Noninfectious tissue interactions at periprosthetic interfaces

Orthopadie (Heidelb). 2023 Mar;52(3):186-195. doi: 10.1007/s00132-023-04352-y. Epub 2023 Feb 28.

Abstract

The success of hip arthroplasty is based on modern materials in addition to the continuous development of surgical techniques and clinical experience gained over six decades. The biocompatible implant materials used in hip arthroplasty can be textured or coated with biomimetic surfaces to ensure durable component ingrowth and moderate host response. Material integrity plays a critical role in the durability of the stable interface between implant components and periprosthetic tissues. Inflammation at the interfaces due to the release of degradation products from the implant materials is one of the causes of hip arthroplasty failure. This review summarizes the implant materials currently used in hip arthroplasty, their preclinical testing and the postoperative neogenesis of periprosthetic tissues, and the interactions of periprosthetic bone and the implant materials at the periprosthetic interfaces.

Moderne, bioverträgliche Materialien bilden, gepaart mit Erkenntnissen aus sechs Dekaden der klinischen Anwendung und stetigen Weiterentwicklung von Operationstechniken, die Grundlage des Erfolgs der modernen Hüftendoprothetik. Die Implantatmaterialien können mit biomimetischen Oberflächen ausgestattet sein, um ein dauerhaftes Einwachsen der Komponenten bei moderater Gewebereaktion zu gewährleisten. Die Materialintegrität spielt eine entscheidende Rolle für die Dauerhaftigkeit der stabilen Schnittstelle zwischen Implantatkomponente und periprothetischem Gewebe. Entzündungen an der Schnittstelle aufgrund von Materialdegradation können (mit)ursächlich für das Versagen von Hüftendoprothesen sein. Diese Arbeit gibt eine Übersicht über die derzeit in der Hüftendoprothetik verwendeten Implantatmaterialien, deren präklinische Testung und die postoperative Neogenese periprothetischer Gewebe sowie deren Wechselwirkungen mit periprothetischem Knochen und den Implantatmaterialien an der periprothetischen Schnittstelle.

Keywords: Biocompatible materials; Bone-implant interface; Foreign body reaction; Material testing; Total hip arthroplasty.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Arthroplasty, Replacement, Hip* / adverse effects
  • Biocompatible Materials
  • Joints
  • Prostheses and Implants

Substances

  • Biocompatible Materials