Silloitettujen ja tavanomaisten polyeteenieksplantaattien analyysi

Useiden vuosien ajan gammasäteilytys ilmassa oli yleinen menetelmä nivelten korvaamiseen käytettyjen ultrakorkean molekyylipainon polyeteenimateriaalien (UHMWPE) terminaalisterilointiin. Gammasäteilyllä tapahtuvan steriloinnin satunnainen sivutuote oli polymeerin silloitus, joka pyrki parantamaan polyeteenin kulumiskykyä. 1990-luvulla ortopediyhteisö kuitenkin huomasi, että gammasäteily loi vapaita radikaaleja polyeteenissä, mikä teki materiaalista alttiita oksidatiiviselle hajoamiselle. Tämän mahdollisesti haitallisen vaikutuksen vuoksi kehitettiin kemiallisia pintakäsittelyjä käyttäviä terminaalisterilointimenetelmiä vapaiden radikaalien muodostumisen välttämiseksi. Valmistajat kehittivät myös polyeteenin silloittamista koskevia menetelmiä polyeteenin silloittamisen aikaansaamiseksi ilman jäännösvapaita radikaaleja, joita seurasi lämpökäsittely vapaiden radikaalien poistamiseksi. Nämä silloitetut materiaalit otettiin käyttöön 1990-luvun loppupuolella, ja lonkkaproteesipotilailla tehdyt kliiniset tulostutkimukset ovat osoittaneet merkittävästi vähentyneen kulumisen varhaisilla seurantaväleillä radiografisten mittausten perusteella. Silloitetun polyeteenin pitkän aikavälin suorituskykyä ei kuitenkaan tunneta, ja jotkut tutkijat ovat ilmaisseet huolensa in vivo -hajoamisesta. Lisäksi jotkin silloitetut UHMWPE-komponentit ovat osoittaneet korkeaa hapettumista ja ketjun katkeamista potilaista poistamisen ja ilmassa säilytyksen jälkeen. Näistä implanteista ei tiedetä, tapahtuivatko hapettuminen ja ketjun katkeaminen implantaation aikana vai sen jälkeen, kun polyeteeni oli poistettu potilaasta.

Tämä tutkimus luonnehtii lonkkaproteesipotilailta saatujen polyeteenivuoreiden materiaaliominaisuuksia. Tutkimuspopulaatio sisältää silloitettuja ja tavanomaisia ​​UHMWPE-vuorauksia, jotka steriloitiin lopullisesti ilman säteilyä. Erilaisten varastointimenetelmien mahdollisten vaikutusten kvantifioimiseksi tutkimuspopulaatioon sisällytetään vuoraukset, jotka oli tyhjiöpakattu ja jäädytetty talteenoton jälkeen, ja muut, jotka säilytettiin huoneenlämmössä siten, että ympäristön valo ja ilma pääsivät käsiksi eksplantaation jälkeen. Analyysitekniikoihin kuuluvat Fourier-muunnos infrapunaspektroskopia (FTIR), differentiaalinen pyyhkäisykalorimetri (DSC) ja ristisidoksen tiheysmittaukset. Ristisidoksen tiheysmittaukset arvioidaan etäisyyden funktiona nivelpinnasta ja implantin reunasta. Myös geeli- ja hydroperoksidipitoisuudet arvioidaan. Analyysin tavoitteena on ymmärtää paremmin polyeteenimateriaalien ominaisuuksien muutoksia in vivo ja ex vivo.