Metal allergy: A clinical conundrum

More multicenter, randomized controlled trials are needed to validate metal hypersensitivity testing.

Issue: January 2019

ADD TOPIC TO EMAIL ALERTS

Receive an email when new articles are posted on

Please provide your email address to receive an email when new articles are posted on .

Subscribe

ADDED TO EMAIL ALERTS

You’ve successfully added to your alerts. You will receive an email when new content is published.
Click Here to Manage Email Alerts

You’ve successfully added to your alerts. You will receive an email when new content is published.
Klikněte zde pro správu e-mailových upozornění
Zpět na Healio

Váš požadavek se nám nepodařilo zpracovat. Zkuste to prosím později. Pokud budete mít tento problém i nadále, kontaktujte prosím [email protected].
Zpět na Healio

Modifikovatelné faktory pacienta, jako je BMI, hladina vitaminu D a diabetes, lze předoperačně optimalizovat a snížit tak riziko infekce a dalších pooperačních komplikací. Někdy však rizikové faktory pacienta – a způsob jejich modifikace – nejsou tak jednoznačné.

Jednou z kontroverzních oblastí předoperační lékařské optimalizace je přecitlivělost na kovy, opožděná imunitní reakce, o které se předpokládá, že vzniká, když pacient dostane ortopedický implantát, který obsahuje typ kovu, na který je citlivý nebo alergický. V literárních údajích bylo zjištěno, že asi 10 % běžné populace má přecitlivělost na kovy jako nikl, kobalt, chrom nebo molybden, uvedl pro Orthopedics Today doktor Leo A. Whiteside, ortopedický chirurg z nemocnice St Luke’s Des Peres v St Louis. Poznamenal, že po totální náhradě kolenního kloubu se výskyt přecitlivělosti na kovy zvyšuje na 16 až 20 %.

Diagnostika přecitlivělosti na kovy

Diagnostika přecitlivělosti na kovy může být náročná, „protože není příliš specifické, co bylo obecně považováno za příznaky alergické reakce na kovový implantát,“ tvrdí Joshua J. Jacobs, MD, William A. Hark a Susanne G. Swifta a přednosty oddělení ortopedické chirurgie na Rush University Medical Center v Chicagu.

Zdroj: Rapp, Orthopedics Today

V přehledu publikovaném v časopise Journal of Bone and Joint Surgery doktor Nima Eftekhary a jeho kolegové upozornili, že chirurgové by si měli být vědomi kožních příznaků alergie na kov, které mohou zahrnovat svědění a ekzematickou dermatitidu po kontaktu s náramkovými hodinkami nebo jinými šperky obsahujícími kov.

„Ve starší literatuře je klasickým projevem reakce přecitlivělosti na kovový implantát vyrážka, která se objeví po implantaci kovového zařízení,“ uvedl Jacobs.

Pacienti mohou mít také příznaky týkající se samotného kloubu, jako je bolest, otok, ztuhlost a synovitida nebo výpotek. Podle Eftekharyho a jeho kolegů může být řešení těchto příznaků náročnější, protože mohou souviset s různými patologickými stavy, což vede k tomu, že přecitlivělost na kov je diagnóza, která se vylučuje.

Alergie na kov je typicky buněčně zprostředkovaná reakce přecitlivělosti 4. typu se zpožděním. K té může dojít pouze tehdy, pokud jsou ionty kovů, které působí jako hapteny, dostatečně biologicky dostupné, aby mohly interagovat s imunitním systémem pacienta, uvedl Jacobs.

„Nikl, který je nejčastějším alergenem v ortopedických implantátech, je vázán ve slitině kovů a byl by biologicky dostupný v dostatečném množství pouze v případě agresivního opotřebení nebo procesu tribokoroze,“ řekl Jacobs pro Orthopedics Today. „V implantátech z kobaltové slitiny, které se běžně používají při náhradách kloubů, je navíc méně než 1 % niklu, takže alergie na nikl je například v případě totální náhrady kolenního kloubu nepravděpodobná.“

David R. Lionberger, MD, ortopedický chirurg a odborný asistent na Texaské A&M univerzitě, uvedl, že k tomu, aby u pacientů došlo k hypersenzitivní reakci na kovový implantát, je zapotřebí dostatečně dlouhý časový úsek, „kdy dává logický smysl, že dochází k vedlejším produktům stimulovaným opotřebením.“

„Nepředpokládali bychom, že u člověka, který má za 1 měsíc oteklé a horké koleno, je to způsobeno alergickou reakcí,“ řekl Lionberger.

Při hodnocení pacientů s přetrvávající bolestí po náhradě kloubu by podle Jacobse měli chirurgové nejprve vyloučit uvolnění, infekci, nestabilitu, malrotaci komponent, mimokloubní zdroje bolesti (např. bederní radikulopatii) a syndrom chronické regionální bolesti, než začnou zvažovat diagnózu citlivosti na kov.

„Rozhodně neskákejte na citlivost na kov jako na první důvod, že je něco v nepořádku,“ řekl Lionberger. „Myslím, že právě tady to dostává černý puntík. Není to tam velké procento. Ale i když to není velké procento selhání … mělo by to být něco, co přichází v úvahu u problémového kloubu, kde nelze najít nic jiného.“

Testování kožních náplastí, lymfocytů

Poté, co byly vyloučeny jiné diagnózy jako možné příčiny, mohou podle Lionbergera chirurgové chtít, aby pacienti podstoupili testování přecitlivělosti na kovy, zejména u žen, které mají přirozeně vyšší riziko citlivosti na kovy, a u pacientů, kteří uvádějí, že mají alergii a citlivost na kovy. Doktor Gerald R. Williams Jr., profesor chirurgie ramene a lokte na Kimmel Medical College, Thomas Jefferson University a Rothman Orthopaedic Institute, řekl, že u pacientů, kteří podstupují operaci ramene, nechává každého, kdo si myslí, že by mohl být alergický na kov, podstoupit testování přecitlivělosti na kov. Totéž platí pro pacienty, kteří mají nevysvětlitelnou pooperační bolest s implantátem, který jinak vypadá normálně.

„Neprovádím ho rutinně, pokud ke mně nepřijdou se silnou anamnézou alergie na kovové materiály,“ řekl doktor Douglas A. Dennis ze společnosti Colorado Joint Replacement a adjunkt na katedře bioinženýrství na Denverské univerzitě.

V současné době existují dva hlavní testy na přecitlivělost na kovy: kožní náplasťový test a test transformace lymfocytů (LTT). Jednoduše proveditelný a široce dostupný kožní náplasťový test (SPT) může být proveden v ordinaci dermatologa a umožňuje posoudit řadu potenciálních škodlivých činitelů. Je považován za zlatý standard testování alergie na kovy – 83 % členů Americké společnosti pro kontaktní dermatitidu a Evropské společnosti pro kontaktní dermatitidu, kteří byli dotazováni, uvádí SPT jako diagnostický test volby pro přecitlivělost na kovy.

Naproti tomu existují literární zprávy, které ukazují, že mnoho ortopedických chirurgů nevidí relevantní korelaci mezi imunologickými reakcemi na rozhraní kosti a implantátu a SPT a místo toho raději používají LTT. Jedná se o krevní test, při kterém jsou lymfocyty a monocyty periferní krve podrobeny zkoušce různými kovy, včetně hliníku, kobaltu, chromu, molybdenu, niklu, vanadu a zirkonia, LTT je kvantitativní test, který eliminuje zavádějící faktor Langerhansových buněk, které jsou specifické pro kůži.

Výhrady k testování

Ačkoli oba testy vykazují slibné výsledky v diagnostice přecitlivělosti na kovy, dříve publikované studie ukázaly, že mají také nevýhody. Bylo zjištěno, že SPT je subjektivní a produkuje falešně pozitivní výsledky, uvedl Lionberger pro Orthopedics Today. Není také známo, zda se kožní reakce na některé kovy projeví i uvnitř těla.

„Mnoho pozitivních testů pocházelo z kožních náplastí a reaktivní buňky, které jsou přítomny na lidské kůži, nejsou přítomny ve vnitrokloubním prostředí kolena,“ řekl Dennis, který je členem redakční rady Orthopedics Today. „Můžete reagovat na kůži, ale nemusíte reagovat s něčím, co je uvnitř kolena.“

Ačkoli je LTT objektivnější než SPT, podle přehledové studie Tea a jeho kolegů není standardizován ani není běžně dostupný pro klinické použití. Je údajně dražší, přičemž zdroje uvádějí náklady na něj v rozmezí 400 až 2 000 dolarů, a není hrazen pojišťovnou.

LTT také není validován. Podle zdrojů by proto pacienti měli být informováni o výhradách spojených s tímto testem.

„Pacientovi řeknu, že LTT ani náplasťový test nejsou klinicky validovány. Dále nebylo prokázáno, že by tyto způsoby testování předpovídaly výsledky chirurgického zákroku. I když pacient podstoupí operaci s tzv. hypoalergenním implantátem, neexistuje žádná záruka, že se u něj nevyskytne reakce přecitlivělosti na implantát,“ uvedl Jacobs.

Alternativy kovových implantátů

Podle Dennise je nikl „nejčastěji zaznamenaným kovovým materiálem, který způsobuje reaktivitu“. Není však známo, kolik niklu musí být v implantátu, aby u pacientů došlo k hypersenzitivní reakci na kov.

„Pokud se podíváme na femorální komponenty, které vkládáme, většina z nich obsahuje méně než 1 % niklu,“ řekl Dennis pro Orthopedics Today. „Jedna věc, kterou nevíme, je, zda k reakci na cokoli je třeba 10 % niklu? Pokud je to 0,001 % niklu, může to způsobit stejnou reakci?“

U pacientů, u kterých byla před operací zjištěna citlivost na nikl, mohou chirurgové oslovit výrobce implantátů a zjistit, zda mají implantát bez niklu, řekl Williams. Dodal však, že ne mnoho společností má možnost implantátu bez obsahu niklu.

U totálních ramenních náhrad je nejběžnější náhradou niklu titan, ale i ten má podle něj své nevýhody.

„Problém je v tom, že část, která obsahuje nikl, je často nosnou částí kloubu,“ řekl Williams pro Orthopedics Today. „Důvodem, proč pro začátek nevyrábíme ložiskovou plochu z titanu, je to, že titan je relativně měkký kov. Není to dobrý ložiskový povrch, má horší ložiskové vlastnosti.“

Alternativním materiálem, který lze použít v konstrukcích kyčelních a kolenních náhrad, je Oxinium (Smith & Nephew), který místo niklu používá oxidovaný zirkon. Dennis uvedl, že Oxinium neobsahuje nikl, ale podle Lionbergera je tibiální strana jedné z těchto součástí kolenního kloubu ze slitiny titanu bez povlaku se stopami jiných kovů náchylných k ionizaci volných radikálů na synoviální tekutinu.

„Na tibiální straně vám zůstává část titanu, což snižuje nebo omezuje působení vedlejších produktů opotřebení, ale neeliminuje je,“ řekl Lionberger.

Lionberger uvedl, že společnost Aesculap vyvinula technologii „pokročilého povrchu“ z kobaltového ingotu potaženého keramikou, která může snížit potenciál uvolňování iontů kovů. Navzdory odolnému povrchu je podle Lionbergera nevýhodou materiálu to, že použitý kobaltový chrom vede k tuhému dříku, který se některým chirurgům nemusí líbit.

Zdroj: Sarah Cornelius, PA-C

„Dřík není vyroben z pružnějšího titanu, ale z kobaltového chromu. Musíte tedy pacientům poradit, že ano, snížíme vaši alergickou zátěž, ale implantát se vám nemusí líbit, protože je tak tuhý. Výsledkem může být bolest dříku z nesouladu modulů,“ řekl.“

Revizní operace

Přestože omezený počet studií naznačuje dobré výsledky u pacientů, kteří podstoupili revizní operaci z důvodu přecitlivělosti na kov, Jacobs upozornil, že použité vzorky jsou malé, studie jsou nekontrolované a retrospektivní a chybí v nich histologické potvrzení, že byla přítomna tkáňová alergie.

„Jedinci si mohou po revizní operaci polepšit z různých důvodů, které nesouvisejí s alergií na kovy, jako je například korekce jemné nestability,“ uvedl Jacobs.

Ačkoli pacienti s přecitlivělostí na kovy mohou mít z revizní operace prospěch, Jacobs řekl, aby si dvakrát rozmysleli, než provedou revizní operaci kvůli přecitlivělosti na kovy, protože výsledky jsou nepředvídatelné a existuje reálné riziko pooperačních komplikací, například infekce protetického kloubu.

„Revizní operaci při předpokládané diagnóze alergie na kovy považuji za poslední možnost. Musí být provedena po vyčerpání všech ostatních možností a s plnou informovaností pacienta o tom, že výsledky jsou nepředvídatelné,“ řekl.

Podle Williamse mají chirurgové při provádění revizní operace u pacientů s přecitlivělostí na kov tři možnosti.

„Jednou z nich je vytrhnout vše na dokonale fixovaném rameni, což je velký problém a může způsobit mnoho problémů,“ řekl. „Můžete požádat společnost, aby vyrobila implantát bez niklu na zakázku; nebo můžete požádat jinou společnost, aby vyrobila implantát bez alergie na zakázku .“

Lionberger řekl, že chirurgové by měli svým pacientům říci, že míra spokojenosti nebude stoprocentní a že nepůjde o okamžitou nápravu.

„Údaj o celkových kolenech, ke kterým … nemáte důvod jít nebo je revidovat, kromě toho, že s nimi nejsou spokojeni, ty se pohybují kolem 60 %,“ řekl Lionberger.

Pokračoval: „Naše série pacientů, o nichž je známo, že jsou senzibilizováni na kov, kteří nemají žádné další příznaky, jako je infekce, uvolnění nebo nestabilita, dosahují asi 80% úspěšnosti, což svědčí o tom, že alergie hrají u neúspěšných kolen určitou roli, i když malou.“

Přístroj LTT by mohl být potenciálně použit k výběru revizního implantátu, který neobsahuje legující prvky, na něž je pacient citlivý, uvedl Jacobs.

Pokud chirurg není ochoten operaci provést, Whiteside řekl, že pravděpodobně bude znát jiného chirurga, který se může případu ujmout.

„Zjistěte, kde můžete získat implantáty, které jsou vyrobeny pro řešení přecitlivělosti na kovy, a naučte se je používat, pokud jste ochotni to udělat, nebo najděte někoho, kdo je vezme a dělá tuto doporučující práci, protože je to entita,“ řekl Whiteside. „Myslím, že byste o tom měli vědět a mít plán.“

Brat přecitlivělost na kovy vážně

I přes kontroverze kolem přecitlivělosti na kovy, od toho, zda by se měla testovat, až po to, zda vůbec existuje, Williams zdůraznil skutečnost, že ortopedi musí brát tuto diagnózu vážně.

„Vše je kontroverzní o . Ale pokud se podíváte na literaturu a pokud jste se zabývali náhradami kloubů a byli jste ochotni tyto pacienty přijmout a snažili jste se je léčit, musíte dojít k poznání, že se jedná o skutečnou entitu,“ řekl Whiteside. „Pro některé pacienty je to nesmírně důležité a rozhodně potřebujeme něco, co jim můžeme nabídnout.“

Vzhledem k nedostatku multicentrických randomizovaných kontrolovaných studií, které by ověřovaly různé metody testování, zdroje pro Orthopedics Today uvedly, že by nedoporučovaly rutinní používání testování přecitlivělosti na kovy.

„Studie, které proběhly, neukazují žádný rozdíl ve výsledcích pacientů, kteří jsou citliví na kovy, oproti těm, kteří na kovy citliví nejsou, když jim tento kov vložíte spolu s totálním kolenem,“ řekl Whiteside.

Williams tvrdí, že ortopedi by se měli pacientů běžně ptát na alergie na kovy, včetně toho, zda jsou alergičtí na kovy, zda existují nějaké typy šperků, které nemohou nosit, a zda mají nějaké jiné kloubní náhrady, se kterými mají problémy.

„Pokud měli náhradu kyčelního nebo kolenního kloubu a je perfektní, nemají s ní vůbec žádné problémy, je to úplně stejný kov, takže pravděpodobnost, že budou mít reakci přecitlivělosti na kov s perfektně fungující kyčlí a kolenem, se blíží nule,“ řekl Williams.

Podle Dennise je potřeba provést výzkum, abychom plně pochopili, jak přecitlivělost na kov ovlivňuje pacienty.

„Podle mého názoru toho o přecitlivělosti na implantáty víc nevíme, než víme,“ řekl Dennis. „Myslím si, že pravděpodobně nemáme k dispozici dostatečné testy, abychom skutečně rozpoznali, zda existuje a jaký je její skutečný výskyt.“ – Casey Tingle

Poznámka redakce

Tento Cover Story je druhou částí dvoudílného seriálu, který se zaměřuje na optimalizaci pacientů pro ortopedické operace v předoperačním období s cílem zmírnit komplikace, špatné výsledky a případně se vyhnout nutnosti revizní operace. V prosincovém čísle 2018 Orthopedics Today Cover Story se zdroje zabývaly spoluřešením takových faktorů u pacientů, jako je obezita a hladiny albuminu, testosteronu a vitaminu D. První část seriálu si můžete přečíst zde.

• Moderní povrchová technologie. K dispozici na adrese: www.aesculapimplantsystems.com/products/orthopaedics/knee-arthroplasty/advanced-surface-technology. Přístup 6. prosince 2018.
• Caicedo M. Přecitlivělost na kovy v materiálech pro TMJ implantáty. Dostupné na: www.center4research.org/metal-hypersensitivity-tmj-implant-materials/. Dostupné 10. prosince 2018.
• Eftekhary N, et al. JBJS Rev. 2018;doi:10.2106/JBJS.RVW.17.00169.
• Oxinium. Dostupné na: www.smith-nephew.com/key-products/orthopaedic-reconstr-uction/oxinium-oxidized-zirconium. Přístup 6. prosince 2018.
• Teo WZW, et al. Dermatol Ther (Heidelb). 2017;doi:10.1007/s13555-016-0162-1.

• Další informace:
• Douglas A. Dennis, MD, je k dispozici na adrese 2535 S. Downing St., Suite 100, Denver, CO 80210; e-mail: [email protected].
• Joshua J. Jacobs, MD, je k dispozici na adrese 1611 W. Harrison St, Suite 201, Chicago, IL 60612; e-mail: [email protected].
• David R. Lionberger, MD, je k zastižení na adrese 6560 Fannin St. #1016, Houston, TX 77030; e-mail: [email protected].
• Leo A. Whiteside, MD, je k zastižení na adrese 1000 Des Peres Road, St. Louis, MO 63131; e-mail: [email protected].
• Gerald R. Williams Jr., MD, lze kontaktovat na adrese 925 Chestnut St., 5th Fl., Philadelphia, PA 19107; e-mail: [email protected].

Zveřejnění informací: Jacobs uvádí, že má opce na akcie společností Implant Protections a Hyalex; jeho laboratoř dostává finanční prostředky na výzkum od společností Zimmer Biomet, Medtronic a Nuvasive. Whiteside reports he is an employee of Signal Medical, receives research support from and stock options in Signal Medical Corp. and receives IP royalties from Smith & Nephew. Williams reports he is a designer of shoulder replacement products for DePuy Synthes and DJO. Dennis and Lionberger report no relevant financial disclosures.

Click here to read the , „Should metal hypersensitivity skin-patch testing be included in the usual preoperative total joint arthroplasty work-up?“