Análisis de Explantes de Polietileno Reticulado y Convencional

Durante muchos años, la radiación gamma en el aire fue un método común para la esterilización terminal de materiales de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) utilizados para el reemplazo de articulaciones. Un subproducto fortuito de la esterilización con radiación gamma fue el entrecruzamiento de polímeros que tendía a mejorar el rendimiento de desgaste del polietileno. Sin embargo, durante la década de 1990, la comunidad ortopédica se dio cuenta de que la radiación gamma creaba radicales libres dentro del polietileno, lo que hacía que el material fuera susceptible a la degradación oxidativa. En vista de este efecto potencialmente nocivo, se desarrollaron métodos de esterilización terminal que utilizan tratamientos químicos de superficie para evitar la formación de radicales libres. Para inducir la reticulación del polietileno sin radicales libres residuales, los fabricantes también desarrollaron métodos para reticular el polietileno seguido de tratamientos térmicos para eliminar los radicales libres. Estos materiales entrecruzados se introdujeron durante la última parte de la década de 1990 y los estudios de resultados clínicos entre pacientes con reemplazo de cadera demostraron una reducción sustancial del desgaste en los primeros intervalos de seguimiento según las mediciones radiográficas. Sin embargo, se desconoce el rendimiento a largo plazo del polietileno reticulado y algunos investigadores han expresado preocupaciones relacionadas con la degradación in vivo. Además, algunos componentes de UHMWPE reticulados han mostrado altos niveles de oxidación y escisión de cadena después de retirarlos de los pacientes y almacenarlos en el aire. Entre estos implantes, se desconoce si la oxidación y la escisión de la cadena ocurrieron durante la implantación o después de que se retiró el polietileno del paciente.

Este estudio caracterizará las propiedades materiales de los revestimientos de polietileno recuperados de pacientes con reemplazo de cadera. La población del estudio incluirá revestimientos de UHMWPE convencionales y reticulados que se esterilizaron terminalmente sin el uso de radiación. Para cuantificar los efectos potenciales de los diferentes métodos de almacenamiento, se incluirán en la población de estudio los revestimientos que se envasaron al vacío y se congelaron después de la recuperación y otros que se almacenaron a temperatura ambiente con acceso a la luz y el aire ambientales después de la explantación. Las técnicas de análisis incluirán la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), el calorímetro diferencial de barrido (DSC) y las mediciones de densidad de reticulación. Las mediciones de la densidad de reticulación se evaluarán en función de la distancia desde la superficie articular y el borde del implante. También se evaluarán los contenidos de gel e hidroperóxido. El objetivo del análisis es comprender mejor los cambios en las propiedades del material de polietileno que ocurren in vivo y ex vivo.