Титан в плазме

Определение концентрации титана в крови, используемое для оценки состояния имплантатов из титанового сплава.

Синонимы английские

Titanium (Ti), Blood.

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
• Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Титан – это широко распространенный в природе металл. Почва, вода и воздух содержат небольшое количество титана, присутствующего в форме различных оксидов. Он не относится к эссенциальным, то есть жизненно необходимым элементам (в отличие, например, от железа) и не считается токсичным для человека металлом (как, например, ртуть). Титан широко применяется в качестве пищевой добавки. Продукты, подвергнутые технологической обработке, содержат гораздо более высокие концентрации титана, чем натуральные.

99  % титана поступает в организм человека с пищей, в сутки взрослый человек употребляет 0,1–1,0 мг титана. Абсорбция титана в пищеварительном тракте низкая (всего около 3 %), и большая его часть быстро выводится с калом и мочой. Всего в организме человека содержится 9-15 мг титана, при этом значительная часть находится в легких. В легкие он поступает в виде титановой пыли, которая, однако, не является токсичной и не приводит к развитию фиброза.

Титановые сплавы используются для производства искусственных суставов, протезов и имплантатов, в частности при переломах костей, а также в стоматологии. Хорошо известно, что протезы могут подвергаться коррозии и изнашиваться, выделяя в окружающие ткани ионы металлов и продукты деградации поверхности протезов. Ионы металлов при изнашивании протезов могут способствовать развитию канцерогенеза, аллергии и остеолиза (разрушения костной ткани). Кроме того, титановые сплавы могут стимулировать продукцию простагландинов и интерлейкина. Таким образом, влияние избытка титана на здоровье человека является предметом исследований современной токсикологии.

В норме большая часть титана находится внутри клеток, а его концентрация в крови при отсутствии титановых имплантатов составляет менее 1 нг/мл. При имплантации титансодержащего протеза она умеренно повышается, но при хорошем состоянии протеза не превышает 1,0-3,0 нг/мл. Изнашивание протезов может сопровождаться значительным повышением уровня титана в крови – более 10 нг/мл. Чтобы оценить значение такого воздействия, необходимо точно измерить нормальные уровни титана в кровотоке и количественно определить повышенные уровни титана у пациентов с имплантатами.

Следует отметить, что изолированное повышение уровня титана в крови без каких-либо дополнительных клинических признаков не всегда указывает на изнашивание протеза или его несостоятельность.

Другими компонентами сплавов, используемых в медицине, являются ванадий и алюминий. В отличие от титана, токсичность этих элементов для организма человека доказана. По этой причине анализ на титан целесообразно дополнить анализами на алюминий и ванадий.

Для чего используется исследование?

• Для оценки состояния имплантатов из титанового сплава.

Когда назначается исследование?

• При контрольном обследовании пациента с имплантатом, содержащим титан;
• при подозрении на изнашивание или неисправность имплантата, содержащего титан.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,1–50 мкг/л.

Причины повышения уровня титана в крови:

• изнашивание или несостоятельность искусственного сустава, имплантата или протеза, содержащего титан.

Понижение уровня титана в крови не имеет диагностической значимости.

Что может влиять на результат?

• Состояние титансодержащего имплантата – концентрация титана при его изнашивании может быть повышенной.

Важные замечания

• Изолированное повышение уровня титана в крови при отсутствии каких-либо дополнительных клинических признаков не всегда указывает на изнашивание протеза или его несостоятельность.
• Результат исследования следует оценивать с учетом дополнительных анамнестических, лабораторных и инструментальных данных.

Также рекомендуется

• Алюминий в плазме
• Алюминий в моче
• Алюминий в волосах
• Комплексный анализ на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (23 показателя)
• Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)
• Расширенный комплексный анализ на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (40 показателей)

Кто назначает исследование?

Хирург, ортопед, врач общей практики.

Литература

• Ipach I, Schäfer R, Mittag F, Leichtle C, Wolf P, Kluba T. The development of whole blood titanium levels after instrumented spinal fusion – is there a correlation between the number of fused segments and titanium levels? BMC Musculoskelet Disord. 2012 Aug 27;13:159.
• Rylander LS, Milbrandt JC, Armington E, Wilson M, Olysav DJ. Trace metal analysis following locked volar plating for unstable fractures of the distal radius. Iowa Orthop J. 2010;30:89-93.
• Engh CA Jr, MacDonald SJ, Sritulanondha S, Thompson A, Naudie D, Engh CA. 2008 John Charnley award: metal ion levels after metal-on-metal total hip arthroplasty: a randomized trial. Clin Orthop Relat Res. 2009 Jan;467(1):101–11. doi: 10.1007/s11999-008-0540-9. Epub 2008 Oct 15.