Background: Since the use of ceramic-on-ceramic (CoC) hip endoprostheses complications in the form of squeaking noises have occasionally occurred.
Objectives: This is the first histopathological analysis of the synovia-like interface membrane (SLIM) of ceramic squeaking hip endoprostheses with the aim to gain new insights into the squeaking pathogenesis.
Materials and methods: Seven CoC hip endoprostheses with squeaking pathogenesis are analyzed by SLIM consensus classification, particle algorithm, CD3 quantification, semiquantitative CD68 macrophages, Oil-Red positive macrophages, hemosiderin evaluation and in two cases by energy dispersive X‑ray spectroscopy (EDX).
Results: In 1733 hip joint prosthesis pathology cases, a squeaking revision incidence of 0.40% was determined. In addition to SLIM type I (1/7), only SLIM type IV (6/7) was detected. 4/7 CoC cases showed combinations of micro, macro and, for the first time, supramacro (166.5 µm) ceramic wear particles. The EDX analysis confirmed the ceramic and an additional metallic abrasion. Increased focal concentrated low inflammatory markers (CD3/CD68) with hemosiderin (5/7) and lipid depositions (Oil-Red positive macrophages) (6/7) occurred.
Conclusions: A pathogenetic connection between SLIM type I/IV and squeaking can be assumed. SLIM types showed a partly light microscopic ceramic particle-dependent, partly independent predominantly low-grade inflammation. Hemosiderin and Oil-Red positive macrophages are signs of synovial tissue damage and indicate biomechanical misload (impingement) and dysfunction as cause of the squeaking pathogenesis.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Seit Verwendung von Ceramic-on-Ceramic(CoC)-Hüftendoprothesen treten vereinzelt Komplikationen in Form von Quietschgeräuschen, dem sogenannten Squeaking, auf.
Ziel der arbeit: Dies ist die erste histopathologische Analyse der „synovia-like interface membrane“ (SLIM) von keramischen Squeaking-Hüftendoprothesen mit dem Ziel, neue Erkenntnisse zur Squeaking-Pathogenese zu erhalten.
Material und methoden: Sieben CoC-Hüftendoprothesen mit Squeaking-Pathogenese wurden mittels SLIM-Konsensusklassifikation, Partikelalgorithmus, CD3-Quantifizierung, semiquantitativer CD68-Makrophagen‑, Öl-Rot-positiver Makrophagen- und Hämosiderinauswertung sowie in 2 Fällen durch „energy dispersive x‑ray spectroscopy“ (EDX) analysiert.
Ergebnisse: Von 1733 Fällen einer Hüftgelenkprothesenpathologie wurde eine Squeaking-Revisionsinzidenz von 0,40 % ermittelt. Neben SLIM-Typ I (1/7) wurde nur der SLIM-Typ IV (6/7) nachgewiesen, 4/7 CoC-Fälle zeigten Kombinationen aus Mikro‑, Makro- und erstmalig Supramakrokeramikabriebpartikeln (166,5 µm). Die EDX-Analyse bestätigte den keramischen und einen zusätzlichen metallischen Abrieb. Es traten vermehrt geringe, fokal entzündliche Infiltrate (CD3/CD68) mit Hämosiderin- (5/7) und Lipiddepositionen (Öl-Rot-positive Makrophagen) (6/7) auf.
Diskussion: Ein pathogenetischer Zusammenhang zwischen SLIM-Typ I/IV und Squeaking kann vermutet werden. Die SLIM-Typen zeigten eine keramikpartikelabhängige, teils unabhängige geringgradige Entzündung. Hämosiderin und Öl-Rot-positive Makrophagen sind das Korrelat für synoviale Gewebeschädigungen und deuten auf geringe biomechanische Fehlbelastungen (Impingement) und Dysfunktionen als Ursache für die Squeaking-Pathogenese hin.
Keywords: Hip Replacement; Histology; Joint replacement; Particle size; Pathology.
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