-Mo und Aluminiumionen an einer beschädigten Titanprothesenoberfläche können dort sicher die Auslösung der mehrfach beschriebenen toxisch-allergischen Reaktionen bewirken. Es erklärt, warum diese Lysen keinem einheitlichen Muster folgen, sondern einmal den Schaft, dann die Pfanne oder beide Komponenten betreffen, je nachdem welcher Teil bei der Implantation z.B. durch Schleifen über einen Haken beschädigt wurde. Aber selbst bei vorsichtigster Implantationstechnik birgt noch die Kopf-Halsverbindung ein Korrosionsrisiko. Wir halten daher die Kombination einer zementfreien Titanprothese mit einer Cr-Co-Mo-Gleitpaarung für äußerst problematisch.