Vitamin E-diffusert sterkt kryssbundet polyetylenfor

Første generasjon moderne høyt tverrbundet polyetylen (XLPE) ble klinisk introdusert i 1998 og har i de fleste land blitt standard som bæreflate ved total hofteprotese. Studier av disse materialene har vist betydelig redusert penetrasjon av lårhodet sammenlignet med gammasterilisert konvensjonell polyetylen.

Termisk behandling (smelting eller gløding) er ofte en del av produksjonsprosessen av sterkt tverrbundne polyetylener. Polyetylenet utsettes for bestråling for å oppnå tverrbinding og forbedre slitestyrken. Tverrbinding ved bestråling øker mengden av frie radikaler i materialet. Disse radikalene må elimineres eller stabiliseres for å unngå oksidativ nedbrytning over tid. Termisk behandling forbedrer oksidasjonsmotstanden, men endrer potensielt de mekaniske egenskapene til polyetylenet.

Ved å gløde dvs. varmebehandling under smeltetemperaturen opprettholder materialet bedre mekaniske egenskaper, men eliminering av frie radikaler er suboptimalt, noe som kan føre til oksidasjon in vivo. Varmebehandling av polyetylenet over smeltetemperaturen vil mer effektivt redusere eller eliminere mengden av gjenværende frie radikaler. Dette vil øke oksidasjonsmotstanden, men vil negativt påvirke materialets mekaniske egenskaper.

På grunn av disse begrensningene har nye generasjoner av tverrbundne polyetylenmaterialer blitt utviklet. Innføring av vitamin E (α-tokoferol), en naturlig antioksidant i materialet, forhindrer oksidativ nedbrytning og stabiliserer de frie radikalene som finnes i bestrålt polyetylenplast. I laboratorietester har polyetylenforinger med inkorporert vitamin E vist tilsvarende slitasje, større styrke og bedre motstand mot oksidasjon sammenlignet med første generasjons tverrbundet polyetylen. Foreløpig er det bare laboratoriestudier på vitamin E diffusert polyetylen tilgjengelig.

Hypotesen i denne studien er at tidlig E-XLPE-slitasje er lav og kan sammenlignes med en varmebehandlet XLPE. Etterforskerne antar også at implantatfiksering og klinisk utfall etter to år vil være upåvirket av valget av polyetylen.

Etterforskerne evaluerte derfor tidlig sengetøy i og slitasje i en usementert artroplastikk utstyrt med foringer laget av vitamin E diffusjonsdopet XLPE (E1®, Biomet, Warszawa, IN, USA). I kontrollgruppen brukte etterforskerne den samme usementerte hofteprotesen med polyetylenforinger produsert for å oppnå høye nivåer av tverrbinding uten å ofre den mekaniske styrken og slukke gjenværende frie radikaler (ArComXL®, Biomet, Warzaw, IN, USA).