Vitamine E-diffuus sterk verknoopte polyethyleen voering

De eerste generatie modern sterk verknoopt polyethyleen (XLPE) werd klinisch geïntroduceerd in 1998 en is in de meeste landen standaard geworden als draagvlak bij totale heupartroplastiek. Studies van deze materialen hebben aangetoond dat de penetratie in de femurkop aanzienlijk is verminderd in vergelijking met gamma-gesteriliseerd conventioneel polyethyleen.

Thermisch behandelen (smelten of uitgloeien) is vaak een onderdeel van het fabricageproces van sterk verknoopte polyethylenen. Het polyethyleen wordt blootgesteld aan bestraling om verknoping te bereiken en de slijtvastheid te verbeteren. Verknoping door bestraling verhoogt de hoeveelheid vrije radicalen in het materiaal. Deze radicalen moeten worden geëlimineerd of gestabiliseerd om oxidatieve afbraak na verloop van tijd te voorkomen. Thermische behandeling verbetert de oxidatieweerstand, maar verandert mogelijk de mechanische eigenschappen van het polyethyleen.

Door uitgloeien, d.w.z. warmtebehandeling onder de smelttemperatuur, behoudt het materiaal betere mechanische eigenschappen, maar de eliminatie van vrije radicalen is suboptimaal, wat kan leiden tot oxidatie in vivo. Warmtebehandeling van het polyethyleen boven de smelttemperatuur zal de hoeveelheid effectiever verminderen of elimineren overgebleven vrije radicalen. Dit verhoogt de oxidatieweerstand, maar heeft een negatieve invloed op de mechanische eigenschappen van het materiaal.

Vanwege deze beperkingen zijn er nieuwe generaties verknoopte polyethyleenmaterialen ontwikkeld. De introductie van vitamine E (α-tocoferol), een natuurlijke antioxidant in het materiaal, voorkomt oxidatieve afbraak en stabiliseert de vrije radicalen in bestraald polyethyleen plastic. In laboratoriumtests hebben polyethyleenvoeringen met ingebouwde vitamine E een vergelijkbare slijtage, grotere sterkte en betere weerstand tegen oxidatie aangetoond in vergelijking met de eerste generatie verknoopt polyethyleen. Momenteel zijn er alleen laboratoriumstudies over diffuus polyethyleen met vitamine E beschikbaar.

De hypothese in deze studie is dat de E-XLPE-slijtage op de vroege termijn laag is en vergelijkbaar met een warmtebehandelde XLPE. De onderzoekers veronderstellen ook dat de fixatie van het implantaat en het klinische resultaat na twee jaar niet worden beïnvloed door de keuze voor polyethyleen.

De onderzoekers evalueerden daarom de vroege inbedding en slijtage bij een ongecementeerde artroplastiek die werd geleverd met voeringen gemaakt van met vitamine E diffusie gedoteerde XLPE (E1®, Biomet, Warsaw, IN, VS). In de controlegroep gebruikten de onderzoekers dezelfde ongecementeerde heupprothese met polyethyleen liners vervaardigd om hoge niveaus van verknoping te bereiken zonder de mechanische sterkte op te offeren en resterende vrije radicalen te doven (ArComXL®, Biomet, Warzaw, IN, VS).