Analisi delle particelle di usura del polietilene TKA

Contributo medico previsto e significato In questo studio, i ricercatori indagano se un polietilene di nuova introduzione (polietilene altamente reticolato, polietilene contenente vitamina E in vivo) può sopprimere la produzione di detriti da usura più del polietilene convenzionale. Se il polietilene appena introdotto riuscirà a ridurre la produzione di detriti da usura, si prevede che in futuro ridurrà anche i guasti delle articolazioni artificiali. Tuttavia, se il polietilene di nuova introduzione aumenta effettivamente la produzione di detriti da usura, potrebbe essere un campanello d’allarme precoce per i chirurghi di tutto il mondo. In altre parole, l’impatto internazionale e sociale di questa ricerca è estremamente ampio.

Per effettuare questa ricerca sono necessari due requisiti unici. In primo luogo, è possibile l'analisi in vivo delle particelle di usura del polietilene e, in secondo luogo, il numero di casi chirurgici di artroplastica di revisione del ginocchio oggetto di indagine è ampio. Il primo requisito è che le ricorrenti abbiano pubblicato numerosi documenti in lingua inglese sull'analisi in vivo dei detriti di usura del polietilene e che le loro strutture siano le più adatte e pienamente in grado di effettuare l'analisi a livello mondiale. Essere. Il secondo requisito è che i ricercatori debbano collaborare non solo con il nostro ospedale ma anche con strutture che eseguono un gran numero di interventi di revisione dell’artroplastica del ginocchio. Non solo il nostro ospedale, ma anche il nostro ospedale affiliato, che è una delle strutture in Giappone che esegue il maggior numero di interventi chirurgici all'articolazione del ginocchio (Naniwa Ikuno Hospital) e l'ospedale che esegue il maggior numero di interventi chirurgici all'articolazione del ginocchio in tutto il mondo (Mayo Clinic [USA]) . , Ospedale di Chirurgia Speciale [USA], Istituto Ortopedico Rizzoli [Italia]).

Metodo di ricerca In questo studio, i ricercatori hanno condotto le seguenti fasi per determinare le particelle di usura in vivo (numero, dimensione e morfologia) del polietilene convenzionale, i cui risultati a lungo termine sono già stati chiariti, e del polietilene contenente vitamina E, la cui metà - i risultati a lungo termine non sono stati ancora chiariti. Chiarire la differenza [Figura 3].

Obiettivo di questa ricerca In questo studio, i ricercatori si concentreranno sui pazienti sottoposti a revisione dell'artroplastica del ginocchio come trattamento medico di routine.

Prima sostituzione totale dell'articolazione

• 30 pazienti che utilizzavano polietilene contenente vitamina E
• 30 pazienti che hanno utilizzato polietilene convenzionale (senza elevata reticolazione)
• 30 pazienti che hanno utilizzato polietilene convenzionale (ad elevata reticolazione)

Accumulo di tessuto periarticolare In questo studio, i ricercatori si concentreranno sui pazienti sottoposti ad artroplastica di revisione del ginocchio come trattamento medico di routine.

Il test sarà condotto dopo aver ottenuto l'approvazione del comitato etico di ciascuna struttura e aver ottenuto il consenso informato. Il tessuto pericapsulare, che viene rimosso durante l'intervento chirurgico e solitamente scartato, viene ottenuto e fissato in formalina fissativa. Il tessuto verrà trasportato al Dipartimento di Chirurgia Ortopedica, Scuola di Medicina dell'Università Pubblica di Osaka per l'analisi. Il trasporto internazionale di tessuti richiede l'outsourcing a società specializzate con esperienza nel trasporto di tessuti dall'estero.

Isolamento dei detriti da usura in polietilene Il tessuto raccolto attorno alla capsula articolare viene immerso in NaOH 5M a 65°C per 1 ora per decomporre la proteina. Preparare uno strato di saccarosio (5, 10, 20%) in una provetta da 14 ml (provetta 14PA, Hitachi Koki Co, Ltd, Tokyo, Giappone), aggiungere la soluzione disciolta e collocarla in un'ultracentrifuga (CP100a, rotore P28S1014, Hitachi Koki) . Ultracentrifuga a 28.000 giri/min [103,7009 g] per 3 ore a 4°C. Preparare uno strato di isopropanolo (0,90 e 0,96 g/ml) in una provetta da 40 ml (provetta 40PA, Hitachi Koki Co, Ltd, Tokyo, Giappone), aggiungere lo strato superiore dello strato di saccarosio e centrifugare a 28.000 giri/min (103.7009 g ) ed eseguire l'ultracentrifugazione a 4°C per 1 ora. Lo strato intermedio di isopropanolo viene raccolto per isolare i detriti di usura del polietilene.

Analisi dei detriti di usura del polietilene Lo strato intermedio di isopropanolo viene filtrato attraverso un filtro in policarbonato da 0,1 μm (VCTP 013-00, Millipore Corporation, Bedford, MA). Asciugare il filtro in policarbonato, fissarlo su un piedistallo in alluminio (M4, Nisshin EM Co, Ltd, Tokyo, Giappone) e applicare il rivestimento in platino (sputter ionico E-1030, Hitachi Science Systems Ltd, Tokyo, Giappone). Osservare le particelle di usura del polietilene sul filtro in policarbonato utilizzando un microscopio elettronico a scansione (S4700SI, Hitachi Ltd, Tokyo, Giappone) e analizzare i seguenti elementi utilizzando un analizzatore di immagini (Mac Scope, Mitani Co, Tokyo, Giappone).

• Numero di particelle di usura in polietilene (numero per 1 g di tessuto)
• Dimensioni (diametro del cerchio equivalente [μm])
• Forma (proporzioni, rotondità)

Confronto della morfologia della polvere da usura di polietilene iv vivo in base al materiale del polietilene. Il numero, le dimensioni e la forma dei detriti da usura del polietilene verranno confrontati tra il polietilene convenzionale, i cui risultati a lungo termine sono già stati chiariti, e il polietilene contenente vitamina E, il cui medio- I risultati a lungo termine non sono ancora stati chiariti.

I ricercatori hanno inoltre studiato i fattori che influenzano l'usura del polietilene in vivo (età, altezza, peso, periodo dall'intervento iniziale all'intervento di revisione, range di movimento dell'articolazione del ginocchio, punteggio clinico della protesi di ginocchio [Knee Society Score, punteggio di attività UCLA]).

Elementi di valutazione (risultato) Principali elementi di valutazione: Morfologia delle particelle di usura del polietilene (numero di particelle di usura, diametro equivalente del cerchio [㎛], proporzioni, rotondità) [Motivo per l'impostazione degli endpoint primari] Perché è un elemento di valutazione standard per valutare i detriti di usura del polietilene .

Endpoint secondari:

• Indice di massa corporea
• Gamma di movimento dell'articolazione del ginocchio
• Punteggio clinico (punteggio della Knee Society, punteggio di attività dell'UCLA) [Motivo per l'impostazione degli endpoint secondari] Perché può influenzare la produzione di detriti da usura in polietilene.

Numero previsto di soggetti di ricerca e base per fissarlo (compresi i casi in cui il numero di soggetti di ricerca è stabilito senza basarsi su basi statistiche) Totale 90 casi

• 30 pazienti che utilizzavano polietilene contenente vitamina E
• 30 pazienti che hanno utilizzato polietilene convenzionale (nessuna reticolazione elevata)
• 30 pazienti che utilizzavano polietilene convenzionale (con elevata reticolazione) Motivazione per l'impostazione: il numero target di casi è stato determinato dal numero di casi presso istituti correlati durante il periodo di studio.