Atomemissionsspektralanalyse mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) von Granulomen zementierter und zementfreier Hüftendoprothesen Examination of granuloma of revised cemented or cementless total hip arthroplasties using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-OES)

Einleitung: Die aseptische Lockerung stellt eines der Hauptprobleme in der Hüftendoprothetik dar. Ein Teilaspekt ist die inflammatorische Reaktion gegen durch Verschleiß entstandene Abriebpartikel der verwendeten Prothesenmateralien. Bei der Ursachenanalyse von aseptischen Hüftendoprothesenlockerungen kommt der Analyse der in Granulomen nachzuweisenden Partikel bzw. Elementzusammensetzung eine herausragende Bedeutung zu, um die Werkstoffe weiter zu optimieren. Material und Methode: Es wurden 23 Granulome revidierter gelockerter Hüftendoprothesen, davon 13 mit Metall/Metallgleitpaarung, mittels Atomemissionsspek-tralanalyse mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) untersucht. Ergebnisse: Es konnten die Elemente Cr, Mn, Ni, Al, Cu, Zn, Cd, Ti, V, Zr, Nb und Fe nachgewiesen werden, dabei Cr bis max. 23,88 ppb (parts per billion), Al bis max. 191,02 ppb, Ni bis max. 64,95 ppb und Zr bis max. 9,96 ppb. Bei den zementfreien Implantaten war im Vergleich zu den zementierten Implantaten auffällig viel Al nachweisbar, bei den Metall/Metallgleitpaarungen (M/M) waren die Elemente Cr und Ni nachzuweisen. Bei den zementierten Titanimplantaten war im Vergleich zu den zementfreien Implantaten in einem hohen Anteil Zr zu finden. Diskussion: Das Element Zr stammte aus dem verwendeten Knochenzement, Cr und Ni fand sich in einem signifikant höheren Ausmaß bei revidierten M/M. Der höchste Anteil am Element Al konnte in Granulomen raugestrahlter zementfreier Titanimplantate gefunden werden, welches von in der Oberfläche impaktiertem Edelkorundstrahlgut stammte. Die histologischen Ergebnisse der 13 M/M wurden bereits an anderer Stelle publiziert. Mit der ICP-OES Analyse konnten keine Unter-schiede in der Elementzusammensetzung bei Proben mit bzw. ohne allergische Reaktion gefunden werden. Die ICP-OES Analyse scheint für diese Fragestellung nicht geeignet zu sein, eine Lösung stellt die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung mittels Cryotransfereinheit von histopathologischen Schnitten dar. Introduction: Aseptic loosening is the most common problem in total hip arthroplasty (THA). One main aspect is inflammatory reaction against wear particles of the prosthesis materials. Analysing failure mechanisms in THA analysis of the particles and their element distribution of revised granulomatous tissue is essential to improve materials used in THA. Materials and methods: 23 granulomas of revised THA due to aseptic loosening, 13 of which with metal on metal bearing (M/M), were analy