20-Jahres-Ergebnisse der Verbundfestigkeit einer aufgesinterten 3-D-Titannetzbeschichtung von 31 Hüftpfannen

Abstract

Zusammenfassung Hintergrund Ziel dieser Arbeit war die Darstellung der knöchernen Verbundfestigkeit und Belastbarkeit einer in der Sinterungstechnik hergestellten 3-dimensionalen Titannetzbeschichtung einer künstlichen Hüftpfanne. Unter den Extrembedingungen von abriebbedingten Osteolysen bis hin zu Pfannenperforationen wurden der Grad des verbleibenden Knochens und die Unversehrtheit der Beschichtung bestimmt. Die Untersuchung sollte Aufschluss darüber geben, in welchen Schadensstadien nach Paprosky ein Belassen des Implantates mit alleinigem Wechsel des Inlays aus rein materialtechnischer Sicht einer stabilen Beschichtung noch vertretbar war. Material und Methoden In einer retrospektiven Studie wurden 31 aseptisch gelockerte Hüftgelenkspfannen des Typs Harris-Galante II mit einer durchschnittlichen Standzeit von 19,7 Jahren (11–27 Jahre) untersucht. Der periazetabuläre Knochenverlust wurde bei der Revisionsoperation in einer modifizierten Schadensklassifikation nach Paprosky (PAP) erfasst. Die an der Beschichtung verbleibenden Knochenareale, die knochenfreien Zonen und die beschädigten Areale des Titannetzes wurden mittels digitaler Flächenmessung bestimmt. Vollhemisphärische Schnitte von 4 Hüftgelenkspfannen mit einer Standzeit von 16, 20, 22 und 27 Jahren wurden mit der Diamantschlifftechnik histopathologisch untersucht. Ergebnisse Der periazetabuläre Knochenverlust führte in 8 Fällen zur Schadensklassifikation PAP I, in 7 Fällen zu PAP IIa, in 2 Fällen zu PAP IIb, in 9 Fällen zu PAP IIc, in 3 Fällen zu PAP IIIa und in 2 Fällen zu PAP IIIb. Der durchschnittliche Anteil des Knochens, der nach der Explantation noch fest an der Beschichtung haftete, betrug. In den Paprosky-I-Schadensfällen 40%, in den Stadien Paprosky IIa und IIb insgesamt 17,9%. Der durchschnittliche Anteil des Knochens der in den Stadien IIc, IIIa und IIIb nicht mehr im Wirtslager verankerten Implantate betrug 2,21%. Der Beschichtungsschaden des Titandrahtgeflechtes betrug im Durchschnitt 11% (0–100%) und war ausschließlich den instabilen Implantaten der Stadien IIc, IIIa und IIIb zuzuordnen. Die histopathologischen Befunde zeigten einen bis zu 27 Jahre nachweisbaren adaptiven Knochenumbau durch das Titannetz hindurch bis tief an die Grenzfläche zum soliden Pfannenkern hin. Die Titaneinzeldrähte waren meist von lamellärem Knochen umwachsen. Schlussfolgerung Die Ergebnisse zeigen, dass die Verbindung der Pfannenkernschale aus Tivanium und der bisher ältesten und unverändert im Sinterungsverfahren hergestellten Beschichtung in Form eines im Punkt- und Linienkontakt aufgesinterten 3-dimensionalen Netzes aus Reintitandrähten auch unter den Extrembelastungen der periazetabulären Osteolysen belastungsstabil bleibt. Die noch knöchern angebundenen Zonen der Beschichtung sind zwangsläufig einer Mehrbelastung ausgesetzt, da sich die Kraftübertragung nur noch auf diese Restareale verlagert. Da in den periazetabulären Schadensstadien Paprosky I, IIa und IIb trotz einer erheblichen Verkleinerung der Anbindungsfläche keine Beschichtungsschäden in den noch knöchern angebundenen Arealen auftraten, ist die Belassung des Implantates in situ und seine Weiterverwendung mit alleinigem Austausch des Inlays in diesen Schadensstadien aus rein materialtechnischer Sicht vertretbar.