Analyse des explants de polyéthylène réticulé et conventionnel

Pendant de nombreuses années, l'irradiation gamma dans l'air était une méthode courante pour la stérilisation terminale des matériaux en polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE) utilisés pour le remplacement des articulations. Un sous-produit fortuit de la stérilisation par irradiation gamma était la réticulation du polymère qui avait tendance à améliorer les performances d'usure du polyéthylène. Au cours des années 1990, cependant, la communauté orthopédique a pris conscience que l'irradiation gamma créait des radicaux libres dans le polyéthylène, rendant le matériau sensible à la dégradation oxydative. Face à cet effet potentiellement délétère, des méthodes de stérilisation terminale utilisant des traitements chimiques de surface ont été développées pour éviter la formation de radicaux libres. Pour induire une réticulation du polyéthylène sans radicaux libres résiduels, les industriels ont également développé des méthodes de réticulation du polyéthylène suivies de traitements thermiques pour éliminer les radicaux libres. Ces matériaux réticulés ont été introduits au cours de la dernière partie des années 1990 et des études de résultats cliniques chez des patients ayant subi une arthroplastie de la hanche ont démontré une usure considérablement réduite aux premiers intervalles de suivi sur la base de mesures radiographiques. Cependant, les performances à long terme du polyéthylène réticulé sont inconnues et certains chercheurs ont exprimé des inquiétudes concernant la dégradation in vivo. De plus, certains composants UHMWPE réticulés ont montré des niveaux élevés d'oxydation et de scission de chaîne après leur retrait des patients et leur stockage dans l'air. Parmi ces implants, on ne sait pas si l'oxydation et la scission de la chaîne se sont produites pendant l'implantation ou après le retrait du polyéthylène du patient.

Cette étude caractérisera les propriétés matérielles des revêtements en polyéthylène récupérés sur des patients ayant subi une arthroplastie de la hanche. La population à l'étude comprendra des revêtements UHMWPE réticulés et conventionnels qui ont été stérilisés en phase terminale sans l'utilisation de rayonnement. Pour quantifier les effets potentiels des différentes méthodes de stockage, les revêtements qui ont été emballés sous vide et congelés après récupération et d'autres qui ont été stockés à température ambiante avec accès à la lumière et à l'air ambiants après l'explantation seront inclus dans la population étudiée. Les techniques d'analyse comprendront la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), le calorimètre à balayage différentiel (DSC) et les mesures de densité de réticulation. Les mesures de densité de réticulation seront évaluées en fonction de la distance entre la surface articulaire et le bord de l'implant. Les teneurs en gel et en hydroperoxyde seront également évaluées. L'objectif de l'analyse est de mieux comprendre les changements dans les propriétés des matériaux en polyéthylène qui se produisent in vivo et ex vivo.