Technologie

Silber-Beschichtung

Reduziertes Infektionsrisiko.

Silber-Beschichtung

Hintergrund

 

Implantcast hat zusammen mit der Universitätsklinik Münster eine einzigartige Silberbeschichtung entwickelt, die seit 2004 auf Komponenten des MUTARS® Tumorsystems Anwendung findet.

Die Eigenschaften des Silbers werden bei den beschichteten Komponenten genutzt, um das Infektionsrisiko zu reduzieren und die Standzeit einer Prothese zu erhöhen.

Infektionen

Infektionen stellen im Bereich der Tumorendoprothetik die schwerwiegendste Komplikation dar. In der Literatur finden sich, trotz adäquater lokaler und systemischer Antibiotikaprophylaxe, Infektionsraten zwischen 5-35%.1 Gründe dafür sind u. a. die lange Operationsdauer, der ausgedehnte Operationssitus und eine Immunsuppression durch die Chemo- oder Strahlentherapie, sowie die zunehmende Resistenz der Bakterien gegenüber Antibiotika.
Die Lebensdauer einer Endoprothese in-vivo wird überwiegend durch septische und aseptische Lockerung limitiert. Die septische Lockerung wird durch eine Entzündungsreaktion des Körpers ausgelöst, welcher versucht die an der Implantatoberfläche anhaftenden Bakterien zu bekämpfen. Aseptische Lockerung wird durch denselben Mechanismus ausgelöst, wobei sich die Entzündungsreaktion gegen unbekannte „Low Grade“ Infekte oder Verschleißpartikel richtet.

Silber

Silber, im Speziellen freie Silberionen, sind für ihr breites antimikrobielles Spektrum bekannt. So zeigte sich bei Komponenten mit Silberbeschichtung eine Verringerung der bakteriellen Kolonisation der Prothesenoberfläche. Das Risiko einer Entzündungsreaktion und der damit einhergehende Lockerungsmechanismus wird verringert und dem Patienten somit eine infektionsbedingte Wechseloperation oder schlimmstenfalls Amputation erspart. Zu den Vorteilen im Vergleich zu Antibiotikahaltigen Beschichtungen zählen der kontinuierliche und lang anhaltende antimikrobielle Effekt der Silberionen sowie die erschwerte Resistenzbildung.1 

Im klinischen Einsatz konnte die Wirksamkeit der Silberbeschichtung belegt werden.2-6

Derzeit können alle Implantatoberflächen mit Silberbeschichtung versehen werden, die nicht in direktem Knochenkontakt stehen oder an der Artikulation der Prothesen beteiligt sind.

Bislang wurden silberbeschichtete Komponenten in 12.500 Versorgungen erfolgreich eingesetzt.

Der nebenstehende Film zeigt den Fall einer Patientin mit silberbeschichtetem MUTARS® proximalen Femur

(Sprache: Englisch)

 Die Vorteile dieser Schicht:

 

  • Reduzierte Infektionsraten
  • Langzeitprophylaxe durch kontinuierliche Silberionenabgabe
  • Erschwerte Resistenzbildung
  • Bereits erfolgreich im klinischen Einsatz

Technologie

Die Silberbeschichtung wird durch Galvanisation auf die Implantakomponenten aus CoCrMo oder Titanlegierung (TiAl6V4) aufgebracht. Da diese Materialien nicht direkt mit Silber beschichtet werden können, wird zunächst eine ca. 0,2μm dünne Goldschicht als Träger- und Bindungsschicht auf die Implantatoberfläche appliziert.
Die Silberschicht hat eine Dicke von 15μm±5μm.

Bei der Galvanisation dient eine Silberelektrode als Anode und die zu beschichtende Implantatkomponente als Kathode. Nach Anlegen einer Spannung wandern Elektronen (e-) und Silberionen (Ag+) aus der Silberelektrolytlösung zur Implantatkomponente und bilden dort die Silberschicht. Anschließend werden die Komponenten nachbehandelt und gereinigt.

1 Gosheger et al. 2004. Silver-coated megaendoprostheses in a rabbit model – an analysis of the infection rate and toxicological side effects. Biomaterials 25, 5547-5556.
2 Hardes J, von Eiff C, Streitbuerger A, Balke M, Budny T, Henrichs MP, Hauschild G, Ahrens H. Reduction of periprosthetic infection with silver-coated megaprostheses in patients with bone sarcoma. J Surg Oncol. 2010 Apr 1; 101(5):389-95.
3 Hardes J, Henrichs MP, Gosheger G, Hauschild G, Guder W, Dimostheneous A, Nottrott M, Streitbuerger A. Silver-coated megaprostheses of the proximal tibia in patients with bone sarcoma. Abstractbook of EMSOS 2016. ID-1073. 29th Annual Meeting of the European Musculo-Skeletal Oncology Society (EMSOS); May 25 – May 27, 2016; La Baule, France.
4 Hussmann B, Johann I, Kauther MD, Landgraeber S, Jäger M, Lendemans S. Measurement of the silver ion concentration in wound fluids after implantation of silver-coated megaprostheses: correlation with the clinical outcome. Biomed Res Int. 2013; 2013:763096.
5 Donati, F., Di Giacomo, G., D’Adamio, S., Ziranu, A., Careri, S., Rosa, M. A., & Maccauro, G. (2016). Silver-Coated Hip Megaprosthesis in Oncological Limb Salvage Surgery. BioMed Research International, (2016).
6 Henrichs MP, Krebs J, Gosheger G, Streitbuerger A, Nottrott M, Sauer T, Hoell S, Singh G, Hardes J. Modular tumor endoprostheses in surgical palliation of long-bone metastases: a reduction in tumor burden and a durable reconstruction. World J Surg Oncol. 2014 Nov 7; 12:330.