Bildung und Nachweis von Titanpartikeln während der Implantatinsertion*

Einleitung: In der Orthopädie ist der Verschleiß von Titankomponenten an Endoprothesen ein zunehmendes Problem, insbesondere bei Hüftprothesen. Entzündungen und Gewebedegenerationen machen chirurgische Revisionen daher riskant und ungünstig. Da allein in Deutschland jährlich ca. eine Million Zahnimplantate inseriert werden, treten Nebenwirkungen wie die multiätiologische Periimplantitis immer häufiger auf. Diese Studie ist durch die Notwendigkeit motiviert, eine Störung der osseointegrativen Heilung von Titan-implantaten nach Insertion durch Phagozytose von Nanopartikeln besser zu verstehen. Phagozytose von Nanopartikeln kann zur Aktivierung einer anhaltenden Gewebeentzündung führen, mit einem daraus resultierenden höheren Risiko eines Implantatverlustes oder der Aktivierung der multiätiologischen Periimplantitis. Methode: Menschlicher Spenderknochen der Qualität D1 (Os femoris) wurde in geeigneter Größe geschnitten und 6 Conelog-Implantate (Camlog) mit einem Durchmesser von 3,8 mm (3 Implantate mit mikrorauer Oberfläche und 3 mit maschinierter Oberfläche) sowie 6 Thommen-Implantate mit einem Durchmesser von 4 mm (3 Implantate mit mikrorauer Oberfläche und 3 mit maschinierter Oberfläche) mit einem maximalen Drehmoment von 20 Ncm inseriert. Anschließend wurde die Knochenkavität geöffnet und auf Titanabrieb untersucht. Für den Nachweis von Nanopartikeln wurden Rasterelektronenmikroskopie (REM) und energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) eingesetzt. Die statistische Analyse wurde mittels ANOVA durchgeführt. Ergebnisse: Das Vorkommen von Titan war sehr begrenzt. Daher konnte die Größe der Partikel nicht gemessen werden. Insgesamt wurden 150 Stellen an 12 Implantaten analysiert (durchschnittlich 12,5 Stellen pro Implantat). Insgesamt ergaben die Messungen an 37 Stellen einen positiven Nachweis von geringen Spuren von Titan (0,016–0,364 Gew.-%). Es wurden keine Unterschiede in Bezug auf die Oberflächenmorphologie oder den Herstellertyp gefunden. Bemerkenswerterweise gibt es Unterschiede in den Untergruppen. Es gibt einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen maschinierten und mikrorauen Oberflächen bei Canelog-Implantaten (p = 0,0161). Bei Thommen-Implantaten wurde kein Unterschied zwischen maschinell bearbeiteten und mikrorauen Oberflächen gefunden (p = 0,696). Zusammenfassung und Schlussfolgerung: Diese Untersuchung hat zeigt, dass Abrieb von Titan in menschlichem Knochen allein durch die Implantat-insertion auftreten kann. Allerdings ist der Abrieb im humanen Spenderknochen extrem begrenzt und von geringer klinischer Relevanz. Weitere Langzeituntersuchungen zu Aspekten der Bio-Tribokorrosion bei Zahnimplantaten sind erforderlich. Das Risiko einer anhaltenden Entzündung während der Osseointegration wird als äußerst gering eingeschätzt, weshalb Titanimplan-tate eine sichere und vorhersagbare Therapieoption darstellen. Keywords: Bio-Tribokorrosion, Partikel, Titan, Verschleiß, menschlicher Spenderknochen