Advertisement

Wear disease

  • Koos van Nugteren
Chapter
  • 976 Downloads
Part of the Orthopedische Casuïstiek book series (OPC)

Introductie

Dit hoofdstuk beschrijft hoe slijtage van de gewrichtsoppervlakken van een prothese uiteindelijk kan leiden tot loslating van een prothesecomponent. Verder worden technische ontwikkelingen besproken die moeten leiden tot een langere levensduur van de prothese.

8.1 Inleiding

Bij iedere stap slijt een prothese, vooral de polyethyleen kom (fig. 8.1). Kleine partikels (deeltjes) van het oppervlak van het kunstgewricht komen los. Als dit fenomeen na verloop van tijd klachten veroorzaakt, noemt men dit particle disease of wear1disease. De partikels worden niet alleen vrijgemaakt van de articulerende gewrichtsvlakken, maar ook overgangsgebieden tussen prothese, cement en bot zijn gevoelig voor slijtage. Bij jonge, actieve mensen zal de slijtage uiteraard groter zijn dan bij passieve ouderen. De meeste slijtagepartikels komen in de gewrichtsruimte terecht binnen het gewrichtskapsel. Tot op zekere hoogte is het gewrichtskapsel in staat op fysiologische wijze deze deeltjes af te voeren naar de lymfeklieren en de omringende weefsels. Zodra de concentratie deeltjes in het gewricht te hoog wordt, kunnen synovitis en hydrops ontstaan met de bijbehorende symptomen.

Figuur 8.1

Lichte slijtage van een polyethyleen cup van een totale heupendoprothese. Deze slijtage is opgetreden in een periode van 23 jaar. De drager leed wegens meerdere orthopedische aandoeningen een tamelijk passief bestaan.

8.2 Aseptische loslating: het mechanisme

Door drukveranderingen in het gewricht tijdens het lopen kunnen partikels in de omgeving van de bot-prothesegrens terechtkomen. Uiteindelijk kunnen zij zelfs in het hele lichaam aangetroffen worden [1, 2]. Een goed afgesloten koppeling tussen prothese en bot is in staat om vele jaren het binnendringen van slijtagepartikels tussen prothese en bot te weerstaan [3]. Als zich echter voldoende partikels op de grens tussen bot en prothese bevinden, dan zal dit leiden tot een biologische afweerreactie die niet alleen gericht is tegen de lichaamsvreemde partikels, maar ook tegen het eigen botweefsel (fig. 8.2): macrofageninfiltratie leidt tot fagocytose van de afgesleten partikels. Macrofagen en fibroblasten zullen daarbij stoffen vrijmaken die de osteoclasten (botafbrekers) activeren, waardoor op grens tussen prothese en bot geleidelijk het botweefsel verdwijnt (osteolyse ). Uiteindelijk komt de prothese los te liggen.

Figuur 8.2

Als er zich voldoende partikels op de grens tussen bot en prothese bevinden, dan zal dit leiden tot een biologische afweerreactie tegen het eigen botweefsel. Op het grensgebied tussen prothese en bot ontstaat een inflammatie en het bot verdwijnt.

8.3 Factoren

De volgende factoren beïnvloeden het ontstaan van osteolyse (afbraak van bot door osteoclasten) [4]:

  • De aard van het afgesleten materiaal: niet ieder materiaal lokt in gelijke mate een biologische afweerreactie uit. Zo reageert het lichaam sterker op afgesleten polyethyleendeeltjes dan op cementdeeltjes.

  • De hoeveelheid afgesleten materiaal.

  • De aanwezigheid van afgesleten partikels op de grens tussen prothese en bot.

  • De sterkte van de biologische reactie van het lichaam op lichaamsvreemde partikels.

Mate van slijtage

Veel onderzoeken zijn uitgevoerd om oorzakelijke verbanden te vinden tussen de mate van polyethyleenslijtage en osteolyse. Dumbleton et al. [5] vergeleken een groot aantal publicaties hierover en kwamen in hun review tot de conclusie dat de incidentie van osteolyse vrijwel consequent toeneemt als ook de mate van polyethyleenslijtage groter wordt. Verschijnselen van osteolyse treden niet alleen vaker maar ook eerder op bij een hoge mate van polyethyleenslijtage. Een kritieke waarde hierbij is een slijtage van 0,1 mm per jaar. Lagere waarden tonen vrijwel steeds slechts een geringe mate van botafbraak. Zij suggereren dat indien men in staat is de snelheid van polyethyleenslijtage te verminderen tot 0,05 mm per jaar, er waarschijnlijk helemaal geen osteolyse meer zal optreden. Het lichaam is dan in staat de afgesleten partikels te resorberen zonder nadelige gevolgen.

8.4 Betere materialen

Men gebruikt tegenwoordig materialen die steeds beter bestand zijn tegen slijtage, zoals highly crosslinked polyethyleen [6] en keramische materialen. Polyethyleenslijtage ontstaat bij recent geplaatste kunstgewrichten dan ook minder snel dan voorheen het geval was. Op middellange termijn is dit gunstige effect al aangetoond. Waarschijnlijk zal op lange termijn de prothese ook langer meegaan. Het gevolg is dat steeds vaker actieve en relatief jonge patiënten in aanmerking komen voor implantatie van een totale heupendoprothese, en veel vaker dan voorheen het geval was, gaat een kunstgewricht ‘levenslang’ mee. Bij de oudere prothesen die bij jonge mensen zijn ingebracht, is helaas nog dikwijls een revisieoperatie noodzakelijk.

Voetnoten

  1. 1.

    Wear = slijtage.

Literatuur

  1. 1.
    Urban RM, Jacobs JJ, Tomlinson MJ, Gavrilovic J, Black J, Peocʼh M. Dissemination of wear particles to the liver, spleen, and abdominal lymph nodes of patients with hip or knee replacement. J Bone Joint Surg Am. 2000;82(4):457–76.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  2. 2.
    Dahlstrand H, Stark A, Anissian L, Hailer NP. Elevated serum concentrations of cobalt, chromium, nickel, and manganese after metal-on-metal alloarthroplasty of the hip: a prospective randomized study. J Arthroplasty. 2009;24(6):837–45.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Manley MT, DʼAntonio JA, Capello WN, Edidin AA. Osteolysis: a disease of access to fixation interfaces. Clin Orthop Relat Res. 2002;(405):129–37.Google Scholar
  4. 4.
    Maloney WJ, Smith RL, Schmalzried TP, Chiba J, Huene D, Rubash H. Isolation and characterization of wear particles generated in patients who have had failure of a hip arthroplasty without cement. J Bone Joint Surg Am. 1995;77(9):1301–10.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Dumbleton JH, Manley MT, Edidin AA. A literature review of the association between wear rate and osteolysis in total hip arthroplasty. J Arthroplasty. 2002;17(5):649–61.CrossRefPubMedGoogle Scholar
  6. 6.
    Atienza C Jr, Maloney WJ. Highly cross-linked polyethylene bearing surfaces in total hip arthroplasty. J Surg Orthop Adv. 2008;17(1):27–33.PubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Bohn Stafleu van Loghum 2015

Authors and Affiliations

  • Koos van Nugteren
    • 1
  1. 1.Beek-UbbergenThe Netherlands

Personalised recommendations