Die Anwendung antiallergisch beschichteter Knieendoprothesen ist mittelfristig sicher

Ein Patient erlitt 13 Tage nach Primärimplantation einer beschichteten Knie-TEP eine traumatische Wunddehiszenz, die zur Revision mit Inlaywechsel führte. Sieben Monate nach Primärimplantation einer Standard-Knie-TEP musste bei einem weiteren Patienten die Explantation infolge eines periprothetischen Infektes durchgeführt werden. Nach 1,8 Jahren erfolgte bei einem Patienten mit beschichteter Knie-TEP die Arthroskopie mit Resektion einer Plica synovialis.

Bei der Chrom-Konzentration im Patientenplasma gab es einen Anstieg im ersten postoperativen Jahr von im Median 0,25 auf 1,30 µg/l in der Standardgruppe, geringer ausgeprägt auch bei den beschichteten Implantaten. Nach 5 Jahren war dieser Anstieg wieder vollständig rückläufig auf einen medianen Wert von 0,25 µg/l, sowohl in der Gruppe der Standard- als auch der beschichteten Knieendoprothesen.

Die Konzentrationen von Kobalt, Molybdän und Nickel änderten sich in beiden Gruppen nicht (Tab. 2; Abb. 2).

Ein Jahr nach der Implantation ihrer Knieendoprothese zeigten sich bei 13 Patienten (drei mit beschichteter, zehn mit Standardprothese, p = 0,040) Plasmawerte für Chrom über 2 µg/l, was als möglich kritische Grenze für Metall-Metall-Gleitpaarungen („metal-on-metal“ [MoM]) in der Hüftendoprothetik betrachtet wird [13]. Einer dieser Patienten konnte zum 5‑Jahres-Follow-up nicht erreicht werden. Die weiteren zwölf Patienten zeigten vollständig rückläufige Werte auf unter 1 µg/l nach 5 Jahren.

In allen Scores zeigte sich über 5 Jahre postoperativ eine substanzielle Verbesserung mit der höchsten Änderung im ersten postoperativen Jahr. Zwischen den Gruppen der Standard- und der beschichteten Knieendoprothesen bestanden keine Unterschiede (Tab. 3).

Die Ergebnisse der gesundheitsbezogenen Lebensqualität („health-related quality of life“) waren zum 1‑Jahres-Follow-up bereits ähnlich derer einer altersangepassten Normalpopulation (Abb. 3). Sowohl die körperliche als auch die psychische Summenskala zeigten einen deutlichen Anstieg innerhalb des ersten postoperativen Jahres, allerdings keine wesentliche Änderung bzw. nur einen leichten Rückgang vom 1‑Jahres- zum 5‑Jahres-Follow-up.

Während ein Jahr postoperativ bei der Messung der Metallionenkonzentration noch ein Anstieg der Chrom-Konzentration beobachtet wurde, und dieser ausgeprägter in der Standardgruppe (Patienten, die mit einer Standardendoprothese versorgt wurden), war dieser nach 5 Jahren vollständig rückläufig. Innerhalb des ersten Jahres wurde nur bei wenigen Patienten ein Anstieg auf über 2 μg/l gesehen (Grenzwert für MoM-Gleitpaarungen in der Hüftendoprothetik [31]).

Das Überschreiten dieses Grenzwertes wurde ein Jahr postoperativ häufiger in der Standardgruppe beobachtet (18 % vs. 5 %) und entspricht den Erwartungen bei der Verwendung beschichteter Implantatkomponenten. Nach 5 Jahren zeigten jedoch alle Patienten unabhängig von der Beschichtung wieder Werte für Chrom von unter 2 µg/l. Für Kobalt, welches die Hauptkomponente der Legierung ist, wurde hingegen nie ein Anstieg auf über 2 μg/l gesehen. Auch hier wurde in MoM-Studien von erhöhten Werten berichtet [15, 33, 36] und andere Arbeiten, die die Metallionenfreisetzung bei der Verwendung von Knieimplantaten untersucht haben, berichten über erhöhte Werte für Chrom und Kobalt bis zu 10 Jahre nach Implantation [7, 17, 27]. Für Nickel, das Metall, welches am häufigsten Hautallergien hervorruft (bis zu 20,1 % [28]) und daher in den Patientengesprächen oft benannt wird, wurden keine Änderungen der Konzentration bis zu 5 Jahre nach Operation in beiden Patientengruppen gemessen. Jedoch besteht auch nur weniger als 1,0 % des Implantates aus Nickel. Bestätigt wird das Ergebnis dieser unveränderten Konzentrationen durch Arbeiten, in denen Patienten mit einem positiven Epikutantest in der Allergietestung für Nickel mit einem Standardimplantat versorgt wurden, und dabei keine schlechteren postoperativen Ergebnisse zeigten [2, 19]. Insofern scheint die Bedeutung des Nickel-Anteils bei Standardlegierungen in der Knieendoprothetik gering zu sein.

In einem englischen Konsensuspaper wurde mit mind. 60 %iger Übereinstimmung die Empfehlung ausgesprochen, Patienten vor einer endoprothetischen Versorgung nicht regelhaft nach einer Metallallergie zu befragen und Standardprothesen sowohl für angegebene Metallallergien mit negativem Epikutantest aber auch positivem Epikutantest für Kobalt, Chrom oder Nickel zu verwenden. Die Autoren weisen allerdings auf die fehlende Evidenz und die für diese Arbeit zugrunde liegenden Expertenmeinungen hin [25]. In Deutschland ist die Situation etwas anders. Hier sind Patienten vor einer elektiven Endoprothesenimplantation nach Allergien zu befragen und im Falle einer Allergie auf die Möglichkeit der Verwendung von Alternativmaterialien hinzuweisen [39].

Neben beschichteten Implantaten, wie in dieser Arbeit untersucht, kommen als hypoallergene Implantate auch oberflächengehärtete Werkstoffe (Härtung des Grundmaterials durch eine Sauerstoffdiffusionshärtung, bekannt unter dem Handelsnamen OXINIUM^TM, Smith & Nephew, London, UK) und vollkeramische Komponenten zum Einsatz. Aus dem australischen Register ist allerdings bekannt, dass diese oberflächengehärteten Endoprothesen höhere Revisionsraten aufweisen, insbesondere höhere Lockerungsraten bei ≥ 75-Jährigen [37]. Ähnliche Ergebnisse fanden sich auch im EPRD. Auch hier konnte kein Vorteil von beschichteten Implantaten nachgewiesen werden [10]. Die Ursachen für diese höheren Revisionsraten trotz theoretisch besserer Abriebeigenschaften sind unklar. In der Literatur finden sich jedoch Hinweise, dass Patienten mit und ohne Allergie gegen Implantatmaterialien nicht die gleichen Voraussetzungen aufweisen und somit Allergiepatienten von vornherein ein höheres Revisionsrisiko haben [6, 10, 22, 23]. Insofern kann die Sicherheit einer Implantatbeschichtung nur an vergleichbaren Patienten beurteilt werden, was in dieser Arbeit erfolgt ist. Hier zeigten sich vergleichbare Ergebnisse.

Es existieren wenige andere Arbeiten, in denen Patienten mit beschichteten und mit Standardimplantaten verglichen wurden. Eine Arbeit zeigt gleich gute Ergebnisse für Schmerz und Funktion (KSS und OKS) in beiden Gruppen mit zementfreien Knieendoprothesen in einer 10-Jahres-Nachuntersuchung [16]. In unserer Untersuchung zeigen beide Patientengruppen im mittelfristigen Follow-up nach 5 Jahren ebenfalls gleichermaßen eine signifikante funktionelle Verbesserung. In beiden von uns untersuchten Gruppen wurde eine signifikante Verbesserung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität nachgewiesen, die mit der einer altersangepassten Normpopulation vergleichbar ist [11]. Zwischen den beiden Gruppen in unserer Untersuchung konnten zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede in den erfassten Scores zu Funktion, Lebensqualität, Aktivität, aber auch im Auftreten von unerwünschten Ereignissen festgestellt werden.

Aufgrund der nicht eindeutigen Evidenzlage zur Verwendung von hypoallergenen Knieendoprothesen kommen einige Autoren zu der Einschätzung, dass deren Einsatz nicht gerechtfertigt ist [19, 29, 34]. Dies wird einerseits mit dem unsicheren Zusammenhang zwischen Kontaktallergie und Gelenkreaktion begründet, andererseits wird dabei aber auch die Sorge vor möglichen negativen Effekten wie Abplatzen der Beschichtung deutlich [8, 24, 35]. Solche negativen Effekte konnten in der vorliegenden Studie mit mittelfristigem Follow-up nicht beobachtet werden. In Deutschland ist es zwar grundsätzlich möglich, einen Patienten mit nachgewiesener Kontaktallergie gegen einen Implantatbestandteil mit einer Standardendoprothese zu versorgen, dies muss jedoch mit dem Patienten ausführlich besprochen und dokumentiert werden. In einer dänischen Auswertung aus Registerdaten wurde deutlich, dass bei Vorliegen eines positiven Epikutantests hinsichtlich einer Metallallergie bei der Implantation von Knieendoprothesen keine höheren Komplikations- oder Revisionsraten bestehen. Allerdings wiesen die Fälle mit mehrfachen Revisionen häufiger Allergien gegen Kobalt und Chrom auf. Die Arbeit berücksichtigt jedoch nicht die Art und Beschaffenheit der Endoprothesen [20].

Viele Patienten wünschen dann trotz Aufklärung über den unsicheren Nutzen die Verwendung einer „Allergieprothese“. Eine positive Anamnese hinsichtlich einer Metallallergie ging in einer Arbeit von Nam D et al. mit geringeren Werten im Knee Society Function Score, geringerer Erwartung und geringerer Zufriedenheit einher. Außerdem bestehen bei Allergiepatienten häufig psychologische Auffälligkeiten [6, 23]. Deren Zweifel sollten Chirurgen begegnen [22]. Auch in Deutschland kommen demnach viele Kliniken dem Wunsch einer „Allergieprothese“ nach, auch wenn die Zusatzkosten im DRG-System nicht vergütet werden. Unabhängig davon, ob man die Verwendung von hypoallergenen Knieendoprothesen bei Patienten mit einer entsprechenden Kontaktallergie für sinnvoll erachtet oder nicht, erfolgt dies in einem relevanten Anteil. In Deutschland wurden 2019 bei 8,6 % der primären Knieendoprothesen beschichtete oder keramisierte Implantate verwendet [5]. Dies scheint nach den Ergebnissen der vorliegenden Studie zwar kein Vorteil, aber auch kein Nachteil zu sein, wenn man den ökonomischen Aspekt der Mehrkosten unberücksichtigt lässt.

Die Studie weist einige Limitationen auf. Aufgrund der Ausschlusskriterien sind keine Patienten mit einer bekannten Metallunverträglichkeit eingeschlossen worden, obwohl diese Patienten die eigentliche Zielgruppe für die Anwendung beschichteter Implantate darstellen und der Einfluss der passageren Erhöhung der Metallionenkonzentrationen bei diesen Patienten gemessen werden sollte. Dies war jedoch aufgrund der geltenden Empfehlungen in Deutschland nicht möglich. Andere Aspekte, wie mechanische Probleme oder mögliche aseptische Lockerungen aufgrund der Beschichtung, aber auch Unterschiede in PROM können auch an Patienten ohne Metallunverträglichkeit erfasst werden.

Die Messung der Metallionenkonzentration erfolgte im Patientenplasma. Ein Rückschluss auf die lokale Reaktion im Gelenk ist damit nicht sicher möglich. Aus Studien zu den MoM-Gleitpaarungen in der Hüftendoprothetik ist bekannt, dass kein ausreichender Zusammenhang zwischen den Blutwerten und einer lokalen adversen Gewebsreaktion („adverse reactions to metal debris“) besteht [14]. Ähnliche Studien in der Knieendoprothetik existieren nicht.