Pågående misslyckande i hård-hård total höftprotesplastik (PF)

Varje år implanteras cirka 60 000 höftproteser i Italien. Livskvaliteten för patienter efter operationen är mycket god, vilket har visat sig allmänt i klinisk erfarenhet och i litteraturen. Baserat på data producerad av det enda kompletta höftregistret i Italien, som drivs i vårt labb (RIPO, Register of Orthopedic Implants in Region Emilia-Romagna http://ripo.cineca.it) Överlevnadsgraden för primär total höftprotes är 95,6 % vid 9 år. Orsaker till revision är främst aseptisk lossning av en eller båda komponenterna (40 % av totalen) och luxation (26 %), varvid de senare är mycket vanligare under de första två åren. Mindre frekvent revision beror på sepsis (7 % av totalen), benfraktur (11 %), protesfraktur (3 %) eller smärta (3 %).

Revision kan bland annat relateras till protesrelaterade faktorer, såsom fixering till ben och ledkoppling.

Enligt RIPO:s erfarenhet har 32% av implantaten under de senaste tio åren haft både ledkomponenter i keramik, 34% hade metallhuvud och plastfoder, 24% keramiskt huvud och plastfoder, 10% båda komponenterna i metall.

Varje lösning har styrkor och svagheter och de har identifierats och tillämpats kliniskt för att övervinna steg för steg begränsningar som observerades i den föregående.

Aluminiumoxid keramik-på-keramik (COC)-lager har visat sig producera avsevärt mindre slitageskräp än traditionell metall/keramik på polyetenlager. Dessutom är det aluminiumoxidkeramiska materialet i sig i huvudsak bioinert i både bulkform och partikelform. Till skillnad från metall-på-metall-lager (MOM), släpper detta lagerpar inte ut metalljoner i kroppen vare sig från artikulationen eller från nedbrytning av slitageskräp. Svaghet hos keramik-på-keramiska lager representeras av materialets sprödhet. Keramik kan spricka, även i mycket få fall, på grund av trauma eller felaktig positionering. Förutom detta kan förekomsten av buller under patientens gång vara extremt störande för patienten själv, vilket leder till begäran om revision. Dessa två lösningar representerar nyare förslag som tekniken föreslog för att övervinna problem med slitage.

Hårda komponenter på plast har det olösta problemet med slitage, vilket leder till osteolys och därav följande fel på implantatet. Problemet har endast delvis lösts genom introduktionen av tvärbunden polyeten, som syftar till att förbättra plastens tribologiska beteende.

Rizzoli Institute är det enda offentliga mono-specialistiska forskningssjukhuset i Italien. Närmare 500 höftprotesrevisioner görs här varje år i strukturen. På grund av sin höga specialisering behandlas här svåra fall från hela landet, inte bara när patientens anatomi är skadad (dislokation av höften, posttraumatisk artrit) utan även oftare när fel på implantatet inträffade.

Syftet med forskningsförslaget är att undersöka två ovanliga och mindre undersökta tidiga symtom på misslyckande:

• 'brusande höft' i keramik på keramisk total höftprotes
• smärta i metall på metall total höftprotes Även om de inte är numerärt så viktiga är dessa två situationer ytterst relevanta, eftersom de föregår ett misslyckande i protesen. Om de tydligt identifieras kan de representera ett kraftfullt verktyg för tidig diagnos av väntande misslyckande.

Den första punkten kommer att studeras genom CT-skanning av patienterna för att utvärdera impingement eller instabilitet av protesen, och en nålspiration för ledvätska. Vätskan kommer att undersökas för att identifiera keramiskt slitageskräp, enligt en metod för separation och analys i svepelektronmikroskopi som sattes in i vårt labb.

Ljud kommer att spelas in med hjälp av en bärbar sensor som kan registrera det artikulära bruset som alstras under nivågång. Denna instrumentering kommer att kopplas till rörelseanalysteknik, för att tillhandahålla en tidsmässig korrelation mellan det registrerade bruset och gångcykeln. Den kommer att utvecklas i den första fasen av projektet. Parallellt kommer ytanalyser att genomföras på apporter som lagrats i Labet sedan 2000, i en av de största inhämtningsstudier som någonsin genomförts i vårt land. Typ av skada, ytjämnhet hos båda keramiska komponenterna kommer att analyseras och jämföras med kliniska data.

Slutligen kommer studien att slutföras in vitro, med hjälp av en höftsimulator, för att reproducera de möjliga kliniska scenarierna som leder till höftljud, registrera och analysera det på ett reproducerbart och robust sätt. Detta skulle möjliggöra ett diagnostiskt tillvägagångssätt som kan korrelera de inblandade faktorerna till kliniska händelser, på basis av de registrerade frekvenserna. Andra punkten kommer att studeras genom dosering av cirkulerande joner, härrörande från artikulära ytor och genom histologisk klassificering av vaskulit i periimplantat vävnader. Det finns ökande bevis, faktiskt att lokal frisättning av submikrona partiklar som slits ut från artikulära ytor kan frigöra metalljoner (främst krom och kobolt) som är ansvariga för lokal infiltration av lymfocyter. Speciellt kluster av differentieringsantigen 20 (CD20) positiv B-lymfocyt och kluster av differentiering 3 (CD3) positiv T-lymfocyt och ibland kluster av differentieringsantigen 68 (CD68) positiva plasmaceller är närvarande. Cellerna kan indikera ett specifikt flogistiskt tillstånd som är ansvarigt för smärta och så småningom efterföljande revision.

Data som samlas in om studerad population kommer att möjliggöra en bättre förståelse av de två fenomenen och kommer eventuellt att föreslå nya terapeutiska tillvägagångssätt för problemen.