Die Bedeutung der legierungsspezifischen Elemente Eisen, Kobalt, Chrom und Nickel für die aseptische Lockerung von Hüftgelenkstotalendoprothesen*

Zusammenfassung

Die Ursache für die aseptische Lockerung von Hüftgelenkstotalendoprothesen ist weitgehend ungeklärt. Neben mechanischen Kräften können auch werkstoffbezogene Faktoren in Betracht kommen. Anläßlich der Reoperation von 16 Patienten mit gelockerten Hüftgelenkstotalendoprothesen (8mal Huggler-Weber, 8mal McKee Farrar) wird anhand von 58 Gewebsproben die Konzentration der legierungsspezifischen Elemente Kobalt, Chrom, Nickel und Eisen mittels Neutronenaktivierungs- und Emissionsspektralanalyse bestimmt. Dabei findet sich in allen Gewebsproben unabhängig von der Laufzeit eine Erhöhung der Elementkonzentration. Insbesondere ist die Chromkonzentration in allen Gewebsproben signifikant erhöht, bei einigen Patienten mit McKee Farrar Prothesen bis zum 10000fachen der Norm. Wegen der bekannten Toxizität von Kobalt, Chrom und Nickel in hohen Dosen scheint auf Grund der nachgewiesenen unphysiologisch hohen Konzentrationen der genannten Elemente in der Umgebung von Hüftgelenkstotalendoprothesen durchaus eine Erklärung für einen Teil der aseptischen Prothesenlockerungen gegeben zu sein.

Abstract

The cause of aseptic loosening of total hip joint prostheses is still largely unexplained. In addition to mechanical forces, material factors may also be instrumental. In 16 patients with loosened hip prostheses who underwent re-operation (8 × Huggler-Weber, 8 × McKee-Farrar), the concentration of the alloyspecific elements cobalt, chromium, nickel and iron were determined in 58 tissue samples by means of neutron activation and emission spectrum analysis. An increase in the element concentrations was found in all the tissue samples, and this was unrelated to the time elapsed since implantation. The chromium concentration in particular was significantly elevated in all the tissue samples, in some patients with McKee-Farrar prostheses up to 10,000 times the norm. In view of the known toxicity of cobalt, chromium and nickel in high doses it seems that the presence of unphysiologically high concentrations of these elements in the vicinity of total hip joint prostheses represents an explanation of some of the loosened prostheses.