Periprothetische Membran gelockerter Endoprothesen

von Prof. Dr. med. Veit Krenn und Dr. med. Lars Morawietz

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Periprothetische Membran

 

Beim Wechsel gelockerter Endoprothesen wird die periprothetische Membran vollständig entfernt und zur histopathologischen Befundung übersandt. Das Gewebe kann ausgesprochen heterogen sein, daher sollten im Zuschnitt gegebenenfalls mehrere Blockpräparate angefertigt werden.

Histopathologisch lässt sich die Membran in vier Typen klassifizieren:

Periprothetische Membran vom abriebinduzierten Typ (Typ1)

Periprothetische Membran vom abriebinduzierten Typ (Typ 1)
Abb. a

Definierende Kriterien: Histologisch imponiert ein mehrheitlich aus Makrophagen und multinukleären Riesenzellen bestehendes Infiltrat. Diese beiden Zellformen nehmen zusammen mehr als 20% der Fläche der Membran ein. Vereinzelt sind Lymphozyten und Plasmazellen nachweisbar. Abriebinduzierte periprothetische Membranen können zum einen prädominant aus Makrophagen und zum anderen prädominant aus multinukleären Riesenzellen bestehen, des weiteren sind Mischformen möglich (Abb. a).

Diagnostik des Abriebmaterials: Metallabrieb imponiert in Form von kleinsten runden oder scharfkantigen schwarzen Partikeln und zeigt eine gelbliche zirkumferenzielle Doppelbrechung in der Polarisation. Feinster Eisenabrieb führt in der Berliner-Blau-Reaktion zu bläulichen Einschlüssen in Makrophagen. Für Titanabrieb ist derzeit noch keine routinemäßig durchführbare Färbetechnik etabliert.

Polyethylenpartikel sind häufig länglich und bizarr geformt und zeigen einen leichten bunten Schimmer. In Abhängigkeit von der Größe besitzen sie polarisationsoptische Eigenschaften. Große Partikel (bis mehrere mm) zeichnen sich, wenn nicht aus dem Gewebe herausgelöst, durch eine deutliche Doppelbrechung aus. Ein Großteil der PE-Partikel ist sehr klein (< 1 µm) und polarisationsoptisch nicht mehr darstellbar.

In Abhängigkeit von der Partikelgröße zeigen Zementfragmente (Polymethylmethacrylat, PMMA) ein basophiles, oft traubenförmiges, scholliges Muster, zeigen in der Polarisationsoptik eine geringe Doppelbrechung oder finden sich als optisch leere, herausgelöste Partikel. PMMA werden Kontrastmittelkörnchen beigegeben, die einen Durchmesser von 2 µm haben und häufig größere Konglomerate bilden. Sie sind rund-oval und zeigen eine starke weiße Doppelbrechung.

Keramikpartikel haben eine Größe von 0,5 bis 10 µm. Sie sind gelb-weißlich mit einem auffälligen dunklen Rand. Ihre Doppelbrechung ist je nach Orientierung ihrer kristallinen Struktur von unterschiedlicher Intensität.

Die Qualität der Abriebpartikel sowie deren Menge sollte im histopathologischen Befund routinemäßig semiquantitativ (keine, gering, mäßig, viel) festgehalten werden.

Variabel ausgebildete histologische Veränderungen: In unterschiedlichem Ausmaß stellen sich fibrinoide Nekrosen und eine lymphozytäre/plasmazelluläre entzündliche Infiltration dar. Ähnlich den rheumatoiden Granulomen können umschriebene fibrinoide Nekrosen von palisadenartig angeordneten Fibroblasten und Makrophagen begrenzt sein. In den fibrinoiden Nekrosen finden sich variable Mengen von Abriebmaterial (zumeist PE).

Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ 2)

Periprothetische Membran vom infektiösen Typ (Typ 2)
Abb. b

Prinzipiell muss zwischen einer Minimalinfektion (low-grade-infection) und einer ausgeprägten, zum Teil eitrig abszedierenden/phlegmonösen Entzündungsform unterschieden werden. Das prädominante Bild der low-grade-infection zeichnet sich durch eine chronisch granulierende Entzündung mit aktivierten Fibroblasten, Gefäßproliferaten, chronischem Ödem und einem entzündlichen Infiltrat aus neutrophilen Granulozyten und oft auch Plasmazellen in Nachbarschaft von kleinen Lymphozytenaggregaten aus. Multinukleäre Riesenzellen und Makrophagen sind nur vereinzelt nachweisbar.

In Analogie zur Arbeit von Pandey et al. ist das definierende Kriterium: Mindestens zwei neutrophile Granulozyten pro high-power-field (HPF) in mindestens 10 HPF (Abb. b).

Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ 3)

Periprothetische Membran vom abriebinduzierten und infektiösen Typ (Mischtyp, Typ 3)
Abb. c

Das histologische Bild stellt eine Kombination der unter Typ I und Typ II beschriebenen histologischen Veränderungen dar (Abb. c). In der selben Membran finden sich sowohl Areale, in denen eine abriebinduzierte Fremdkörperreaktion dominiert, als auch ein granulozytenreiches Granulationsgewebe, wobei beide Veränderungen etwa den selben Flächenanteil einnehmen.

Periprothetische Membran vom indifferenten Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ 4)

Periprothetische Membran vom indifferenten Typ (nicht abriebinduziert, nicht infektiös, Typ 4)
Abb. d

Histologisch stellt sich eine aus zellarmem, kollagenfaserreichen Bindegewebe bestehende Membran dar, deren Oberfläche zumeist von einem zarten Fibrinsaum mit Fibroblasten und Makrophagen synovialisähnlich begrenzt ist (Abb. d insert). Neutrophile Granulozyten stellen sich nur vereinzelt im Bereich der Fibrinauflagerungen dar. Im konventionelle HE-Präparat und auch polarisationsoptisch lassen sich nur sehr wenige Fremdmaterialablagerungen erkennen. Insbesondere findet sich keine Fremdkörperreaktion, Riesenzellen und Makrophagen nehmen weniger als 20% der Schnittfläche ein (Abb. d).