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Fragestellung: Von metall-assoziierten Weichteilreaktionen nach Versagen von Schulterendoprothesen wurde in den vergangenen Jahren wiederholt berichtet. Bislang existieren jedoch wenig Daten bezüglich lokaler Effekte einer Metallfreisetzung aus Schulterendoprothesen (STEP) und zur systemischen Exposition gegenüber den relevanten Metallen. Deshalb war es Ziel dieser Studie zu untersuchen, ob Patienten, die sich einer der Revision einer Schulterendoprothese unterziehen systemisch gegenüber Endoprothesenmetallen exponiert sind.

Methodik: Die erforderlichen Blutentnahmen erfolgten im Rahmen der präoperativen Routine vor Revision einer Schulterendoprothese (Studiengruppe, n=8; mittleres Alter 79,4 (64 – 89) Jahre) bzw. vor Primärimplantation einer Knie- oder Hüftgelenksendoprothese bei alters- (± 2,1 Jahre) und geschlechts- (6 w, 2 m) korrelierten endoprothesen-naiven Patienten (Kontrollgruppe, n=8). Bei einem Patienten wurde eine Schulterendoprothese mit nichtmetallischer Gleitpaarung (Konversion einer Hemiendoprothese) und bei n=7 Patienten eine STEP mit Metall-Metall- Gleitpaarung (n=6 inverse STEP; n=1 anatomische STEP) revidiert. Die Quantifizierung von Cobalt, Chrom, Molybdän, Titan, Aluminium, Vanadium, Niob und Zirkonium erfolgte massenspektrometrisch im Vollblut nach chemischem Aufschluss. Während der operativen Eingriffe wurden periimplantäre Gewebeproben entnommen, die im Rahmen der histopathologischen Routinediagnostik untersucht wurden.

Ergebnisse: Im Median zeigte sich ein Implantatüberleben von 7 (1 – 15) Jahren. Patienten der Studiengruppe haben signifikant höhere systemische Cobaltspiegel (p=0,009) und Chromspiegel (p=0,031) im Vergleich zur Kontrollgruppe (Median Cobalt [min – max]: Studiengruppe, 0,65 µg/l [0,25 – 2,32]; Kontrollgruppe, 0,26 µg/l [0,21 – 0,42]. Median Chrom [min – max]: Studiengruppe, 0,46 µg/l [0,26 – 1,78]; Kontrollgruppe, 0,33 µg/l [0,21 – 0,36]. Alle weiteren quantifizierten Endoprothesenmetalle unterschieden sich hinsichtlich der Vollblutkonzentration nicht signifikant zwischen den Gruppen. In den histopathologischen Analysen wurden Typ I und Typ IV periprothetische Membranen nach Krenn und Morawietz gefunden.

Schlussfolgerungen: Es zeigte sich, dass Patienten, die sich zur Revision einer STEP mit Metall-Metall- Gleitpaarung anstanden, prärevisional systemisch gegenüber Cobalt und Chrom exponiert waren. Zukünftige Studien sollten darauf abzielen, biologische Konsequenzen einer Exposition gegenüber Endoprothesenmetallen infolge der Freisetzung aus STEP zu untersuchen und Grenzwerte für lokale und systemische Toxizität abzuleiten.