Metal yüzeyli kalça artroplastili hastalarda serum ve idrar metal iyon düzeylerinin değerlendirilmesi
Evaluation of serum and urine metal ion levels in metal-on-metal arthroplasty patients
Yazar: ERKAN ALKAN
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ATİLLA
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Artroplasti = Arthroplasty ; Kalça = Hip ; Kalça eklemi = Hip joint ; Kalça protezi = Hip prosthesis ; Metal iyonları = Metal ions ; İdrar tahlili = Urinalysis

Özet:
Total kalça artroplastisindepolietilen debrisinin neden olduğu osteoliz ve aseptik gevşeme en önemli başarısızlıknedenidir. Metal yüzeyli (MOM) kalça protez aşınması sonrası ortaya çıkan debris,polietilen yüzeyli implantlardan daha azdır. Bu yüzden aktif kişilerde MOM protezkullanımı daha önceden popülarite kazanmıştı. Ancak kan ve idrarda metal iyondüzeylerinin (kobalt, krom, molibden) zamanla arttığı görülmüştür. Doğru tribolojikdizayn aşınma oranlarında belirgin düşüş sağlar. MOM protezlerde etkili sıvılubrikasyonunu sağlayabilmek için femoral baş çapının büyük, eklemleşme aralığınındüşük ve yüzey yuvarlaklığının iyi olması gereklidir. Küçük aralık mesafeli, büyükçaplı başlar daha düşük aşınma miktarı sağlar. MOM implantlarının aşınması sonucuortaya çıkan metal debristen salınan metal iyonları dokularda çeşitli lokal ve sistemiketkiler ortaya çıkarabilir. Gecikmiş tip hipersensitivite, metallozis, ALVAL, osteoliz,DNA toksisitesi, lenfopeni, karsinojenisite gibi durumlar dikkate değer konulardır.Bu çalışma ile amaçlanan, hastaların serum ve idrarlarındaki metal iyon düzeylerinieklemleşme tipine ve implant özelliklerine göre karşılaştırmak; MOM protezlerintoksisitesini saptamak ve sonraki araştırmalara fikir vermektir. Ameliyat sonrasıkontrollerine gelen 68 tane MOM kalça artroplastili hasta, yüzey replasmanartroplastisi, MOM total kalça artroplastisi, bilateral protezli olmak üzere 3 grubaayrılmıştır. Ayrıca 10 kişilik bir kontrol grubu oluşturulmuştur. Bu hastaların serumve idrarlarında kobalt, krom ve molibden iyon düzeyleri ICP-MS analiz tekniği ileölçülmüştür. Ayrıca hastaların lenfosit, kreatinin, Harris kalça skoru, revizyongerekliliği de değerlendirilmiştir. Değerlendirmeler Shapiro Wilk testi, KruskalWallis testi ve Mann Whitney U testi kullanılarak yapılmıştır. Ölçüm sonuçlarında,serum düzeylerine göre YR hastalarının metal iyon seviyeleri (median sCr=1,99ppb,sCo=1,50ppb, sMo=0,29ppb) TKA yapılmışlardan (median sCr=1,73ppb,sCo=0,95ppb, sMo=0,16ppb) daha yüksek saptanmıştır. İdrar numunelerinde iseTKA'lı hastaların (median iCr=2,18ppb, iCo=6,22ppb, iMo=19,92ppb) metal iyondüzeyleri YR'lılardan (median iCr=2,01ppb, iCo=4,74ppb, iMo=16,87ppb) dahayüksek saptanmıştır. Ancak istatistiksel olarak protezler arasındaki çap farkına bağlımetal iyon seviyelerindeki değişimler anlamlı değildir. Protezli hastalarda revizyonetiyolojisine sahip olmak ile hastaların serumlarındaki yüksek metal iyon düzeyleriarasında istatistiksel olarak anlamlı ilişki saptanmıştır (p değerleri sCr için 0,009;sCo için <0,001; sMo için <0,001). Sonuç olarak aseptik gevşeme görülen hastalardaserum metal iyonlarının düzeyleri istatistiksel olarak belirgin yüksek çıkması, metaliyon düzeylerinin bu sorunları öngörmede prediktif olabileceğini göstermektedir.Erken tanıdaki değerini daha iyi anlamak için daha geniş seriler içeren çalışmalaraihtiyaç vardır.Anahtar kelimeler: metal yüzeyli, artroplasti, metal iyon, serum, idrar, düzey

Abstract:
In total hip arthroplasty (THA),most important failure mechanism is the poliethylene debris leading to osteolysis andaseptic loosening. With the use of metal-on-metal (MOM) prosthesis, emerging weardebris is much lower than wear debris of conventional polyethylene-on-metal THA.Eventually, MOM prosthesis gained popularity in active patients. However, in midtolong-term follow-ups, metal ion levels (cobalt, chromium, molybdenium) seem tobe elevated in serum and urine. Improved tribologic design provides significantdecrease in wear rates. In MOM arthroplasty, to provide effective fluid lubricationmode, there must be larger head diameter, lower clearance and better sphericity.Prosthesis with lower clearance and larger heads have lower volumetric wear. Metalions, released from metal wear debris, may lead to local and systemic effects intissues such as delayed type hypersensitivity, metallosis, ALVAL, osteolysis, DNAtoxicity, lymphopenia, carcinogenicity and these situations should be concerned.Aims of this study were to compare metal ion levels in patients? serum and urineaccording to the articulation type and implant characteristics, to detect MOM implanttoxicity and to give an idea for the latter studies. In this study, 3 groups (total patientcount=68) are formed as patients with hip surface replacement, patients with MOMTHA and patients with bilateral MOM prosthesis. A control group was consisted ofage-matched healthy individuals (n=10). By using ICP-MS, analysis of the patients?serum and urine metal ion levels were evaluated. Also evaluations of lymphocytecount, creatinin, Harris Hip Score, etiologies of revisions were done. Statisticalanalysis was done by using Shapiro Wilk test, Kruskal Wallis test and MannWhitney U test. Serum metal ion levels were higher in the surface replacement group(median sCr=1,99ppb, sCo=1,50ppb, sMo=0,29ppb) than total hip arthroplasty group(median sCr=1,73ppb, sCo=0,95ppb, sMo=0,16ppb). But urine metal ion levels weredetected higher in the total hip replacement group (median uCr=2,18ppb,uCo=6,22ppb, uMo=19,92ppb) than the surface replacement group (medianuCr=2,01ppb, uCo=4,74ppb, uMo=16,87ppb). The correlation between largerdiameter and metal ion levels, was measured as statictically insignificant. Butincreasing metal ion levels were correlated with revision, and this was statisticallysignificant. Higher values of metal ion levels could predict early implant failure andindicate revisions before marked clinical deterioration. To better understanddiagnostic value of metal ion levels, there should be studies with large numbers ofpatients.Key words: metal-on-metal, metal surface, arthroplasty, metal ion level, serum,urine