Wyściółka z wysoce usieciowanego polietylenu z rozproszoną witaminą E

Pierwsza generacja nowoczesnego wysoce usieciowanego polietylenu (XLPE) została wprowadzona klinicznie w 1998 roku iw większości krajów stała się standardową powierzchnią nośną w całkowitej alloplastyce stawu biodrowego. Badania tych materiałów wykazały znacznie zmniejszoną penetrację głowy kości udowej w porównaniu z konwencjonalnym polietylenem sterylizowanym promieniowaniem gamma.

Obróbka termiczna (topienie lub wyżarzanie) jest często częścią procesu produkcyjnego silnie usieciowanych polietylenów. Polietylen jest wystawiony na działanie promieniowania w celu uzyskania usieciowania i poprawy odporności na zużycie. Sieciowanie przez napromieniowanie zwiększa ilość wolnych rodników w materiale. Rodniki te muszą zostać wyeliminowane lub ustabilizowane, aby uniknąć degradacji oksydacyjnej w czasie. Obróbka termiczna poprawia odporność na utlenianie, ale potencjalnie zmienia właściwości mechaniczne polietylenu.

Dzięki wyżarzaniu, tj. obróbce cieplnej w temperaturze topnienia, materiał zachowuje lepsze właściwości mechaniczne, ale eliminacja wolnych rodników jest suboptymalna, co może prowadzić do utleniania in vivo. Obróbka cieplna polietylenu powyżej temperatury topnienia skuteczniej zmniejszy lub wyeliminuje ilość pozostałości wolnych rodników. Zwiększy to odporność na utlenianie, ale wpłynie negatywnie na właściwości mechaniczne materiału.

Z powodu tych ograniczeń opracowano nowe generacje usieciowanych materiałów polietylenowych. Wprowadzenie do materiału witaminy E (α-tokoferolu), naturalnego przeciwutleniacza, zapobiega degradacji oksydacyjnej i stabilizuje wolne rodniki znajdujące się w napromienionym polietylenie. W testach laboratoryjnych wyściółki polietylenowe z wbudowaną witaminą E wykazały podobne zużycie, większą wytrzymałość i lepszą odporność na utlenianie w porównaniu z usieciowanym polietylenem pierwszej generacji. Obecnie dostępne są tylko badania laboratoryjne dotyczące dyfuzyjnego polietylenu witaminy E.

Hipoteza w tym badaniu jest taka, że ​​wczesne zużycie E-XLPE jest niskie i porównywalne z XLPE poddanym obróbce cieplnej. Badacze stawiają również hipotezę, że wybór polietylenu nie wpłynie na mocowanie implantu i wynik kliniczny po dwóch latach.

W związku z tym badacze ocenili wczesne osadzanie i zużycie w bezcementowej alloplastyce zaopatrzonej w wkładki wykonane z XLPE domieszkowanego dyfuzyjnie witaminą E (E1®, Biomet, Warszawa, IN, USA). W grupie kontrolnej badacze użyli tej samej bezcementowej protezy stawu biodrowego z wkładkami polietylenowymi wyprodukowanymi w celu uzyskania wysokiego poziomu usieciowania bez poświęcania wytrzymałości mechanicznej i wygaszenia resztkowych wolnych rodników (ArComXL®, Biomet, Warzaw, IN, USA).