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Biokompatibilität von Nitinol-Stapesprothesen


Schmid, P S. Biokompatibilität von Nitinol-Stapesprothesen. 2010, University of Zurich, Faculty of Medicine.

Abstract

1.1 Hintergrund
Die Stapedotomie als Therapie der Wahl bei der Otosklerose beinhaltet kritische Ar-beitsschritte, die das Operationsresultat wesentlich beeinflussen können. Einer die-ser Schritte ist die Fixierung der Steigbügelprothese am langen Ambossschenkel. Seit der Verfügbarkeit von Prothesen aus Nitinol, einer Nickel-Titan-Legierung mit Formgedächtnis, ist dieser Schritt schonender. Durch Erwärmung des Prothesenbü-gels mittels Laser kann dieser berührungsfrei am Amboss befestigt werden. Mögliche Nachteile könnten thermische Schäden des Amboss, Druckarrosionen, Durchblu-tungsstörungen durch Strangulation der Schleimhautgefässe oder Nickelun-verträglichkeitsreaktionen sein. Die Bedeutung dieser möglichen Nachteile zu unter-suchen, ist das Ziel dieser Arbeit.
1.2 Material und Methoden
Im Zeitraum von 2004 bis 2008 wurde an der ORL-Klinik des Universitätsspitals Zü-rich bei ca. 120 Otosklerosepatienten eine Stapedotomie unter Verwendung von Niti-nolprothesen durchgeführt. Bei vier Patienten war wegen ungenügendem Hörgewinn durchschnittlich nach 22 Monaten (Range 6 bis 40 Monate) eine Revision mittels Malleostapedotomie notwendig. Die entfernten Prothesen dieser vier Patienten (2 Männer und 2 Frauen im Alter von 41 bis 62 Jahren) wurden analysiert. Drei davon konnten am Amboss fixiert untersucht werden. Die Prothesenexplantate wurden in nativem Zustand am Zentrum für Mikroskopie und Bildanalyse der Universität Zürich mit einem Makroskop (Leica Z16 APO, Leica-Microsystems GmbH, Deutschland) fotodokumentiert und mittels Rasterelektronenmikroskop (Scanning Electron Micros-cope, SEM) untersucht. Es folgte eine mikroskopische Elementanalyse der Material-oberfläche mittels EDX (Energy dispersive X-ray analysis). Schliesslich wurde mittels Graphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie eine quantitative Nickelanalyse durchgeführt, um den Nickelgehalt im Bereich des langen Ambossschenkels bestim-men zu können.
1.3 Resultate
Die Fixation der Prothese war lichtmakroskopisch in den drei beurteilbaren Explanta-ten gut. Die Rasterelektronenmikroskopie zeigte bei zwei Explantaten eine zirkulär gut anliegende Prothese, während bei einer Prothese lateral eine Lücke zwischen Knochen und Prothese bestand. In zwei Präparaten konnte ein nicht zirkulärer Kno-chendefekt im Sinne einer oberflächlichen Ambossarrosion nachgewiesen werden. Alle Prothesen waren im Kontaktbereich zum Amboss von Schleimhaut umwachsen. Bei keinem der 4 Präparate konnte bei der Elementanalyse mittels EDX Nickel nach-gewiesen werden. Die Messungen des Nickelgehalts im Knochen mittels Graphit-rohrofen-AAS zeigten bei den Explantaten keine erhöhten Nickelwerte.
1.4 Diskussion
Die elektronenmikroskopisch festgestellte diskrete ossäre Arrosion des langen Incus-fortsatzes ist bei einem Explantat wahrscheinlich auf die Laserapplikation beim Crim-ping zurückzuführen. Eine breitere Nitinol-Schleife um den Incus wäre von Vorteil. Trotz der Arrosionen war die Prothesenfixation in allen Fällen gut. Es ergaben sich insbesondere keine Hinweise auf Druckarrosionen oder auf eine Strangulation der Schleimhautgefässe. Weder mit der Röntgenspektroskopie noch mit der Graphitrohr-ofen-AAS konnte ein erhöhter Nickelgehalt im Bereich des langen Incusfortsatzes nachgewiesen werden. Aufgrund unserer Ergebnisse gehen wir davon aus, dass Ni-tinolprothesen bei allen Patienten eingesetzt werden können. Trotzdem sind wir bei Patienten mit bekannter Nickelallergie zurückhaltend und verwenden konventionelle Titanprothesen.

Abstract

1.1 Hintergrund
Die Stapedotomie als Therapie der Wahl bei der Otosklerose beinhaltet kritische Ar-beitsschritte, die das Operationsresultat wesentlich beeinflussen können. Einer die-ser Schritte ist die Fixierung der Steigbügelprothese am langen Ambossschenkel. Seit der Verfügbarkeit von Prothesen aus Nitinol, einer Nickel-Titan-Legierung mit Formgedächtnis, ist dieser Schritt schonender. Durch Erwärmung des Prothesenbü-gels mittels Laser kann dieser berührungsfrei am Amboss befestigt werden. Mögliche Nachteile könnten thermische Schäden des Amboss, Druckarrosionen, Durchblu-tungsstörungen durch Strangulation der Schleimhautgefässe oder Nickelun-verträglichkeitsreaktionen sein. Die Bedeutung dieser möglichen Nachteile zu unter-suchen, ist das Ziel dieser Arbeit.
1.2 Material und Methoden
Im Zeitraum von 2004 bis 2008 wurde an der ORL-Klinik des Universitätsspitals Zü-rich bei ca. 120 Otosklerosepatienten eine Stapedotomie unter Verwendung von Niti-nolprothesen durchgeführt. Bei vier Patienten war wegen ungenügendem Hörgewinn durchschnittlich nach 22 Monaten (Range 6 bis 40 Monate) eine Revision mittels Malleostapedotomie notwendig. Die entfernten Prothesen dieser vier Patienten (2 Männer und 2 Frauen im Alter von 41 bis 62 Jahren) wurden analysiert. Drei davon konnten am Amboss fixiert untersucht werden. Die Prothesenexplantate wurden in nativem Zustand am Zentrum für Mikroskopie und Bildanalyse der Universität Zürich mit einem Makroskop (Leica Z16 APO, Leica-Microsystems GmbH, Deutschland) fotodokumentiert und mittels Rasterelektronenmikroskop (Scanning Electron Micros-cope, SEM) untersucht. Es folgte eine mikroskopische Elementanalyse der Material-oberfläche mittels EDX (Energy dispersive X-ray analysis). Schliesslich wurde mittels Graphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie eine quantitative Nickelanalyse durchgeführt, um den Nickelgehalt im Bereich des langen Ambossschenkels bestim-men zu können.
1.3 Resultate
Die Fixation der Prothese war lichtmakroskopisch in den drei beurteilbaren Explanta-ten gut. Die Rasterelektronenmikroskopie zeigte bei zwei Explantaten eine zirkulär gut anliegende Prothese, während bei einer Prothese lateral eine Lücke zwischen Knochen und Prothese bestand. In zwei Präparaten konnte ein nicht zirkulärer Kno-chendefekt im Sinne einer oberflächlichen Ambossarrosion nachgewiesen werden. Alle Prothesen waren im Kontaktbereich zum Amboss von Schleimhaut umwachsen. Bei keinem der 4 Präparate konnte bei der Elementanalyse mittels EDX Nickel nach-gewiesen werden. Die Messungen des Nickelgehalts im Knochen mittels Graphit-rohrofen-AAS zeigten bei den Explantaten keine erhöhten Nickelwerte.
1.4 Diskussion
Die elektronenmikroskopisch festgestellte diskrete ossäre Arrosion des langen Incus-fortsatzes ist bei einem Explantat wahrscheinlich auf die Laserapplikation beim Crim-ping zurückzuführen. Eine breitere Nitinol-Schleife um den Incus wäre von Vorteil. Trotz der Arrosionen war die Prothesenfixation in allen Fällen gut. Es ergaben sich insbesondere keine Hinweise auf Druckarrosionen oder auf eine Strangulation der Schleimhautgefässe. Weder mit der Röntgenspektroskopie noch mit der Graphitrohr-ofen-AAS konnte ein erhöhter Nickelgehalt im Bereich des langen Incusfortsatzes nachgewiesen werden. Aufgrund unserer Ergebnisse gehen wir davon aus, dass Ni-tinolprothesen bei allen Patienten eingesetzt werden können. Trotzdem sind wir bei Patienten mit bekannter Nickelallergie zurückhaltend und verwenden konventionelle Titanprothesen.

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Item Type:Dissertation
Referees:Huber A, Röösli C
Communities & Collections:04 Faculty of Medicine > University Hospital Zurich > Clinic for Otorhinolaryngology
Dewey Decimal Classification:610 Medicine & health
Language:German
Date:2010
Deposited On:22 Mar 2011 15:51
Last Modified:05 Apr 2016 14:53
Number of Pages:56

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