E-vitamiinia diffuusioitu, erittäin ristisilloitettu polyeteenivuori

Ensimmäisen sukupolven modernia erittäin silloitettua polyeteeniä (XLPE) otettiin kliinisesti käyttöön vuonna 1998, ja siitä on tullut useimmissa maissa standardi tukipintana lonkkanivelleikkauksessa. Näiden materiaalien tutkimukset ovat osoittaneet merkittävästi vähentyneen reisiluun pään tunkeutumisen verrattuna gammasteriloituun tavanomaiseen polyeteeniin.

Lämpökäsittely (sulatus tai hehkutus) on usein osa voimakkaasti silloitettujen polyeteenien valmistusprosessia. Polyeteeni altistetaan säteilylle silloittumisen saavuttamiseksi ja kulutuksenkestävyyden parantamiseksi. Säteilytyksen aiheuttama ristisilloitus lisää materiaalissa olevien vapaiden radikaalien määrää. Nämä radikaalit on eliminoitava tai stabiloitava, jotta vältetään hapettava hajoaminen ajan myötä. Lämpökäsittely parantaa hapettumisenkestävyyttä, mutta saattaa muuttaa polyeteenin mekaanisia ominaisuuksia.

Hehkuttamalla eli lämpökäsittelyllä sulatuslämpötilan alla materiaali säilyttää paremmat mekaaniset ominaisuudet, mutta vapaiden radikaalien eliminointi on epäoptimaalista, mikä voi johtaa hapettumiseen in vivo. Polyeteenin lämpökäsittely sulatuslämpötilan yläpuolella vähentää tai eliminoi tehokkaammin polyeteenin määrää. jäljellä olevat vapaat radikaalit. Tämä lisää hapettumiskestävyyttä, mutta vaikuttaa negatiivisesti materiaalin mekaanisiin ominaisuuksiin.

Näiden rajoitusten vuoksi on kehitetty uusia sukupolvia silloitettuja polyeteenimateriaaleja. E-vitamiinin (α-tokoferoli), luonnollinen antioksidantti, lisääminen materiaaliin estää oksidatiivisen hajoamisen ja stabiloi säteilytetyssä polyeteenimuovissa olevia vapaita radikaaleja. Laboratoriokokeissa E-vitamiinia sisältävät polyeteenivuoraukset ovat osoittaneet samanlaista kulumista, suurempaa lujuutta ja paremman hapettumiskestävyyden verrattuna ensimmäisen sukupolven silloitettuun polyeteeniin. Tällä hetkellä saatavilla on vain laboratoriotutkimuksia E-vitamiinidiffundoidusta polyeteenistä.

Tämän tutkimuksen hypoteesi on, että E-XLPE:n varhainen kuluminen on vähäistä ja verrattavissa lämpökäsiteltyyn XLPE:hen. Tutkijat olettavat myös, että polyeteenin valinta ei vaikuta implantin kiinnittymiseen ja kliiniseen tulokseen kahden vuoden kuluttua.

Tämän vuoksi tutkijat arvioivat varhaisen pinnoituksen ja kulumisen sementoimattomassa nivelleikkauksessa, joka oli varustettu E-vitamiinidiffuusioseostetusta XLPE:stä (E1®, Biomet, Varsova, IN, USA) tehdyillä vuorauksilla. Kontrolliryhmässä tutkijat käyttivät samaa sementoimatonta lonkkaproteesia polyeteenivuorilla, jotka oli valmistettu korkean silloittumisen saavuttamiseksi mekaanisesta lujuudesta tinkimättä ja jäännösvapaiden radikaalien sammuttamiseen (ArComXL®, Biomet, Warzaw, IN, USA).