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Erschienen in: Der Unfallchirurg 2/2017

09.01.2017 | Implantatassoziierte Infekte | Leitthema

Infektanfälligkeit und Verhalten von Stahl

Vergleich mit Titanimplantaten in der Traumatologie

verfasst von: Patrick Haubruck, Univ.-Prof. Dr. Gerhard Schmidmaier

Erschienen in: Die Unfallchirurgie | Ausgabe 2/2017

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Zusammenfassung

Hintergrund

Peri- und postoperative implantatassoziierte Infektionen (IAI) stellen schwerwiegende Komplikationen im Rahmen der osteosynthetischen Versorgung von Frakturen dar. Fast 30 Jahre nach dem Beginn der Verwendung von Titanimplantaten gibt es weiterhin keinen einheitlichen Konsens, ob Titanimplantate nachweislich einen relevanten klinischen Benefit für IAI-Patienten darstellen.

Fragestellung

Sind Titanimplantate im Vergleich zu herkömmlichen Edelstahlimplantaten resistenter bez. IAI?

Material und Methoden

Es wurde eine strukturierte Literaturrecherche bez. IAI im Kontext des verwendeten Implantatmaterials durchgeführt. Relevante Publikationen, welche zwischen 1995 und 2016 publiziert wurden, wurden in der PubMed-Datenbank eruiert. Insgesamt konnten 183 Publikationen in der PubMed-Datenbank identifiziert werden. Alle verfügbaren Abstracts wurden überprüft, dabei verblieben 14 relevante Publikationen. Die eingeschlossenen Studien wurden daraufhin bez. ihres Evidenzgrades stratifiziert und hinsichtlich ihrer Aussage zum Einfluss des verwendeten Implantatmaterials auf IAI evaluiert.

Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse dieses Reviews belegen, dass nach momentaner Studienlage ein Vorteil von Titanimplantaten in Hinsicht auf IAI nicht nachgewiesen werden kann. Lediglich dezente Tendenzen bez. geringerer Anfälligkeit für IAI bei Verwendung von Titanimplantaten existieren in der Literatur, jedoch ohne statistisch signifikanten Vorteil. Es stellte sich jedoch heraus, dass bei der Verwendung von Platten zur Osteosynthese Implantate, welche die periostale Durchblutung schonen und ein geringeres Weichteiltrauma auslösen, einen Vorteil hinsichtlich IAI unabhängig des Materials bieten.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Arens S, Hansis M, Schlegel U et al (1996) Infection after open reduction and internal fixation with dynamic compression plates–clinical and experimental data. Injury 27(Suppl 3):SC27–SC33PubMed Arens S, Hansis M, Schlegel U et al (1996) Infection after open reduction and internal fixation with dynamic compression plates–clinical and experimental data. Injury 27(Suppl 3):SC27–SC33PubMed
2.
Zurück zum Zitat Dapunt U, Lehner B, Burckhardt I et al (2014) Evaluation of implant sonication as a diagnostic tool in implant-associated infections. J Appl Biomater Funct Mater 12:135–140PubMed Dapunt U, Lehner B, Burckhardt I et al (2014) Evaluation of implant sonication as a diagnostic tool in implant-associated infections. J Appl Biomater Funct Mater 12:135–140PubMed
3.
Zurück zum Zitat Eijer H, Hauke C, Arens S et al (2001) PC-Fix and local infection resistance–influence of implant design on postoperative infection development, clinical and experimental results. Injury 32(Suppl 2):B38–B43CrossRefPubMed Eijer H, Hauke C, Arens S et al (2001) PC-Fix and local infection resistance–influence of implant design on postoperative infection development, clinical and experimental results. Injury 32(Suppl 2):B38–B43CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Fuchs T, Stange R, Schmidmaier G et al (2011) The use of gentamicin-coated nails in the tibia: preliminary results of a prospective study. Arch Orthop Trauma Surg 131:1419–1425CrossRefPubMedPubMedCentral Fuchs T, Stange R, Schmidmaier G et al (2011) The use of gentamicin-coated nails in the tibia: preliminary results of a prospective study. Arch Orthop Trauma Surg 131:1419–1425CrossRefPubMedPubMedCentral
5.
Zurück zum Zitat Ganser A, Thompson RE, Tami I et al (2007) An in vivo experimental comparison of stainless steel and titanium Schanz screws for external fixation. Eur J Trauma Emerg Surg 33:59–68CrossRefPubMed Ganser A, Thompson RE, Tami I et al (2007) An in vivo experimental comparison of stainless steel and titanium Schanz screws for external fixation. Eur J Trauma Emerg Surg 33:59–68CrossRefPubMed
6.
Zurück zum Zitat Harris LG, Meredith DO, Eschbach L et al (2007) Staphylococcus aureus adhesion to standard micro-rough and electropolished implant materials. J Mater Sci Mater Med 18:1151–1156CrossRefPubMed Harris LG, Meredith DO, Eschbach L et al (2007) Staphylococcus aureus adhesion to standard micro-rough and electropolished implant materials. J Mater Sci Mater Med 18:1151–1156CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Harris LG, Richards RG (2006) Staphylococci and implant surfaces: a review. Injury 37(Suppl 2):S3–S14CrossRefPubMed Harris LG, Richards RG (2006) Staphylococci and implant surfaces: a review. Injury 37(Suppl 2):S3–S14CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Hudetz D, Ursic Hudetz S, Harris LG et al (2008) Weak effect of metal type and ica genes on staphylococcal infection of titanium and stainless steel implants. Clin Microbiol Infect 14:1135–1145CrossRefPubMed Hudetz D, Ursic Hudetz S, Harris LG et al (2008) Weak effect of metal type and ica genes on staphylococcal infection of titanium and stainless steel implants. Clin Microbiol Infect 14:1135–1145CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Johansson A, Lindgren JU, Nord CE et al (1999) Local plate infections in a rabbit model. Injury 30:587–590CrossRefPubMed Johansson A, Lindgren JU, Nord CE et al (1999) Local plate infections in a rabbit model. Injury 30:587–590CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Johansson A, Lindgren JU, Nord CE et al (1999) Material and design in haematogenous implant-associated infections in a rabbit model. Injury 30:651–657CrossRefPubMed Johansson A, Lindgren JU, Nord CE et al (1999) Material and design in haematogenous implant-associated infections in a rabbit model. Injury 30:651–657CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Ktistakis I, Giannoudi M, Giannoudis PV (2014) Infection rates after open tibial fractures: are they decreasing? Injury 45:1025–1027CrossRefPubMed Ktistakis I, Giannoudi M, Giannoudis PV (2014) Infection rates after open tibial fractures: are they decreasing? Injury 45:1025–1027CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Lucke M, Schmidmaier G, Sadoni S et al (2003) Gentamicin coating of metallic implants reduces implant-related osteomyelitis in rats. Bone 32:521–531CrossRefPubMed Lucke M, Schmidmaier G, Sadoni S et al (2003) Gentamicin coating of metallic implants reduces implant-related osteomyelitis in rats. Bone 32:521–531CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Matter P, Burch HB (1990) Clinical experience with titanium implants, especially with the limited contact dynamic compression plate system. Arch Orthop Trauma Surg 109:311–313CrossRefPubMed Matter P, Burch HB (1990) Clinical experience with titanium implants, especially with the limited contact dynamic compression plate system. Arch Orthop Trauma Surg 109:311–313CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Metsemakers WJ, Moriarty TF, Nijs S et al (2016) Influence of implant properties and local delivery systems on the outcome in operative fracture care. Injury 47:595–604CrossRefPubMed Metsemakers WJ, Moriarty TF, Nijs S et al (2016) Influence of implant properties and local delivery systems on the outcome in operative fracture care. Injury 47:595–604CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Metsemakers WJ, Schmid T, Zeiter S et al (2016) Titanium and steel fracture fixation plates with different surface topographies: Influence on infection rate in a rabbit fracture model. Injury 47:633–639CrossRefPubMed Metsemakers WJ, Schmid T, Zeiter S et al (2016) Titanium and steel fracture fixation plates with different surface topographies: Influence on infection rate in a rabbit fracture model. Injury 47:633–639CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Moghaddam A, Graeser V, Westhauser F et al (2016) Patients’ safety: is there a systemic release of gentamicin by gentamicin-coated tibia nails in clinical use? Ther Clin Risk Manag 12:1387–1393CrossRefPubMedPubMedCentral Moghaddam A, Graeser V, Westhauser F et al (2016) Patients’ safety: is there a systemic release of gentamicin by gentamicin-coated tibia nails in clinical use? Ther Clin Risk Manag 12:1387–1393CrossRefPubMedPubMedCentral
18.
Zurück zum Zitat Mohamed A, Rajeev AS (2016) Clinical outcomes and complications of titanium versus stainless steel elastic nail in management of paediatric femoral fractures-a systematic review. Eur J Orthop Surg Traumatol. doi:10.1007/s00590-016-1880-x PubMed Mohamed A, Rajeev AS (2016) Clinical outcomes and complications of titanium versus stainless steel elastic nail in management of paediatric femoral fractures-a systematic review. Eur J Orthop Surg Traumatol. doi:10.​1007/​s00590-016-1880-x PubMed
19.
Zurück zum Zitat Pieske O, Geleng P, Zaspel J et al (2008) Titanium alloy pins versus stainless steel pins in external fixation at the wrist: a randomized prospective study. J Trauma 64:1275–1280CrossRefPubMed Pieske O, Geleng P, Zaspel J et al (2008) Titanium alloy pins versus stainless steel pins in external fixation at the wrist: a randomized prospective study. J Trauma 64:1275–1280CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Rochford ET, Richards RG, Moriarty TF (2012) Influence of material on the development of device-associated infections. Clin Microbiol Infect 18:1162–1167CrossRefPubMed Rochford ET, Richards RG, Moriarty TF (2012) Influence of material on the development of device-associated infections. Clin Microbiol Infect 18:1162–1167CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Schlegel U, Perren SM (2006) Surgical aspects of infection involving osteosynthesis implants: implant design and resistance to local infection. Injury 37(Suppl 2):S67–S73CrossRefPubMed Schlegel U, Perren SM (2006) Surgical aspects of infection involving osteosynthesis implants: implant design and resistance to local infection. Injury 37(Suppl 2):S67–S73CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Schmidmaier G, Kerstan M, Schwabe P et al (2016) Clinical experiences in the use of a Gentamicin-coated titanium nail in open and closed fractures of the tibia. Injury (In press) Schmidmaier G, Kerstan M, Schwabe P et al (2016) Clinical experiences in the use of a Gentamicin-coated titanium nail in open and closed fractures of the tibia. Injury (In press)
23.
Zurück zum Zitat Seligson D, Mehta S, Mishra AK et al (1997) In vivo study of stainless steel and Ti-13Nb-13Zr bone plates in a sheep model. Clin Orthop Relat Res 343:213–223CrossRef Seligson D, Mehta S, Mishra AK et al (1997) In vivo study of stainless steel and Ti-13Nb-13Zr bone plates in a sheep model. Clin Orthop Relat Res 343:213–223CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Veerachamy S, Yarlagadda T, Manivasagam G et al (2014) Bacterial adherence and biofilm formation on medical implants: a review. Proc Inst Mech Eng H 228:1083–1099CrossRefPubMed Veerachamy S, Yarlagadda T, Manivasagam G et al (2014) Bacterial adherence and biofilm formation on medical implants: a review. Proc Inst Mech Eng H 228:1083–1099CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat Vester H, Wildemann B, Schmidmaier G et al (2010) Gentamycin delivered from a PDLLA coating of metallic implants: in vivo and in vitro characterisation for local prophylaxis of implant-related osteomyelitis. Injury 41:1053–1059CrossRefPubMed Vester H, Wildemann B, Schmidmaier G et al (2010) Gentamycin delivered from a PDLLA coating of metallic implants: in vivo and in vitro characterisation for local prophylaxis of implant-related osteomyelitis. Injury 41:1053–1059CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Voggenreiter G, Leiting S, Brauer H et al (2003) Immuno-inflammatory tissue reaction to stainless-steel and titanium plates used for internal fixation of long bones. Biomaterials 24:247–254CrossRefPubMed Voggenreiter G, Leiting S, Brauer H et al (2003) Immuno-inflammatory tissue reaction to stainless-steel and titanium plates used for internal fixation of long bones. Biomaterials 24:247–254CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Weckbach S, Losacco JT, Hahnhaussen J et al (2012) Challenging the dogma on inferiority of stainless steel implants for fracture fixation. An end of the controversy? Unfallchirurg 115:75–79CrossRefPubMed Weckbach S, Losacco JT, Hahnhaussen J et al (2012) Challenging the dogma on inferiority of stainless steel implants for fracture fixation. An end of the controversy? Unfallchirurg 115:75–79CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Zimmerli W, Moser C (2012) Pathogenesis and treatment concepts of orthopaedic biofilm infections. FEMS Immunol Med Microbiol 65:158–168CrossRefPubMed Zimmerli W, Moser C (2012) Pathogenesis and treatment concepts of orthopaedic biofilm infections. FEMS Immunol Med Microbiol 65:158–168CrossRefPubMed
29.
Zurück zum Zitat Zimmerli W, Sendi P (2011) Pathogenesis of implant-associated infection: the role of the host. Semin Immunopathol 33:295–306CrossRefPubMed Zimmerli W, Sendi P (2011) Pathogenesis of implant-associated infection: the role of the host. Semin Immunopathol 33:295–306CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Infektanfälligkeit und Verhalten von Stahl
Vergleich mit Titanimplantaten in der Traumatologie
verfasst von
Patrick Haubruck
Univ.-Prof. Dr. Gerhard Schmidmaier
Publikationsdatum
09.01.2017
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Die Unfallchirurgie / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 2731-7021
Elektronische ISSN: 2731-703X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00113-016-0300-3

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