金属病和金属中毒

金属病是一种金属中毒，可作为带有金属部件的关节置换装置的副作用发生，如金属对金属髋关节置换或其他金属植入物。这些设备由多种金属混合而成，包括铬、钴、镍、钛和钼。当金属部件相互摩擦时，它们会释放微小的金属颗粒到血液和周围组织中。

当这些金属离子在种植体周围的骨骼、肌肉和其他组织中积聚时，就会产生金属病。这可能导致骨骼或其他组织死亡。

暴露在血液和周围组织中的金属会导致其他几种并发症．钴或其他金属的积累会影响大脑、心脏、眼睛和其他器官。

治疗金属病和相关疾病通常需要修订手术取出并更换金属植入物。

一些金属对金属髋关节植入物，比如DePuy ASR，使用金属球和杯子。其他的，如StrykerRejuvenate和ABG II，采用了金属颈和茎。金属对金属髋关节包含由钴和铬制成的部件。

根据美国食品和药物管理局(U.S. Food and Drug Administration)的说法，金属病的局部症状包括髋关节或腹股沟疼痛、麻木、肿胀、无力和行走能力的改变。在出现局部症状之前，你可能会注意到皮肤、心脏、肾脏、神经系统或甲状腺出现问题。

一个2012年发表在《当前骨科实践》上的文章由James Pritchett医生确定的早期金属病症状为“一种不稳定的感觉，髋关节可听到的声音增加，以及手术后没有立即出现的疼痛。”

如果患者不解决这些症状，金属病可发展为骨丢失和种植体周围的组织死亡。金属病的唯一治疗方法是手术。

初次髋关节置换术后的疼痛并不总是金属病的指标。例如,一个116例髋关节置换患者的研究发现18%的人有腹股沟手术后疼痛但他断言，“病因很可能是多因素的，从髂腰肌肌腱炎到不良的软组织反应。”

普里切特还引用了1975年发表在《英国骨关节外科编辑学会》上的一项研究，该研究指出:“钴毒性(金属病)可能会在手术后9个月到4年开始。”

金属对金属臀部和巨蟹座

癌症与髋关节植入物中的金属颗粒之间的联系尚未得到证实。

《英国医学杂志》(British Medical Journal) 2012年发表的一项研究比较了10728名接受金属对金属髋关节置换术的患者和18235名接受更传统髋关节置换术的患者。

研究人员发现，两组人患癌症的风险相似。

但世界卫生组织国际癌症研究机构将钴和三价铬列为潜在致癌物质。

在成千上万的金属对金属植入物失败后，伦敦植入物检索中心公布了测试结果，确认植入物释放三价铬离子。因此，虽然没有发现癌症风险增加，但金属对金属髋关节植入物可能会释放潜在致癌颗粒。

金属对金属髋关节植入物通常用钴和铬制成。为了健康的细胞功能，人体自然储存了一定水平的钴和铬。钴是维生素B12的一部分，是产生红细胞所必需的。但是植物、动物和人类只需要少量的它就能生存。过量的钴会导致金属中毒。

人们可以通过吸入过多的钴、吞食过多的钴或长时间的皮肤接触而导致钴中毒。制造商在染料、电池、合金和机床等产品中使用钴。

当金属植入部件相互摩擦时，它们会释放出高于自然水平的钴和铬离子。

摄入或吸入过多的钴可能导致耳聋、甲状腺问题、神经问题和心脏问题。如果血液中的金属离子过多，髋关节植入患者也会出现同样的问题。

当过量的钴被释放出来时，身体可能会迅速排出一部分。未被排出体外的部分会被血液吸收，分布到全身各组织，主要是肾脏、肝脏和骨骼。在金属植入物的情况下，植入物周围的组织吸收了多余的钴，钴就会在那里积聚起来。

2010年，《阿拉斯加流行病学公报》(Alaska Epidemiology Bulletin)发表了一份报告，在两名接受金属对金属植入的健康49岁男性身上发现了与金属学相关的症状。整形外科医生斯蒂芬·s·托尔(Stephen S. Tower)撰写了这些案例研究。

来源:阿拉斯加流行病学公告2010年5月28日

尽管肾功能正常，但两名男子血液中的钴含量都是有毒的。每位患者都接受了修复手术，结果发现假体周围的组织死亡。塔说，在两名男子的假体周围组织中“有金属碎片的染色”。植入物也显示出磨损的迹象。

在取出有问题的假体后的几个月内，两名患者的大部分症状都有了显著改善。但其中一名失去部分视力的患者，在手术后6个月仍未恢复之前的视力。

根据美国食品和药物管理局，医生可以依靠软组织成像或金属离子测试来确定患者体内是否有过量的金属离子。每一种都可以提供金属离子造成组织损伤的证据，但这两种都不应被用作髋关节是否因金属病而失效的唯一测试。

软组织成像包括核磁共振、CT和超声扫描。每种方法各有优缺点。金属对金属髋关节中的金属会在核磁共振成像和CT扫描的成像场中产生畸变。超声波可以让医生在没有金属干扰的情况下看到组织，但它们的分辨率较低，不能像核磁共振或ct那样显示皮肤深处的图像。

医生也可能用血液测试来检查钴、铬、钼和钛，所有金属都用于金属对金属髋关节。FDA建议任何测试都应该能够测量低至十亿分之一(ppb)的离子水平。这意味着每十亿份血液中就有一份金属离子。

在过去，这个门槛是现在的7倍。但截至2019年，FDA推荐的临界值要小得多。该机构发现，一些高于7.0 ppb阈值的患者没有症状，而一些低于7.0 ppb阈值的患者已经出现了金属对金属髋关节并发症。

FDA还为医生提供了关于选择实验室进行血液采样和如何解释实验室结果的指导。

现在有金属对金属的人髋关节植入物有患上金属病的风险。但并不是每个拥有金属对金属髋关节的人都会患上金属病或其他与植入物磨损相关的症状。

美国食品和药物管理局建议，如果患者表现出六种症状中的任何一种，医生就应该检测离子水平过高。

证明金属离子测试的症状

• 皮疹或其他过敏反应
• 心肌病，一种心脏组织的慢性疾病
• 神经系统的改变，包括听力或视力的损害
• 心理变化，包括抑郁和认知障碍
• 肾功能问题
• 甲状腺功能障碍，包括颈部不适，疲劳，体重增加或感觉冷

来源:美国食品和药物管理局

FDA不建议对没有表现出这些症状的人进行检查，只要他们的整形外科医生确定髋关节功能正常。

去除和替换磨损的金属对金属的手术是金属病的唯一治疗方法。它阻止了更多金属离子的释放。医生会移除植入物周围的病变骨和组织。

对于严重的金属病，组织和骨坏死的数量，或死亡，决定了手术的结果。有些病人在翻修手术中会骨折，因为骨骼脆弱和广泛的组织损伤。在翻修手术中，外科医生将金属对金属植入物替换为陶瓷对金属或塑料对金属植入物，以尽量减少未来金属离子的问题。

根据发表在《流行病学简报》上的案例研究，在翻修手术后的3到6个月内，一些患者的症状可能会显著改善。

2016年2月，美国食品和药物管理局提高了金属对金属髋关节植入物批准的门槛。现在，它要求制造商在美国销售设备之前，必须经过该机构最严格的审批程序。

制造商现在必须向FDA证明，一种新的金属对金属髋关节是有有效的科学证据支持的，表明它对预期用途是安全和有效的。FDA还要求公司在对植入物、标签或生产方式进行任何更改之前，必须获得该机构的批准。制造商还必须每年向FDA提交一定的报告要求。

在新要求之前，大多数金属对金属髋关节都通过了FDA的510(k)批准程序。制造商不需要证明他们的新设备是安全和有效的，只需证明它与市场上的另一种设备“基本上相似”就可以了。

大多数制造商停止或发行金属对金属髋关节植入产品髋关节置换回忆在成千上万的病人被这些设备伤害之后。因金属病或其他并发症受伤的病人也提交了数以万计的申请髋关节置换的诉讼对有缺陷的设备。

截至2019年3月，美国还没有批准使用金属对金属全髋关节置换术。然而，FDA已经批准了两种金属对金属髋关节置换系统。