Korrosion von Nitinol als Versagensmechanismus von Aorten-Endoprothesen

Abstract

21 explantierte Aortenendoprothesen der ersten Generation mit einem frame aus Nitinol wurden makroskopisch, licht- und rasterelektronenmikroskopisch sowie per energiedispersiver Röntgenmikroanalyse untersucht. An Proben aus fabrikneuem Nitinol erfolgten Zellkulturversuche durch Besiedelung mit humanen Fibroblasten und stimulierten Makrophagen. Korrosion des Nitinols konnte als klinisch bedeutsamer Versagensmechanismus gezeigt werden. Die Korrosion wurde als Nickelverlust in der EDX bewiesen. 7 Explantate zeigten Drahtbrüche, davon 3 mit Durchspießung der Hülle. Alle Explantate wiesen Oberflächenkorrosion in Form von Lochkorrosion und bizarren Korrosionsformen auf. Die multivariante Analyse ergab keine Ortsabhängigkeit der Korrosionserscheinungen; dagegen eine signifikante Abhängigkeit von der Passivierung des Nitinols. Älteres Nitinol zeigte mehr Oberflächenkorrosion. Die Häufigkeit von Drahtbrüchen war dagegen von der Implantationsdauer abhängig. Die Zellkulturversuche ergaben keinen Nachweis einer zellulär induzierten Korrosion. Ein Modell der Bruchentstehung wurde erarbeitet.

21 explanted first-generation aortic endovascular grafts with a Nitinol frame have been examined macroscopically, by light microscopy, by SEM and EDAX. Fabric new Nitinol probes were used in cell culture colonized with human fibroblast cells and human macrophages. Nitinol corrosion could be shown as an important mechanism of failure. Loss of Nickel demonstrated corrosion in EDAX. 7 explants showed Nitinol wire fractures, of these 3 penetrated the polyester cover. All explants showed forms of surface corrosion as pitting corrosion or bizarre corrosion forms. In multivariate analysis corrosion did not depend on location, but significantly on different Nitinol passivation. Elder Nitinol showed more surface corrosion. In contrary, rate of fractures depends on time of implantation. The cell culture tests did not show any cellular induced corrosion. A model of wire fracture formation was worked out.