All metal implants in human bodies corrode which results in metal ions release. This is not necessarily a problem and represents for most patients no hazard. However, if a critical metal ion concentration is exceeded, local or rarely systemic problems can occur. This article summarizes the mechanisms of metal ion release and its clinical consequences. Several situations can result in increased metal ion release: metal-on-metal hip arthroplasties with increased wear, increased micromotion at taper interfaces, direct metal-metal contact (polyethylene wear, impingement), erroneously used metal heads after ceramic head fracture. Possible problems are in most cases located close to the concerned joint. Furthermore, there are reports about toxic damage to several organs. Most of these reports refer to erroneously used metal heads in revisions after a broken ceramic head. There is currently no evidence of carcinogenic or teratogenic effects of implants but data is not sufficient to exclude possible effects. Cobalt and chromium blood levels (favorably in whole blood) should be measured in patients with suspected elevated metal ions. According to current knowledge levels below 2 µg/l seem to be uncritical, levels between 2 and 7 µg/l are considered borderline with unknown biological consequences and levels above 7 µg/l indicate a local problem which should be further diagnosed. Metal ion levels always need to be interpreted together with clinical symptoms and imaging results.
Bei allen metallischen Implantaten findet eine Freisetzung von Metallionen statt. Diese sind nicht per se schädlich und stellen für die allermeisten Patienten keine Gefährdung dar. Wenn die Metallionen im Körper jedoch eine kritische Konzentration überschreiten, kann dies zu lokalen oder sehr selten auch systemischen Problemen führen. Dieser Artikel soll deshalb die Grundlagen der Metallionenfreisetzung und deren klinische Konsequenzen zusammenfassen. Verschiedene Situationen können klinisch zu einer erhöhten Metallionenfreisetzung führen: Metall-Metall-Gleitpaarungen mit vermehrtem Abrieb, zu große Relativbewegungen an Konusverbindungen, direkter Kontakt metallischer Komponenten/Gleitflächen (Inlay-Verschleiß, Impingement), falscher Einsatz von Metallköpfen bei Revisionen nach Keramikkopfbruch. Wenn es zu klinischen Problemen kommt, betreffen diese meist die lokale Umgebung des jeweiligen Gelenkes. Des Weiteren gibt es Berichte über toxische Organschäden, vor allem bei massivem Abrieb nach fälschlicher Verwendung von Metallköpfen im Rahmen der Revision von Keramikkopfbrüchen. Für eine potenziell mögliche Karzinogenität oder Teratogenität gibt es derzeit keine überzeugenden Hinweise, allerdings ist die Datenlage dazu noch nicht ausreichend, um das abschließend zu bewerten. Bei Verdacht auf eine erhöhte Metallionenbelastung sollten Kobalt und Chrom im Blut (am günstigsten im Vollblut) bestimmt werden. Dabei sind nach heutigem Kenntnisstand Werte < 2 µg/l unbedenklich, Werte von 2 – 7 µg/l liegen in einem Grenzbereich mit noch unklaren Schwellenwerten bzw. biologischen Konsequenzen und Werte > 7 µg/l weisen i. d. R. auf ein lokales Problem hin, das abklärungsbedürftig ist. Grundsätzlich sollten Metallionenbestimmungen nicht für sich isoliert betrachtet, sondern immer im Zusammenhang mit klinischen Beschwerden und bildgebender Diagnostik gewertet werden.
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