ハードハード人工股関節全置換術の失敗が保留中 (PF)
硬いベアリングを使用した人工股関節全置換術の保留中の失敗の早期診断
過去 6 年間で、約 10,000 個のセラミック ボールと 5,000 個のセラミック ライナーがイタリアのエミリア ロマーニャ州地域に埋め込まれました (イタリアでは 400 万個、毎年約 60,000 個の人工股関節が埋め込まれています)。 文献で広く実証されているように、手術後の患者の生活の質は非常に良好です。 私たちの研究室で運営されているイタリアで唯一の完全な股関節登録局(RIPO、エミリアロマーニャ州整形外科インプラント登録局)によって作成されたデータに基づくと、一次全人工股関節の生存率は9年で95.6%です。 修正の理由は主に、一方または両方のコンポーネントの無菌的緩み (全体の 40%) と脱臼 (26%) であり、後者は最初の 2 年間ではるかに頻繁です。 再置換の頻度はそれほど高くありませんが、敗血症 (全体の 7%)、骨折 (11%)、プロテーゼの骨折 (3%)、または痛み (3%) が原因です。 再置換術は、とりわけ、骨や関節結合への固定などのプロテーゼ関連の要因に関連しています。 私たちの経験では、過去 10 年間で、インプラントの 32% は両方の関節コンポーネントがセラミック製で、34% は金属製ヘッドとプラスチック製ライナー、24% はセラミック製ヘッドとプラスチック製ライナー、10% は両方のコンポーネントが金属製でした。
各ソリューションには長所と短所があり、以前のソリューションで観察された段階的な制限を克服するために、それらが特定され、臨床的に適用されています。 最新のものは、セラミック対セラミックおよびメタル対メタルのハード・オン・ハード・ベアリングです。 これら 2 つの解決策は、耐摩耗性に関して非常に有望な結果が得られるほかに、いくつかの特有の不具合、つまりそれぞれセラミック部品の破壊と金属イオンによる過敏症を示しています。
研究提案の目的は、まれであまり調査されていない障害の 2 つの初期症状を調査することです。
- セラミック・オン・セラミックによる「股関節のノイズ」全置換術
- X 線写真で金属上の金属の緩みの徴候が見られない痛み 人工股関節全置換術 これら 2 つの状況は、プロテーゼの故障の前兆であるため、非常に関連しています。 明確に識別されれば、保留中の失敗の早期診断における強力なツールとなる可能性があります。この目標を達成するために、ハード・オン・ハード人工股関節全置換術を装着し、記載された症状に苦しんでいる患者は、特定の診断手順を受けることになります。
最初のグループは、プロテーゼの衝突や不安定性を評価するために患者の CT スキャンと、滑液の針吸引によって研究されます。 私たちの研究室で設定された走査型電子顕微鏡による分離と分析の方法に従って、セラミックの磨耗破片を特定するために流体が検査されます。
音声は、平地歩行中に発生する関節音を記録できるウェアラブルセンサーセットを使用して記録されます。 この計測機器は動作解析技術と連携されます。
これにより、記録された頻度に基づいて、関連する要因を臨床的出来事に関連付けることができる診断アプローチが可能になります。
- 2番目のグループは、関節表面に由来する循環イオンの量とインプラント周囲組織の血管炎の組織学的分類を通じて研究されます。 実際、関節表面から摩耗したサブミクロンの粒子が局所的に放出されると、リンパ球の局所浸潤の原因となる金属イオン(主にクロムとコバルト)が放出される可能性があるという証拠が増えています。 特に、CD20 陽性 B リンパ球と CD3 陽性 T リンパ球、そして場合によっては CD68 陽性形質細胞が存在します。 この細胞は、メタルオンメタル人工股関節における偽腫瘍の発生を正当化する可能性がある。
患者から収集されたデータが in vitro の結果と一致すれば、再手術を回避するか、少なくともより適切なタイミングを提案できるようになります。
調査の概要
詳細な説明
イタリアでは毎年約 60,000 個の人工股関節が移植されています。 臨床経験や文献で広く実証されているように、手術後の患者の生活の質は非常に良好です。 私たちの研究室で運営されているイタリアで唯一の完全な股関節登録器によって生成されたデータに基づいています (RIPO、エミリア・ロマーニャ州地域整形外科インプラント登録所 http://ripo.cineca.it) 一次全人工股関節の9年生存率は95.6%です。 修正の理由は主に、一方または両方のコンポーネントの無菌的緩み (全体の 40%) と脱臼 (26%) であり、後者は最初の 2 年間ではるかに頻繁です。 再置換の頻度はそれほど高くありませんが、敗血症 (全体の 7%)、骨折 (11%)、プロテーゼの骨折 (3%)、または痛み (3%) が原因です。
再置換術は、とりわけ、骨への固定や関節結合などのプロテーゼ関連の要因に関連している可能性があります。
RIPO の経験では、過去 10 年間で、インプラントの 32% は両方の関節コンポーネントがセラミック製で、34% が金属ヘッドとプラスチック ライナー、24% がセラミック ヘッドとプラスチック ライナー、10% が両方のコンポーネントが金属でした。
各ソリューションには長所と短所があり、以前のソリューションで観察された段階的な制限を克服するために、それらが特定され、臨床的に適用されています。
アルミナ セラミック オン セラミック (COC) ベアリングは、従来のメタル/セラミック オン ポリエチレン ベアリングよりも摩耗粉の発生が大幅に少ないことがわかっています。 さらに、アルミナセラミック材料自体は、バルク形態でも粒子形態でも本質的に生体不活性です。メタル オン メタル ベアリング (MOM) とは異なり、このベアリング カップルは関節や摩耗粉の分解によって金属イオンを体内に放出しません。 セラミックオンセラミックベアリングの弱点は、材料の脆さによって表されます。 セラミックは、非常にまれなケースですが、外傷や位置異常によって破損する可能性があります。 これに加えて、患者の歩行中に騒音が発生することは、患者自身にとって非常に不快なことであり、修正の要求につながる可能性があります。 これら 2 つの解決策は、摩耗の問題を克服するためにテクノロジーが提案した、より最近の提案を表しています。
プラスチック上の硬いコンポーネントには、骨溶解とその結果としてのインプラントの破損につながる摩耗破片という未解決の問題があります。 この問題は、プラスチックの摩擦学的挙動を改善することを目的とした架橋ポリエチレンの導入によって部分的にしか解決されていません。
リッツォーリ研究所は、イタリアで唯一の公立の単一専門研究病院です。 この施設では、毎年 500 件近くの人工股関節の修正が行われています。 専門性が高いため、患者の解剖学的構造が損傷した場合(股関節脱臼、外傷後関節炎)だけでなく、全国からの困難な症例もここで治療されます。 インプラントの失敗が発生した場合、より頻繁に起こります。
研究提案の目的は、まれであまり調査されていない障害の 2 つの初期症状を調査することです。
- セラミック・オン・セラミックによる「股関節のノイズ」全置換術
- メタルオンメタル人工股関節全置換術の痛み 数値的にはそれほど重要ではないとしても、これら 2 つの状況はプロテーゼの故障の前兆であるため、非常に関連性があります。 明確に識別できれば、保留中の障害を早期に診断するための強力なツールとなる可能性があります。
最初の点は、プロテーゼの衝突や不安定性を評価するための患者の CT スキャンと、滑液の針吸引によって研究されます。 私たちの研究室で設定された走査型電子顕微鏡による分離と分析の方法に従って、セラミックの磨耗破片を特定するために流体が検査されます。
音声は、平地歩行中に発生する関節音を記録できるウェアラブルセンサーセットを使用して記録されます。 この計測器は動作分析技術と結合され、記録されたノイズと歩行サイクルの間の時間的相関関係が提供されます。 プロジェクトの第 1 フェーズで開発されます。 並行して表面分析は、我が国でこれまでに実施された最大規模の回収研究の一つとして、2000 年以来研究室に保管されている回収品に対して実施されます。 両方のセラミックコンポーネントの損傷の種類、表面粗さが分析され、臨床データと比較されます。
最後に、この研究は股関節シミュレーターを使用して in vitro で完了し、股関節ノイズにつながる可能性のある臨床シナリオを再現し、再現可能かつ堅牢な方法で記録し、分析します。 これにより、記録された頻度に基づいて、関連する要因を臨床的出来事に関連付けることができる診断アプローチが可能になります。 2 番目の点は、関節表面に由来する循環イオンの量とインプラント周囲組織の血管炎の組織学的分類を通じて研究されます。 実際、関節表面から摩耗したサブミクロンの粒子が局所的に放出されると、リンパ球の局所浸潤の原因となる金属イオン(主にクロムとコバルト)が放出される可能性があるという証拠が増えています。 特に、分化抗原 20 (CD20) 陽性 B リンパ球のクラスター、分化抗原 3 (CD3) 陽性 T リンパ球のクラスター、および場合によっては分化抗原 68 (CD68) 陽性形質細胞のクラスターが存在します。 細胞は、痛みと最終的にはその後の再置換の原因となる特定の炎症性状態を示している可能性があります。
研究対象集団について収集されたデータは、2 つの現象をより深く理解することを可能にし、問題に対する新しい治療アプローチを示唆する可能性があります。
研究の種類
入学 (実際)
連絡先と場所
研究場所
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Bologna、イタリア、40136
- Laboratorio Tecnologia Medica
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 初回全股関節形成術 (THA) を待っている患者
- 当病棟を紹介する患者のMoMとCoC
- インフォームドコンセントが承認されました
- 習慣に関するアンケートが記入されました
除外基準:
- 敗血症または敗血症の疑い
- 他の金属に曝露された患者
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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メタル・オン・メタル (前月比)
MoM人工股関節を装着している患者
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各患者に由来するいくつかの生物学的マトリックスに対するクロムとコバルトの投与量。 局所的/全身的反応の判定 |
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セラミック・オン・セラミック (CoC)
CoC人工股関節を装着している患者
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各患者に由来するいくつかの生物学的マトリックスに対するバナジウムとチタンの投与量。 ノイズの範囲の決定 |
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コントロール
股関節装置を使用しない患者
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各患者に由来するいくつかの生物学的マトリックスに対するクロム、コバルト、バナジウム、チタンの投与量。 局所的/全身的反応の判定
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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クロムおよびコバルトイオンレベルが 7ug/l を超える参加者の数
時間枠:3年
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動的細胞反応 (ELAN DRC II) を備えた誘導結合プラズマ質量分析 (ICP-MS) によって測定され、マイクログラム/リットルで表されます。 7マイクログラム/リットルを超えるレベルの金属を有する患者の数がカウントされます CoC 群の患者はこの種の金属を放出するデバイスを装着していないため、この結果は MoM 群と対照群 (比較として) についてのみ価値があります。 |
3年
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平地歩行時に発生する関節音の持続時間
時間枠:3年
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高速フーリエ変換 (FFT) によって測定され、期間 (ミリ秒) で表されます。 コントロールアームの患者はプロテーゼを装着していない(騒音がない)ため、この結果は CoC アームと MoM アームにのみ価値があります。 |
3年
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平地歩行時に発生する関節音の周波数
時間枠:3年
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高速フーリエ変換 (FFT) によって測定され、周波数 (Hz) で表されます。 コントロールアームの患者はプロテーゼを装着していない (ノイズがない) ため、この結果は CoC アームと MoM アームにのみ価値があります。
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3年
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平地歩行時に発生する関節音の振幅
時間枠:3年
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高速フーリエ変換 (FFT) によって測定され、振幅 (デシベル) で表されます。この結果は、CoC アームと MoM アームにのみ価値があります。なぜなら、コントロール アームの患者はプロテーゼを装着していないからです (騒音なし)。
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3年
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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ALVAL で肯定的なスコアを獲得した参加者の数
時間枠:3年
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染色の評価によって定義される組織学的スコア この結果を評価することができたのは、MoM の患者 40 人中 29 人のみでした(人工器官周囲組織の利用可能性のため)。 ALVAL は金属の存在下でのみ発生する可能性があるため、この問題については武器の CoC と対照は研究されませんでした。 |
3年
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協力者と研究者
捜査官
- スタディディレクター:Aldo Toni, MD、Istituto Ortopedico Rizzoli
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Beraudi A, Stea S, De Pasquale D, Bordini B, Catalani S, Apostoli P, Toni A. Metal ion release: also a concern for ceramic-on-ceramic couplings? Hip Int. 2014 Jul-Aug;24(4):321-6. doi: 10.5301/hipint.5000132. Epub 2014 Mar 24.
- Beraudi A, Catalani S, Montesi M, Stea S, Sudanese A, Apostoli P, Toni A. Detection of cobalt in synovial fluid from metal-on-metal hip prosthesis: correlation with the ion haematic level. Biomarkers. 2013 Dec;18(8):699-705. doi: 10.3109/1354750X.2013.846413. Epub 2013 Oct 17.
- Catalani S, Stea S, Beraudi A, Gilberti ME, Bordini B, Toni A, Apostoli P. Vanadium release in whole blood, serum and urine of patients implanted with a titanium alloy hip prosthesis. Clin Toxicol (Phila). 2013 Aug;51(7):550-6. doi: 10.3109/15563650.2013.818682. Epub 2013 Jul 11.
- De Pasquale D, Stea S, Beraudi A, Montesi M, Squarzoni S, Toni A. Ceramic debris in hip prosthesis: correlation between synovial fluid and joint capsule. J Arthroplasty. 2013 May;28(5):838-41. doi: 10.1016/j.arth.2013.01.019. Epub 2013 Mar 13.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (見積もり)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
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