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Summary

  1. 1.

    In 48 cases of alloplastic replacement of the joint, the articular capsule was examined morphologically. Over a period of about 20 years, beginning with the first stage of restitution, the reaction of the capsule was analyzed formally and causally.

  2. 2.

    In the first postoperative period, the reactions are typically for the healing of wounds. The new capsule is able to differentiate by functional impulses. Particularly the synovialic structures have similarities to a regenerative product. They are instable and become gradually altered. The corresponding histological manifestations are of an anabiotic and adaptive nature.

  3. 3.

    The adaptive anabiotic process in the newly formed joint capsule securing a full function can be exhausted. Accordingly more and more catabioses will take place and the function of the joint will begin to decompensate. In the fibrosed capsule, histolyses, necroses and an abacterial exsudation of fibrin as well as the consecutive organization are caused by biomechanical factors. The resulting process is called “Arthro-Alloplastic-Arthrosis”.

  4. 4.

    The mechanical factors determine the condition of the capsule. Secondary foreign bodies as attrited prosthetic material, cartilage, bone, or cement maintain inflammatory processes and support in this way the formation of catabioses in the capsule. This development is similar to the common arthrosis.

  5. 5.

    Enabled by special investigations the metallosis is discussed. Ceroid and endogenous iron as important staining factors of the capsule were not yet sufficiently noted.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Die Gelenkkapsel nach alloplastischem Ersatz des Gelenkes wurde bei 48 Fällen eingehend morphologisch untersucht und ihr Verhalten von der ersten Phase der Wiederherstellung über einen Zeitraum bis zu rund 20 Jahren formal- und kausalgenetisch analysiert.

  2. 2.

    Die Vorgänge in der frühen postoperativen Phase folgen den Regeln der Wundheilung. Die nach der Heilung sich formierende neue Kapsel ist als reparatives Produkt offensichtlich durch funktionelle Einflüsse zu einer gewissen Differenzierung fähig. Die einem Regenerat vor allem ähnlichen synovialen Strukturen sind instabil und werden allmählich abgewandelt. Die entsprechenden geweblichen Erscheinungen haben einen anabiotischen Charakter und sind adaptiver Natur.

  3. 3.

    Die eine Funktionsfähigkeit gewährleistenden geweblichen Vorgänge in der neuen Geleukkapsel können sich erschöpfen, dementsprechend Katabiosen zunehmend Platz greifen und damit die Dekompensation der Gelenkfunktion einleiten. Histolysen und Nekrosen in der fibrosierten Kapsel und die abakterielle Fibrinexsudation mit konsekutiven organisatorischen Maßnahmen sind ursächlich auf biomechanische Faktoren zu beziehen. Der resultierende Prozeß wird als “Arthro-Alloplastik-Arthrose” bezeichnet.

  4. 4.

    Für das Verhalten der Gelenkkapsel geben die mechanischen Faktoren den Ausschlag. Sekundäre Fremdkörper (Abrieb von Prothesenmaterial, Knochen und Knorpel sowie Freisetzung von Knochenzement) unterhalten entzündliche Vorgänge und fördern damit die Katabiosen der Kapsel. Diesbezüglich ergeben sich Parallelen zur gewöhnlichen Arthrose.

  5. 5.

    Zur Metallose wird nach eigenen speziellen Untersuchungen kritisch Stellung genommen. Außer abgelagerten Metallteilchen kommt dem Ceroid und dem körpereigenen Eisen eine bisher nicht beachtete Bedeutung für die Färbung der Gelenkkapsel zu.

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Literatur

  • Allgöwer, M.: Technik der operativen Frakturbehandlung. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1963

    Google Scholar 

  • Allgöwer, M., Müller, M. E., Schenk, R., Willenegger, H.: Biomechanische Prinzipien bei der Metallverwendung am Knochen. Langenbecks Arch. klin. Chir.305, 1–14 (1963)

    Google Scholar 

  • Bechtol, C., Ferguson, A., Laing, P.: Metals and engeneering in bone and joint surgery. Baltimore: Williams and Wilkins 1959

    Google Scholar 

  • Benninghoff, A.: Experimentelle Untersuchungen über den Einfluß verschiedenartiger mechanischer Beanspruchungen auf den Knorpel, Verh. anat. Ges. (Jena)33, 194–215 (1924)

    Google Scholar 

  • Benninghoff, A.: Form und Bau der Gelenkknorpel in ihren Beziehungen zur Funktion, Z. Zellforsch.2, 783–862 (1925)

    Article  Google Scholar 

  • Boitzy, A., Zimmermann, H.: Komplikationen bei Totalprothesen der Hüfte. Arch. orthop. Unfall-Chir.66, 192–200 (1969)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Bowden, F. P., Williamson, J. B. P., Laing, P. G.: The significance of metallic transfer in orthopaedic surgery. J. Bone Jt Surg.37-B, 676 (1955)

    CAS  Google Scholar 

  • Buchholz, H. W.: Die tiefe Infektion, ein zentrales Problem der Gelenkersatzoperationen. Mat. Med. Nordmark25, 1–12 (1973)

    Google Scholar 

  • Campbell, W. C.: Arthroplasty of the hip, an analysis of 48 cases. Surg. Gynec. Obstet.43, 9 (1926)

    Google Scholar 

  • Chapchal, G.: Erfahrungen mit der Hüftgelenksarthroplastik mit Vitalliumkappe. Z. Orthop.79, 417–432 (1950)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Chapchal, G.: Ergebnisse der Endoprothesenplastik der Hüfte unter besonderer Berücksichtigung der Mißerfolge. 44. Dt. Orthopädenkongreß 1956. Z. Orthop.88, 66 (1957)

    Google Scholar 

  • Charnley, J.: How our joints are lubricated. Triangle4, 175 (1960)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Charnley, J.: A biomechanical analysis of the use of cement to anchor the femoral head prosthesis. J. Bone Jt Surg.47-B, 354–363 (1963)

    Google Scholar 

  • Charnley, J.: The bonding of prostheses to bone by cement. J. Bone Jt Surg.46-B, 516 (1964)

    Google Scholar 

  • Charnley, J.: The long-term reaction of bone to self-curing acrylic cement. J. Bone Jt Surg.50-B, 822 (1968)

    Google Scholar 

  • Charnley, J.: Tissue reactions to implanted plastics. In: Acrylic cement in orthopaedic surgery. London: Livingstone 1970

    Google Scholar 

  • Charnley, J., Eftekhör, N.: Postoperative infection in total prosthetic replacement arthroplasty of the hip joint. Brit. J. Surg.56, 641–649 (1969)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Collis, D. K., Johnston, R. C.: Comparative evaluation of the results of cup arthroplasty and total hip replacement. Clin. Orthop.86, 102–114 (1972)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Contzen, H.: Materialtechnische Voraussetzungen und biologische Gewebsreaktion bei der Implantation von Kunststoffen. Bruns Beitr. klin. Chir.204, 179–190 (1962)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Contzen, H., Broghammer, H.: Korrosion und Metallose. Bruns Beitr. klin. Chir.208, 75–84 (1964)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Contzen, H., Straumann, F., Paschke, E.: Grundlagen der Alloplastik mit Metallen und Kunststoffen. Stuttgart: Thieme 1967

    Google Scholar 

  • Cotta, H.: Elektronenoptische Untersuchungen an der Gelenkkapsel und ihre Bedeutung für die morphologisch-funktionelle Einheit des Gelenkes. Arch. orthop. Unfall-Chir.54, 443–494 (1962)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Cotta, H.: Die Bedeutung der Gelenkkapsel für degenerative Gelenkerkrankungen unter Berücksichtigung elektronenoptischer Untersuchungen, S. 92–97. Orthop. Kongr. 1966

  • Cotta, H., Schulitz, K. P.: Komplikationen der Hüftalloarthroplastik durch periarticuläre Gewebereaktionen. Arch. orthop. Unfall-Chir.69, 39–59 (1970)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Debrunner, H. U.: Die Verträglichkeit von Polymethylmetacrylat (Plexiglas). Z. Orthop.83, 557–580 (1953)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Dettmer, N., Cotta, H.: Form- und Funktionsprobleme an der menschlichen Gelenkkapsel unter normalen und pathologischen Bedingungen. Arch. orthop. Unfall-Chir.61, 104–122 (1967)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • De Seze, J., Debeyre, N., Couchet, J.: Indications et resultats de la synovectomie au cours des rhumatismes inflammatoires. Rev. Rhum.34, 417 (1967)

    Google Scholar 

  • Dörfel, W., Legler, U.: Klinische und tierexperimentelle Ergebnisse nach der Injektion des selbsthärtenden Kunststoffes Palavit in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde. Vereinig. Westdt. HNO-Ärzte, Tagg. Düsseldorf 1956. HNO (Berl.)6, 155 (1956/58)

    Google Scholar 

  • Endler, F.: Mechanische Probleme der Hüftkopfersatzplatik mit Methacrylat-Endoprothesen. Z. Orthop.84, 1–17 (1953)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Endler, F.: Die allgemeinen Materialeigenschaften der Methylmetacrylat-Endoprothesen für das Hüftgelenk und ihre Bedeutung für die Spätprognose einer künstlichen Hüftarthroplastik. Arch. orthop. Unfall-Chir.46, 35–47 (1953/54)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Ferguson, A., Laing, P., Hodge, E.: The jonisation of metal implants in living tissues. J. Bone Jt Surg.42-A, 77 (1960)

    Google Scholar 

  • Ferguson, A., Yoshihiko, A., Laing, P., Hodge, E.: Characteristics of trace jons from embedded metal implants in the rabbit. J. Bone Jt Surg.44-A, 323 (1962)

    Google Scholar 

  • Fischer, C., Zitter, H.: Verhalten von chemisch beständigen Stählen im menschlichen Körper. Werkstoffe und Korrosion14, 753 (1963)

    Article  Google Scholar 

  • Fisher, A. A.: Allergic sensitization of skin and mucosa for acrylic resin denture materials. J. prosth. Dent.6, 593–602 (1956)

    Google Scholar 

  • Friedebold, G.: Pers. Mitteilung (1973)

  • Gartenmann, W. P., Brodhage, H., Zippel, J.: Zusatz von Antibiotika zu Knochenzement senkt Infektionsrate. Med. Trib.9, 1 (1972)

    Google Scholar 

  • Gedigk, P., Fischer, R.: Über die Entstehung von Lipopigmenten in Muskelfasern. Virchows Arch. path. Anat.332, 431–468 (1959)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Gillis, L.: Modern trends in surgical materials. London: Butterworth 1958

    Google Scholar 

  • Goldie, I.: Experimentell-biologische Gesichtspunkte von Synovektomien. Läkartidningen43, 3443 (1965)

    Google Scholar 

  • Hagmann, R.: Vergleichende Untersuchungen über die reaktive Knochenbildung nach Implantation von Metallschrauben im Rattenfemur. Inaug.-Diss., Basel 1965

  • Hauss, W. H.: Zit. nach: Hauss, W. H., Junge-Hülsing, G., Gerlach, U. Die unspezifische Mesenchymreaktion. Stuttgart: Thieme 1968

    Google Scholar 

  • Heinrichsen, E., Jansen, K., Krogh-Poulsen, W.: Experimental investigation of the tissue reaction to acrylic plastics. Acta orthop. scand.22, 141 (1947)

    Google Scholar 

  • Hessert, G. R., Ruckdeschel, G.: Antibiotische Wirksamkeit von Mischungen des Polymethylmetacrylates mit Antibiotika. Arch. orthop. Unfall-Chir.68, 249–254 (1970)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Hicks, J. H.: Pathological effects from surgical metal. In: Gillis, L., Modern trends in surgical materials, p. 29. London: Butterworth 1958

    Google Scholar 

  • Hicks, J. H.: Corrosion in surgical implants. Chem. Ind.28, 1245 (1964)

    Google Scholar 

  • Hicks, J. H., Cater, W. H.: Minor reactions due to modern metal. J. Bone Jt Surg.44-B, 122–128 (1962)

    CAS  Google Scholar 

  • Hollander, L., Kennedy, R. M.: Dermatitis caused by autopolymerizing acrylic restoration material. Dent. Dig.57, 213 (1951)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Huggler, A. H., Die Alloarthroplastik des Hüftgelenkes mit Femurschaft- und Totalendoprothesen. Stuttgart: Thieme 1968

    Google Scholar 

  • Inge, G. A. L.: Eighty-six cases of chronic synovitis of knee joint treated by synovectomy. J. Amer. med. Ass.111, 2451–2454 (1938)

    Google Scholar 

  • Jantzen, E.: Über die spektroskopische Analyse von Metallabrieb anhand von Öluntersuchungen aus Flugtriebwerken. Forschungsbericht 73-6 der Deutschen Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt. 1973 (a)

  • Jantzen, E.: Über die Auffindung von Abrieb in Boeing 747-Triebwerken. Flugrevue und Flugwelt, Dezember 1973 (b)

  • Judet, R. Notre expérience des arthroplasties de la hanche par prothèse acrylique depuis 1946. 6e Congrès Soc. Internat. Chir. Orthop. Traumatol., Berne, 1954, Brüssel: Licleus 1956

    Google Scholar 

  • Kenedi, R. M.: Biomechanics and related bioengeneering topics. Proceed. Sympos. Glasgow, Sept. 1964. Oxford: Pergamon Press 1965

    Google Scholar 

  • Key, J. A.: The reformation of synovial membrane in the knees of rabbits after synovectomy. J. Bone Jt Surg.7, 793–813 (1925)

    Google Scholar 

  • Kiskadden, W. S.: Operations on bosoms dangerous. Plast. reconstr. Surg.15, 79 (1955)

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Kitridou, R. C., Schumacher, H. R., Jr., Sbarbaro, J. L., Hollander, J. L.: Recurrent hemarthrosis after prosthetic knee arthroplasty: Identification of metal particles in the synovial fluid. Arthr. and Rheum.12, 520–528 (1969)

    CAS  Google Scholar 

  • Klingele, H.: Pers. Mitt. 1973

  • Knöfler, E. W.: Histologische Spätergebnisse bei der Hüftalloplastik. Zbl. Chir.95, 185–196 (1970)

    PubMed  Google Scholar 

  • Krompecher, S.: Die Entstehungsbedingungen des Faserknorpels. Verh. anat. Ges. (Jena)43, 138–148 (1935)

    Google Scholar 

  • Krompecher, S.: Experimentelle Gelenkneubildung. Beitr. Orthop. Traum.5, 102 (1958)

    Google Scholar 

  • Krompecher, S.: Goerttler, U.: Die Grundlagen einer experimentellen Gelenkbildung. Verh. anat. Ges. (Jena)46, 43–55 (1938)

    Google Scholar 

  • Lossen, A.: Fremdkörperentzündungen nach Implantation von Hüftkopfprothesen aus Polyurethan. Zbl. Chir.77, 631–634 (1952)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Maatz, R., Güntz, E.: Die Alloplastik am Hüftgelenk. Zbl. Chir.75, 1331–1343 (1950)

    Google Scholar 

  • Mackenzie, C. M., Sharpless, D. H., Millard, P.: Tissue reactions to acrylic (methylmetacrylate) implants. Northw. Med. (Seattle)44, 277 (1945)

    Google Scholar 

  • Maßhoff, W.: Die Gelenkkapsel nach Allopastik. Vortrag vor der Berliner Med. Ges. am 7. 6. 1972

    Google Scholar 

  • Meyer, H. R.: Klinischer und mikroskopischer Befund nach einer Akryl-Cup-Plastik der Hüfte. Z. Orthop.98, 471 (1964)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Mitchell, N., Blackwell, P.: The electron microscopy of regenerating synovium after subtotal synovectomy in rabbits. J. Bone Jt Surg.50-A, 675–686 (1968)

    Google Scholar 

  • Mittelmeier, H.: Gewebereaktionen bei der Allo-Arthroplastik des Hüftgelenkes. Arch. klin. Chir.306, 163–174 (1964)

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Mittelmeier, H., Singer, L.: Anatomische und histologische Untersuchungen von Arthroplastik-Gelenken mit Plexiglasendoprothesen. Arch. orthop. Unfall-Chir.48, 519 (1956)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Mohr, H.-J.: Pathologische Anatomie und kausale Genese der durch selbstpolymerisierendes Metacrylat heryorgerufenen Gewebsveränderungen. Z. ges. exp. Med.130, 41 (1958)

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Müller, M. E.: Die Verwendung von Kunstharzen in der Knochenchirurgie. Arch. orthop. Unfall-Chir.54, 513–522 (1962)

    Article  Google Scholar 

  • Müller, M. E., Allgöwer, M., Willenegger, H.: Manual der Osteosynthese; AO-Technik, Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969

    Google Scholar 

  • Nicole, R.: Metallschädigung bei Osteosynthesen. Helv. chir. Acta, Suppl.3, 1–74 (1947)

    Google Scholar 

  • Oettel, H.: Biologische Probleme bei der Implantation von Kunststoffen. Arch. klin. Chir.304, 900–911 (1963)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Pauwels, F.: Grundsätzliches über die Indikation und Technik der Hüftgelenksplastik. Verh. dtsch. Ges. Chir. 1953. Langenbecks Arch. klin. Chir.276, 323 (1953)

    Google Scholar 

  • Perger, F.: Zwei Fälle von Überempfindlichkeit gegenüber Heilbehelfen aus Stahl. Dtsch. med. Wschr.79, 418 (1954)

    Google Scholar 

  • Roux, W.: Gesammelte Abhandlungen über Entwicklungsmechanik der Organismen, Bd. I. Leipzig: Engelmann 1895

    Google Scholar 

  • Samuels, H. S.: Contact glossitis from autopolymerizing resin splints. U.S. armed Forces med. J.11, 1501–1504 (1960)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Schulitz, K. P., Becker, W.: Die Kapselregeneration nach Synovektomie arthrotischer Gelenke. Arch. orthop. Unfall-Chir.70, 14–25 (1971)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Schultz-Ehrenburg, U.: Die Ganglien des Meniscus. Inauguraldiss., FU Berlin 1973

  • Semlitsch, M.: Werkstoffprobleme bei Hüftgelenk-Endoprothesen. Vortrag am ETH-Colloquium in Zürich am 10. 11. 1971

  • Semlitsch, M.: Implantatmetalle für Platten, Schrauben und künstliche Gelenke in der Knochenchirurgie. Techn. Rundschau Sulzer3, 245–255 (1972)

    Google Scholar 

  • Semlitsch, M., Vogel, A., Willert, H. G.: Kombination moderner Mikroanalysemethoden zur Untersuchung von Gelenkendoprothesenabrieb im Bindegewebe der Gelenkkapsel. Techn. Rundschau Sulzer 1–8 (1971)

  • Semlitsch, M., Vogel, A., Willert, H. G.: Untersuchung von Gelenkendoprothesenabrieb im Gelenkkapsel-Bindegewebe. Techn. Rundschau Sulzer2, 136–144 (1972)

    Google Scholar 

  • Semlitsch, M., Willert, H. G.: Gewebsveränderungen im Bereich metallischer Hüftgelenke; mikroanalytische Untersuchungen mittels Spektralphotometrie, Elektronenmikroskopie und der Elektronenstrahlmikrosonde. VI. Internat. Symposium f. Mikrochemie, Bd. C, 79–102 (1970) sowie Microchim. Acta1, 21–37 (1971)

    Google Scholar 

  • Seyfarth, H.: Zur Problematik der Fremdkörperimplantationen. Arch. orthop. Unfall-Chir.48, 254–269 (1956)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Straumann, F., Steinemann, S., Pohler, O., Willenegger, H., Schenk, R.: Neuere experimentelle und klinische Ergebnisse über die Metallose. Langenbecks Arch. klin. Chir.305, 21–28 (1963/64)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Sumila, M.: Experimentelle Beiträge zur operationellen Mobilisierung ankylotischer Gelenke. Arch. klin. Chir.99, 755 (1912)

    Google Scholar 

  • Taillard, W.: L'usure de la prothèse de plexiglas dans les arthroplasties de la hanche selon Judet. Schweiz. med. Wschr.84, 1194 (1954)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Thompson, F. R.: Two and a half year's experience with a vitallium intramedullary hip prosthesis. J. Bone Jt Surg.36-A, 489–502 (1954)

    CAS  Google Scholar 

  • Usher, F. C., Wallace, St. A.: Tissue reactions to plastics. Arch. Surg.76, 997–999 (1958)

    CAS  Google Scholar 

  • Venable, C. S.: Three year's experience with vitallium in bone surgery. Ann. Surg.114, 2 (1941)

    Google Scholar 

  • Wagner, H.: Neue Osteosyntheseschrauben und ihre Gewebeverträglichkeit. Verh. dtsch. orthop. Ges.49, 418 (1962)

    Google Scholar 

  • Willenegger, H., Schenk, R., Bandi, W.: Die Anwendung von Leimsubstanzen in der Knochenchirurgie. Melsunger Med. Mitt.37, 2487 (1963)

    Google Scholar 

  • Willert, H. G., Puls, P.: Die Reaktion des Knochens auf Knochenzement bei der Allo-Arthroplastik der Hüfte. Arch. orthop. Unfall-Chir.72, 33–71 (1972)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Willert, H. G., Schreiber, A.: Unterschiedliche Reaktionen von Knochen- und Weichteillager auf autopolymerisierende Kunststoffe. Z. Orthop.106, 231–252 (1969)

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Wiltse, L. L., Hall, R. H.: Experimental studies regarding the possible use of self-curing acrylic in orthopaedic surgery. J. Bone Jt Surg.37-A, 623 (1955)

    Google Scholar 

  • Wolcott, W. E.: Regeneration of the synovial membrane following typical synovectomy. J. Bone Jt Surg.9, 67–78 (1927)

    Google Scholar 

  • Wolkow, M. W.: Alloplastik mit Metallgelenken. Acta orthop. scand.40, 571–576 (1969)

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  • Zitter, H.: Persönl. Mitteilung 1973

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Herrn Professor Dr. Dr. H. E. Bock in freundschaftlicher Verbundenheit zum 70. Geburtstag.

Herrn Dr. Borchard, Institut für Physikalische Chemie der Technischen Universität Clausthal-Zellerfeld, danken wir sehr herzlich für die Durchführung der Zusatzuntersuchungen, für wichtige Hinweise auf die Literatur über Metallose und für die bereitwillige technische Beratung.

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Maßhoff, W., Neuhaus-Vogel, A. Die Gelenkkapsel nach Alloplastik. Arch orthop Unfall-Chir 78, 175–198 (1974). https://doi.org/10.1007/BF02433476

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