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ARMD-Reaktionsmuster bei Kniegelenkendoprothesen

Ein neuer hypothetischer Mechanismus: Hingiose

ARMD reaction patterns in knee arthroplasty

A novel hypothetical mechanism: hingiosis

Zusammenfassung

Hintergrund

Bei nichtinfektiösem Versagen von Kniegelenkendoprothesen mit Metall-Polyethylen-Gleitpaarung liegen Fallbeschreibungen mit ausgeprägten periimplantären entzündlichen Reaktionen und Nekrosenbildungen vor.

Ziel der Arbeit

Aufgrund der histopathologischen Ähnlichkeiten zu den dysfunktionellen Metall-auf-Metall(MoM)-Hüftgelenkendoprothesen wird der Typus einer MoM-ähnlichen-Reaktion bei Kniegelenkendoprothesen (ARMD-KEP) vorgeschlagen und ein histopathologischer Vergleich durchgeführt.

Material und Methoden

Die vorliegende Analyse bewertet 5 ARMD-KEP-Fälle anhand der „Synovial-like interface membrane“(SLIM)-Konsensusklassifikation, des Partikelalgorithmus, des CD3-Focus-Scores und des ALVAL-Scores. Als Vergleichsgruppen dienten 11 Fälle von MoM-Hüftendoprothese mit adverser und 20 Kniegelenkendoprothesenfälle ohne adverse Reaktion.

Ergebnisse

Bei den ARMD-KEP-Fällen lag durchweg ein SLIM Typ VI vor. Der ALVAL-Score betrug im Median 10. Mittels CD3-Focus-Score konnte bei allen Fällen der Gruppe eine adverse Reaktion bestätigt werden. Partikelkorrosionen ließen sich bei 2 von 5 Fällen finden.

Schlussfolgerung

In seltenen Fällen kann auch im Knie eine MoM-ähnliche adverse Reaktion vorliegen, wobei die entzündlichen und immunologischen Ausprägungen denen der adversen-MoM-Reaktion in der Hüfte ähneln. Als Pathogenesemechanismen können diskutiert werden: sekundärer Metall-Metall-Kontakt, Belastung des Kopplungsmechanismus und Korrosion der Metallkomponenten. Analog zur „trunnionosis“ in der Hüfte wird der Begriff „Hingiose“ für Korrosionserscheinungen in dysfunktionellen Situationen bei gekoppelten KEP-Systemen vorgeschlagen.

Abstract

Background

There are case descriptions of pronounced peri-implant inflammatory reactions and necrosis in non-infectious knee joint replacements with metal–polyethylene pairing.

Objectives

Due to the histopathological similarities to the dysfunctional metal-on-metal (MoM) hip joint replacement, MoM-like reactions in knee joint arthroplasty (“ARMD-KEP”) are proposed and a histopathological comparison is made.

Materials and methods

This analysis evaluates five cases of “ARMD-KEP” using: (1) the SLIM consensus classification, (2) the particle algorithm, (3) the CD3 focus score and (4) the AVAL score. The comparison groups consist of 11 adverse cases of MoM hip and 20 cases of knee joint arthroplasty without adverse reaction.

Results

The ARMD-KEP cases were identified as SLIM type VI. Their median ALVAL score was 10. The CD3 focus score confirmed an adverse reaction. Particle corrosion was found in two of five cases.

Conclusions

This data indicates that, in rare cases, an adverse MoM-like reaction may be present in knee replacements, with inflammatory and immunological expression similar to that of the adverse MoM reaction in the hip. The pathomechanisms can be discussed as follows: (1) secondary metal–metal contact, (2) dysfunctional loading of the coupling mechanism and (3) corrosion of the metal components. Much like trunnionosis in the hip, the term “hingiosis” is proposed for corrosion phenomena in dysfunctional conditions of coupled knee endoprosthetic systems.

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Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4

Abbreviations

ALVAL:

„Aseptic lymphocyte-dominated vasculitis-associated lesion“

ARMD:

„Adverse reaction to metal debris“

CD3:

„Cluster of differentiation“

FOV:

„Field of view“

KEP:

Knie-Endoprothese

MoM:

„Metal-on-metal“

MoP:

„Metal-on-polyethylene“

PE:

Polyethylen

SLIM:

„Synovia like interface membrane“

TEP:

Totalendoprothese

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N. Kirchen, L. Reich, W. Waldstein, T. Hopf, K.-D. Heller, S. Wienert und V. Krenn geben an: Ungeachtet eines möglichen Interessenkonflikts ist dieser wissenschaftliche Beitrag unabhängig und produktneutral.

Dieses Projekt beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren. Unter der Antragsnummer 2018-13820 liegt ein zustimmendes Votum der Ethik-Kommission der Landesärztekammer Rheinland-Pfalz vor, insbesondere dass keine berufsethischen und berufsrechtlichen Bedenken bestehen.

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Kirchen, N., Reich, L., Waldstein, W. et al. ARMD-Reaktionsmuster bei Kniegelenkendoprothesen. Orthopäde (2020). https://doi.org/10.1007/s00132-019-03776-9

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Schlüsselwörter

  • Unerwünschte Reaktionen
  • Metall-auf-Metall-Gelenkprothesen
  • Synovialis
  • Polyethylen
  • Korrosion

Keywords

  • Adverse reactions
  • Metal-on-metal joint prostheses
  • Synovial membrane
  • Polyethylene
  • Corrosion