Térhálósított és hagyományos polietilén explantátumok elemzése

Sok éven át a levegőben történő gamma-besugárzás volt az ízületi pótlásra használt ultranagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE) anyagok terminális sterilizálásának általános módja. A gamma-besugárzással végzett sterilizálás mellékterméke a polimer térhálósodás volt, amely javította a polietilén kopási teljesítményét. Az 1990-es években azonban az ortopéd közösség felismerte, hogy a gamma-besugárzás szabad gyököket hoz létre a polietilénben, ami az anyagot oxidatív lebomlásra teszi. Erre a potenciálisan káros hatásra tekintettel kémiai felületkezelést alkalmazó terminális sterilizálási módszereket dolgoztak ki a szabad gyökképződés elkerülésére. A maradék szabad gyökök nélküli polietilén térhálósodásának előidézésére a gyártók módszereket is kidolgoztak a polietilén térhálósítására, majd hőkezeléssel a szabad gyökök eltávolítására. Ezeket a térhálósított anyagokat az 1990-es évek második felében vezették be, és a csípőprotézises betegek körében végzett klinikai kimenetelű vizsgálatok a radiográfiai mérések alapján lényegesen csökkent kopást mutattak a korai követési időközönként. A térhálósított polietilén hosszú távú teljesítménye azonban nem ismert, és egyes kutatók aggodalmukat fejezték ki az in vivo lebomlás miatt. Ezenkívül egyes térhálósított UHMWPE komponensek magas szintű oxidációt és láncszakadást mutattak a betegekből való eltávolítás és levegőn történő tárolás után. Ezen implantátumok közül nem ismert, hogy az oxidáció és a láncszakadás a beültetés során vagy a polietilén páciensről való eltávolítása után következett be.

Ez a tanulmány a csípőprotézis-betegekből származó polietilén betétek anyagtulajdonságait fogja jellemezni. A vizsgálati populáció térhálósított és hagyományos UHMWPE béléseket fog tartalmazni, amelyeket végül sugárzás nélkül sterilizáltak. A különböző tárolási módszerek lehetséges hatásainak számszerűsítésére a vizsgálati populációba be kell vonni a vákuumcsomagolást és a visszanyerés után lefagyasztott béléseket, valamint azokat, amelyeket szobahőmérsékleten tároltak úgy, hogy az explantációt követően hozzáférjenek a környezeti fényhez és levegőhöz. Az elemzési technikák közé tartozik a Fourier transzformációs infravörös spektroszkópia (FTIR), a differenciális pásztázó kaloriméter (DSC) és a keresztkötési sűrűség mérése. A keresztkötési sűrűségméréseket az ízületi felülettől és az implantátum peremétől való távolság függvényében értékelik. A gél- és hidroperoxid-tartalmat is értékelni fogják. Az elemzés célja a polietilén anyagok tulajdonságainak in vivo és ex vivo bekövetkező változásainak jobb megértése.