Systemic Implications of Total Joint Replacement

全关节置换术的系统影响

基本信息

  • 批准号:
    7924430
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-18 至 2011-09-17
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): There is an increasing recognition that, in the long-term, total joint replacement (TJR) may be associated with adverse local and remote tissue responses that are mediated by the degradation products of prosthetic materials. There has been particular interest in the metallic degradation products of TJR because of the known toxicities of the metallic elements that comprise implant alloys. In this long-term study, metal release, transport, storage and excretion in patients with TJRs habs been investigated. In the current grant period, it has been demonstrated that (1) elevations in serum Ti, Co and Cr can be detected in individuals with well functioning total hip and knee replacements up to 84 months postoperative; (2) the highest Cr and Co levels have been observed in patients with metal-on-metal bearings; (3) passive dissolution from extensively porous coated Co-base alloy femoral stems is not a dominant mode of metal release; rather, fretting corrosion of femoral components at modular junctions is more closely associated with elevations in serum Cr; (4) in patients with TJR and elevated serum metal concentrations, two molecular weight ranges were found to bind Cr (at approximately 70 kD and approximately 180 kD) whereas a single molecular weight range (at approximately 70 kD) was found to bind Ti; (5) following revision surgery for a failed total hip replacement, circulating metal levels diminish, but remain chronically elevated up to 60 months post-revision; (6) Co- and Ti-alloy particulate degradation products, usually from sources other than the bearing surface, commonly disseminate to paraaortic lymph nodes, liver and spleen, particularly in individuals who have had a failed TJR; and (7) the bioreactivity of metal degradation products is governed by its' physiochemical nature and protein adducts: a Cr-containing 180 kD metal-protein complex was the most stimulatory in these studies. This proposal expands on these findings by addressing the following Specific Aims: (1) to quantify metal release in the prospective primary THR study groups which will be 10 to 15 years postoperative, an interval in which complications related to the implant are more prevalent; (2) to prospectively follow patients with Co-alloy metal-on-metal hip replacements to determine the prevalence of metal hypersensitivity in correlation with the serum and urine metal content; (3) to expand the autopsy retrieval program to characterize not: only the systemic distribution of particulate wear debris but also the tissue metal levels and the cellular localization; and (4) to conduct bioavailability and bioreactivity studies of circulating metal-protein complexes which result from corrosion and wear of joint replacement components.
描述(由申请人提供):人们越来越认识到,从长远来看,全关节置换术(TJR)可能与由假体材料的降解产物介导的不利的局部和远端组织反应相关。由于已知构成植入合金的金属元素具有毒性,因此人们对 TJR 的金属降解产物特别感兴趣。在这项长期研究中,对 TJRs habs 患者的金属释放、运输、储存和排泄进行了调查。在目前的资助期内,已经证明:(1) 在功能良好的全髋关节和膝关节置换术后长达 84 个月的个体中,可以检测到血清 Ti、Co 和 Cr 的升高; (2) 在金属对金属轴承的患者中观察到最高的 Cr 和 Co 水平; (3)大孔涂层钴基合金股骨柄的被动溶解不是金属释放的主要模式;相反,股骨组件在模块连接处的微动腐蚀与血清 Cr 的升高更为密切相关; (4) 在 TJR 和血清金属浓度升高的患者中,发现两个分子量范围与 Cr 结合(约 70 kD 和约 180 kD),而单个分子量范围(约 70 kD)与 Ti 结合; (5) 在全髋关节置换术失败的修复手术后,循环金属水平降低,但在修复后 60 个月内仍长期保持升高状态; (6) 钴合金和钛合金颗粒降解产物通常来自轴承表面以外的来源,通常会扩散到主动脉旁淋巴结、肝脏和脾脏,特别是在 TJR 失败的个体中; (7) 金属降解产物的生物反应性由其理化性质和蛋白质加合物决定:含 Cr 的 180 kD 金属-蛋白质复合物在这些研究中最具刺激性。该提案通过解决以下具体目标扩展了这些发现:(1) 量化术后 10 至 15 年的前瞻性主要 THR 研究组中的金属释放,在此期间与植入物相关的并发症更为普遍; (2) 前瞻性随访钴合金金属对金属髋关节置换术患者,以确定金属过敏的患病率与血清和尿液金属含量的相关性; (3) 扩大尸检检索程序,不仅可以表征颗粒磨损碎片的全身分布,还可以表征组织金属水平和细胞定位; (4) 对因关节置换部件的腐蚀和磨损而产生的循环金属-蛋白质复合物进行生物利用度和生物反应性研究。

项目成果

期刊论文数量(53)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Macrophage/particle interactions: effect of size, composition and surface area.
巨噬细胞/颗粒相互作用:大小、组成和表面积的影响。
  • DOI:
    10.1002/jbm.820280111
  • 发表时间:
    1994-09-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Shanbhag;A. Shanbhag;J. Jacobs;J. Black;J. Black;J. Galante;T. Glant;T. Glant
  • 通讯作者:
    T. Glant
Comparison of Zeeman Background Corrected Atomic Absorption Spectrometric and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometric detection of trace elements in electrothermally vaporized serum.
电热汽化血清中痕量元素的塞曼背景校正原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法检测的比较。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1999
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Skipor, A K;Jacobs, J J;Yu, L;Black, J
  • 通讯作者:
    Black, J
In vivo oxide-induced stress corrosion cracking of Ti-6Al-4V in a neck-stem modular taper: Emergent behavior in a new mechanism of in vivo corrosion.
颈杆模块化锥体中 Ti-6Al-4V 的体内氧化物诱导应力腐蚀开裂:体内腐蚀新机制中的紧急行为。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Gilbert, Jeremy L;Mali, Sachin;Urban, Robert M;Silverton, Craig D;Jacobs, Joshua J
  • 通讯作者:
    Jacobs, Joshua J
Wear-corrosion synergism in a CoCrMo hip bearing alloy is influenced by proteins.
CoCrMo 髋关节轴承合金的磨损腐蚀协同作用受到蛋白质的影响。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Mathew, Mathew T;Jacobs, Joshua J;Wimmer, Markus A
  • 通讯作者:
    Wimmer, Markus A
A quantitative study of bone and soft tissues in cementless porous-coated acetabular components retrieved at autopsy.
对尸检时取出的无骨水泥多孔涂层髋臼假体中骨和软组织的定量研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1993-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Pidhorz, L E;Urban, R M;Jacobs, J J;Sumner, D R;Galante, J O
  • 通讯作者:
    Galante, J O
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Joshua J Jacobs其他文献

AOA symposium. Evidence-based medicine, the quality initiative, and P4P: performance or paperwork?
AOA研讨会。

Joshua J Jacobs的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Joshua J Jacobs', 18)}}的其他基金

ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    10208473
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    10158840
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    9779182
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    9928708
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    10217598
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
The Institute for Translational Medicine
转化医学研究所
  • 批准号:
    10632295
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    10206314
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
ITM 2.0: Advancing Translational Science in Metropolitan Chicago
ITM 2.0:推进芝加哥大都市的转化科学
  • 批准号:
    10200538
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
The Institute for Translational Medicine
转化医学研究所
  • 批准号:
    10673867
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
Biotribological Layers in Metal-on-Metal Hip Replacement
金属对金属髋关节置换术中的生物摩擦层
  • 批准号:
    7855130
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:

相似国自然基金

强变形温轧超高强韧镍铝青铜合金及其组织调控和亚稳相变机制
  • 批准号:
    52304407
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
微量纳米颗粒调控镁铝系合金微观组织及同步提高强塑性机制
  • 批准号:
    52371109
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型混溶高硅铝基间隙相变储能合金设计及其电磁连续自封装
  • 批准号:
    52371132
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
自导向诱导的铝铜合金细深孔加工孔直线度偏斜预测与优化
  • 批准号:
    52305516
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
铝硅合金析出相自主构筑铠装表面鲁棒性与超疏水机械耐久性关联机制
  • 批准号:
    52375183
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Bio-tribo-corrosion resistant 3D Printed Composites for Load-bearing Implants
用于承重植入物的生物耐摩擦腐蚀 3D 打印复合材料
  • 批准号:
    10631737
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
Bio-tribo-corrosion resistant 3D Printed Composites for Load-bearing Implants
用于承重植入物的生物耐摩擦腐蚀 3D 打印复合材料
  • 批准号:
    10631737
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
Bio-tribo-corrosion resistant 3D Printed Composites for Load-bearing Implants
用于承重植入物的生物耐摩擦腐蚀 3D 打印复合材料
  • 批准号:
    10331780
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
Nutrient-Derived Alloys with Nanostructured Surfaces for Distraction Osteogenesis
用于牵引成骨的具有纳米结构表面的营养衍生合金
  • 批准号:
    9895281
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
Nutrient-Derived Alloys with Nanostructured Surfaces for Distraction Osteogenesis
用于牵引成骨的具有纳米结构表面的营养衍生合金
  • 批准号:
    10063989
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 11.99万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了