Analyse av kryssbundne og konvensjonelle polyetyleneksplantater

I mange år var gammabestråling i luft en vanlig metode for terminalsterilisering av ultrahøymolekylær polyetylenmaterialer (UHMWPE) brukt til ledderstatning. Et serendipitalt biprodukt av sterilisering med gamma-bestråling var polymertverrbinding som hadde en tendens til å forbedre sliteevnen til polyetylenet. I løpet av 1990-tallet ble imidlertid det ortopediske miljøet klar over at gammastråling skapte frie radikaler i polyetylen, noe som gjorde materialet utsatt for oksidativ nedbrytning. Med tanke på denne potensielt skadelige effekten ble terminalsteriliseringsmetoder ved bruk av kjemiske overflatebehandlinger utviklet for å unngå dannelse av frie radikaler. For å indusere polyetylen-tverrbinding uten gjenværende frie radikaler, utviklet produsenter også metoder for å tverrbinde polyetylenet etterfulgt av varmebehandlinger for å eliminere frie radikaler. Disse tverrbundne materialene ble introdusert i løpet av siste del av 1990-tallet, og kliniske utfallsstudier blant hofteprotesepasienter har vist betydelig redusert slitasje ved tidlige oppfølgingsintervaller basert på radiografiske målinger. Imidlertid er den langsiktige ytelsen til tverrbundet polyetylen ukjent, og noen etterforskere har uttrykt bekymring knyttet til in vivo-nedbrytning. I tillegg har noen tverrbundne UHMWPE-komponenter vist høye nivåer av oksidasjon og kjedeklipp etter fjerning fra pasienter og lagring i luft. Blant disse implantatene er det ukjent om oksidasjonen og kjedeklippet skjedde under implantasjonen eller etter at polyetylenet ble fjernet fra pasienten.

Denne studien vil karakterisere materialegenskapene til polyetylenforinger hentet fra hofteprotesepasienter. Studiepopulasjonen vil inkludere tverrbundne og konvensjonelle UHMWPE-foringer som ble avsluttet sterilisert uten bruk av stråling. For å kvantifisere de potensielle effektene av ulike lagringsmetoder, vil foringer som ble vakuumpakket og frosset etter uthenting og andre som ble lagret ved romtemperatur med tilgang til omgivelseslys og luft etter eksplantasjon inkluderes i studiepopulasjonen. Analyseteknikker vil inkludere Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimeter (DSC) og tverrbindingstetthetsmålinger. Tverrbindingstetthetsmålinger vil bli evaluert som en funksjon av avstanden fra leddoverflaten og kanten på implantatet. Gel- og hydroperoksidinnhold vil også bli evaluert. Målet med analysen er å bedre forstå endringene i polyetylenmaterialegenskapene som skjer in vivo og ex vivo.