Concordance between laboratories in metal ion testing in patients with metal-on-metal hip implants

Concordance between laboratories in metal ion testing in patients with metal-on-metal hip implants

Can J Surg 2019;62(1):9-13 | PDF

Raghav Saini, MBBS, MS; Pam Railton, MSc; Jessica Boyd, PhD; Hossein Sadrzadeh, PhD; James N. Powell, MD

Abstract

Background: Testing of whole blood or serum metal ion levels has become an important part of assessing and monitoring the performance of metal-on-metal bearings, both in hip resurfacing arthroplasty and in total hip replacement. The aim of this study was to determine the concordance between 2 laboratories testing cobalt and chromium ion levels in patients with metal-on-metal bearings.

Methods: Serum and whole blood samples from patients who had undergone metal-on-metal resurfacing or large-diameter total hip arthroplasty were tested for cobalt and chromium ions in laboratory A (a recognized laboratory) and laboratory B (tasked with testing clinical specimens). Laboratory A performed cobalt and chromium testing on whole blood, and laboratory B performed cobalt testing on whole blood and chromium testing on serum.

Results: Samples from 104 patients were tested. Laboratory B reported lower whole blood cobalt levels than laboratory A. Furthermore, laboratory A reported that all patients had elevated whole blood cobalt ion levels compared to the normal reference values for the laboratory, whereas laboratory B reported that 46 patients (44.2%) had whole blood cobalt ion levels within the normal reference range for the laboratory.

Conclusion: This comparative study highlights the importance of using a single laboratory for metal ion testing, as values generated from different laboratories may not be directly comparable. With recent literature suggesting that whole blood cobalt levels as low as 1 ppb may be a predictor of adverse reactions to metal debris, accurate clinical measurement needs to be increasingly exact.

Résumé

Contexte : Le dosage sanguin ou sérique d’ions métalliques est devenu une étape importante de l’évaluation et du suivi des prothèses à couple de frottement métal–métal utilisées en arthroplastie de resurfaçage ou totale de la hanche. La présente étude visait à évaluer la concordance entre les résultats de 2 laboratoires pour le dosage du cobalt et du chrome chez des patients porteurs de ces prothèses.

Méthodes : Des prélèvements de sérum et de sang entier de patients porteurs d’une prothèse de resurfaçage ou d’une prothèse totale à grand diamètre de hanche à couple métal–métal ont été expédiés au laboratoire A (un laboratoire reconnu) et au laboratoire B (spécialisé en analyse d’échantillons cliniques) pour le dosage des ions cobalt et chrome. Le laboratoire A a effectué toutes ses analyses sur des prélèvements de sang entier, et le laboratoire B a utilisé le sang entier pour le dosage du cobalt et le sérum pour le dosage du chrome.

Résultats : Les prélèvements de 104 patients ont été analysés. Le laboratoire B a détecté des taux sanguins de cobalt inférieurs à ceux du laboratoire A. De plus, le laboratoire A a indiqué que tous les patients présentaient des taux de cobalt sanguins élevés par rapport à ses valeurs de référence, alors que le laboratoire B a déterminé que le taux de cobalt sanguin de 46 patients (44,2 %) se trouvait dans sa fourchette de valeurs de référence normales.

Conclusion : Cette étude comparative vient souligner l’importance de choisir un seul laboratoire pour le dosage des ions métalliques, car les valeurs générées par des établissements différents pourraient ne pas être directement comparables. Comme des études récentes semblent indiquer que des taux de cobalt sanguins aussi faibles que 1 p. p. milliard pourraient être des prédicteurs de réaction indésirable aux débris métalliques, la précision et l’exactitude des mesures cliniques revêtent une importance croissante.


Accepted Feb. 15, 2018; Published online Oct. 1, 2018

Affiliations: From the Cumming School of Medicine, University of Calgary, Calgary, Alta. (Powell, Saini, Boyd, Railton); and Calgary Laboratory Services, Calgary, Alta. (Sadrzadeh).

Competing interests: None declared.

Contributors: J. Powell, J. Boyd, P. Railton and H. Sadrzadeh designed the study. J. Powell and P. Railton acquired the data, which J. Powell, R. Saini, J. Boyd and H. Sadrzadeh analyzed. J. Powell, R. Saini, J. Boyd and P. Railton wrote the article, which all authors reviewed and approved for publication.

DOI: 10.1503/cjs.015717

Correspondence to: J. Powell, Cumming School of Medicine, University of Calgary, 3134 Hospital Drive NW, Calgary AB T2N 4N1, jnpowellemail@yahoo.ca