Analyse der systemischen Ionenkonzentrationen und klinischen sowie radiologischen Resultate nach primärer Hüftgelenkendoprothetik mit Metall /Metall-Gleitpaarung: 10-Jahres-Ergebnisse

Abstract

Einleitung: Metall/Metall(M/M)-Gleitpaarungen zeigen geringen Verschleiß und kommen als Oberflächenersatz vermehrt zum Einsatz. Guten Abriebeigenschaften stehen potentiell immunologische, toxische und kanzerogene Risiken gegenüber. Ziel war die Langzeitanalyse der Metallionenkonzentrationen im Plasma und Urin nach primärem M/M-Hüftgelenkersatz und deren Korrelation mit Hüftgelenkfunktion, Lebensqualität und Lockerungsraten. Methodik: Alle 56 Patienten (m/w: 27/29; 70±7 Jahre) wurden mit einem SL-PLUS®-Schaft, BICON- PLUS®-Schraubpfanne, PE-Inlay mit Metalleinsatz und 28mm Metallkopf versorgt. Sechs Patienten waren verstorben, vier erhielten einen Prothesenwechsel mit metallfreier Gleitpaarung. Bei 46 Patienten wurden Metallionenkonzentrationen im Plasma und Urin spektrometrisch analysiert. Die Erfassung der postoperativen Hüftgelenkfunktion und Lebensqualität erfolgte durch WOMAC, Harris Hip Score (HHS), Toronto Extremity Salvage Score (TESS) und SF-36. Die radiologische Datenerfassung erfolgte anhand direkt postoperativer und aktueller Röntgenaufnahmen, welche nach Charnley/DeLee und Gruen ausgewertet und mittels Engh-Score und Brooker-Index bewertet wurden. Zusätzlich wurden Malignominzidenzen und -todesfälle erfasst. Ergebnisse: Bei einem Follow-up von 125±12 Monaten wurden für Chrom und Kobalt erhöhte Urin- und Plasmakonzentrationen nachgewiesen. Mangan und Nickel erreichten Grenzwerte im Plasma und unterhalb der entsprechenden Grenze im Urin. Chrom erreichte im Plasma 2,0±0,6 (0,25-4,52) µg/l, im Urin 3,6±1,5 (0,25-69,2) µg/l, Kobalt im Plasma 2,8±0,7 (0,25-26,6) µg/l, im Urin 8,3±3,2 (0,5-155,5) µg/l. Mangan und Nickel waren im Plasma mit 0,8±0,1 (0,05-2,5) µg/l und 1,1±0,1 (0,25-4,52) µg/l, im Urin mit 0,8±0,1 (0,1-3,5) µg/l und 2,3±0,3 (0,35-12,1) µg/l nachweisbar. Es fanden sich keine Korrelationen zwischen den Metallionenkonzentrationen in Plasma bzw. Urin zu Alter, Geschlecht oder Follow-up. Die Konzentrationen von Chrom, Kobalt und Nickel korrelierten signifikant zwischen Plasma- und Urinkonzentration (Cr: r=0,62, p<0,001;Co: r=0,6, p<0,001; Ni: r=0,4, p<0,03). Weiterhin bestanden keine signifikanten Korrelationen zwischen dem Auftreten erhöhter Chrom- oder Kobaltionenkonzentration und der Schaftstellung bzw. Inklinationswinkel. Ein funktioneller Zusammenhang zwischen den Metallionenkonzentrationen und WOMAC (0,9±0,1), HHS (89±13), TESS (86±15) und SF-36 (77±14) war nicht nachweisbar. Die verstorbenen Patienten waren nicht an Malignomen erkrankt. Sieben Patienten waren bis zu neun Jahren nach Karzinomdiagnose rezidivfrei. Kein Patient hatte einen lokalen Tumor. Schlussfolgerung: Die erhöhten Ionenkonzentrationen in Plasma und Urin, noch Jahre nach Implantation einer M/M-Hüftgelenktotalendoprothese, weisen auf eine fortbestehende Freisetzung und Ausscheidung von Metallionen hin. Die radiologischen und funktionellen Ergebnisse, sowie Antworten zur Lebensqualität sind vergleichbar zu anderen Studien. Aufgrund der geringen Fallzahl konnten die aufgetretenen postoperativen Malignome nicht sicher eingeschätzt werden und sollten an größeren Patientenkollektiven untersucht werden. Die konsequente Umsetzung eines zentralen Endoprothesenregisters könnte die Grundlage dafür darstellen. Vor dem Hintergrund der hier erhobenen Ergebnisse scheint die Implantation von M/M-Gleitpaarungen bei gleichzeitiger Verfügbarkeit risikoärmerer Gleitpartner (Keramik/Keramik) nicht empfehlenswert.

Introduction: Metal-on-metal (m/m) bearings are wear-resistant and increasingly used as hip resurfacing. Good abrasion properties are offset by potentially immunologic, toxic and carcinogenic risks. A long-term analysis was to correlate the metal ion concentrations in plasma and urine after a primary hip joint replacement with function, quality of life and loosening rates. Methods: All 56 patients (m/f: 27/29; 70±7 years) received an SL-PLUS® stem, BICON-PLUS® cup, PE inlay with metal insert and 28mm metal head. Six patients died, four received another prothesis with metal-free bearing. In 46 patients metal ion concentrations in plasma and urine were analyzed by spectrometry. Postoperative function and quality of life were recorded by WOMAC, Harris Hip Score (HHS), Toronto Extremity Salvage Score (TESS) and SF-36. Radiological data were collected using direct postoperative and current X-ray images evaluated IAW Charnley/DeLee and Gruen and assessed using Engh Score and Brooker Index. Malignancy incidents and deaths were additionally recorded. Results: A 125±12 month follow-up showed increased chromium and cobalt concentrations in urine and plasma. Manganese and nickel were at threshold levels in plasma and below in urine. Chromium reached 2.0±0.6 (0.25-4.52) µg/l in plasma and 3.6±1.5 (0.25-69.2) µg/l in urine; cobalt reached 2.8±0.7 (0.25-26.6) µg/l in plasma and 8.3±3.2 (0.5-155.5) µg/l in urine. Manganese and nickel reached 0.8±0.1 (0.05-2.5) µg/l / 1.1±0.1 (0.25-4.52) µg/l in plasma, and 0.8±0.1 (0.1-3.5) µg/l / 2.3±0.3 (0.35-12.1) µg/l in urine. No correlations were found between concentrations and patients' age, gender or follow-up. Chromium, cobalt and nickel concentrations correlated significantly between plasma and urine (Cr: r=0.62, p<0.001; Co: r=0.6, p<0.001; Ni: r=0.4, p<0.03). There were no significant correlations between higher chromium or cobalt ion concentrations and stem position or angle of inclination. A functional connection between metal ion concentrations and WOMAC (0.9±0.1), HHS (89±13), TESS (86±15) and SF-36 (77±14) was not detectable. The deceased patients had no malignancies. Seven patients were relapse-free up to nine years after the carcinoma diagnosis. No patient had a local tumor. Conclusion: Increased ion concentrations in plasma and urine, even years after implantation of an m/m total hip endoprothesis, suggest a continued release and separation of metal ions. Radiological and functional results and conclusions on quality of life are comparable with other studies. Due to the small number of cases, postoperative malignancies could not be positively assessed and should be examined with a larger number of patients. A central endoprothesis registry could be the basis. In view of the above results, m/m bearings are not recommendable if lower-risk bearings (ceramic/ceramic) are available.