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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2018)

23.10. - 26.10.2018, Berlin

Materialverhalten und Interface-adaptiver Knochenumbau der 3-D-Titanfasernetz-Beschichtung von 31 künstlichen Hüftpfannen nach 16–27-jähriger Standzeit. Eine retrospektive Studie an 31 Hüftpfannen-Explantaten

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Franz Walter Koch - St Josef Hospital, Orthopädie-Unfallchirurgie, Troisdorf, Germany
  • Anna Katharina Koch - Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Germany
  • Michael Hahn - IIOBM, Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf, Hamburg, Germany
  • Michael Amling - IIOBM, Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf, Hamburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2018). Berlin, 23.-26.10.2018. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2018. DocGF16-1299

doi: 10.3205/18dkou485, urn:nbn:de:0183-18dkou4851

Veröffentlicht: 6. November 2018

© 2018 Koch et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Das heiß-isostatische Pressen von 3D-Titanfasernetzen auf die Kernschale künstlicher Hüftpfannen als spezielles Beschichtungsverfahren wird als „diffusion bonding“ in 3 Generationen des Pfannentyps Harris Galante I und II und der seit 1992 in weit über 1,3 Millionen Fällen implantierten Trilogy-Hüftpfanne angewandt. Die mechanische Verbundfestigkeit nach langer Standzeit war an Explantaten zu überprüfen. Die histopathologische Aufarbeitung von bevorzugt ausgewählten vollhemisphärischen Pfannenschnitten 16,20,23, und 27 Jahre nach Implantation sollte ausschnittsweise Auskunft darüber geben, ob das 3D-Titandrahtnetz die physikalischen Bedingungen der fortwährenden Mechanoinduktion und Osteokonduktion durch die Beschichtung hindurch bis zur Kernschale hin über 27 Jahre gewährleisten kann.

Methodik: Im Zeitraum von 1/2008 bis 6/2014 wurde ein Hüftpfannenwechsel an 31 Patienten durchgeführt. Die Standzeit betrug 16 bis 27 Jahre (durchschn. 19,7 Jahre). Mittels des optischen Erfassungssystems scientific Color (SCCO, Fa DatInf®) mit Umrechnung der planaren Messergebnisse auf vollhemisphärische Flächen erfolgte die Erfassung der bonding-Schäden und der verbliebenen knöcherner Anbindungszonen. 4 geeignete vollhemisphärische unentkalkte Dünnschliffpräparate (Schnittdicke 30 µ) aus Pfannen mit einer Standzeit von 16,20,23 und 27 Jahren wurden im IOBM Hamburg hergestellt, aufgearbeitet und mit Toluidinblau gefärbt.

Ergebnisse: Materialtechnisch war die Beschichtung in 19 Fällen vollständig intakt.

In 8 Fällen kam es zu einer lokal begrenzten Ablösung der bonding-Schicht über eine Ausdehnung von durchschnittlich 32% der Gesamtfläche.

In 3 Fällen ergaben sich Hinweise auf ein bei der Herstellung unvollständiges bonding.

Die Fläche der mechanisch festen Knochen-Titannetzverbindung betrug 0% bis 70% (durchschn. 14,2 %).

Histopathologisch konnte in allen Schnitten der adaptive Knochenumbau am Interface bis zu 27 Jahren Standzeit nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Der Verbund von Titanbeschichtung und Pfannenkörper nach durchschnittlich knapp 20-jähriger Standzeit weist nach Messung der makroskopisch detektierbaren Gesamtfläche der abgelösten mesh-Areale in 64,5% der Fälle eine langzeitstabile Verbindung von Schalenkern und aufgeschweißtem Titannetz nach. Anfällige Polyethylen-Inlays der ersten beiden Pfannengenerationen sind hier ursächlich für -Inlay -Perforationen mit metallotischer Zerstörung der Titanschale und ihrer Beschichtung. In 3 Fällen lag ein Herstellungsfehler während des primären Verschweißungsprozesses vor. Der - wenn auch nur ausschnittsweise -histopathologisch erbrachte Nachweis einer Knochenbildung durch die 3D-Schicht hindurch bis zur Kernschale hin nach 27 Jahren beweist das hohe osteologische Potential der 3D-Titannetz-Beschichtung. Sie lässt bei abriebbeständiger Gleitpaarung postoperativ auf eine über die durchschnittliche Lebenserwartung reichende Standfestigkeit schließen.