Análise de Explantes de Polietileno Reticulado e Convencional

Por muitos anos, a radiação gama no ar foi um método comum para a esterilização terminal de materiais de polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE) usados ​​para substituição de articulações. Um subproduto fortuito da esterilização com radiação gama foi a reticulação de polímeros que tendeu a melhorar o desempenho de desgaste do polietileno. Durante a década de 1990, no entanto, a comunidade ortopédica percebeu que a radiação gama criava radicais livres no polietileno, tornando o material suscetível à degradação oxidativa. Tendo em vista esse efeito potencialmente deletério, métodos de esterilização terminal usando tratamentos químicos de superfície foram desenvolvidos para evitar a formação de radicais livres. Para induzir a reticulação do polietileno sem radicais livres residuais, os fabricantes também desenvolveram métodos para reticular o polietileno seguido de tratamentos térmicos para eliminar os radicais livres. Esses materiais reticulados foram introduzidos durante a última parte da década de 1990 e estudos de resultados clínicos entre pacientes com prótese de quadril demonstraram desgaste substancialmente reduzido nos intervalos iniciais de acompanhamento com base em medições radiográficas. No entanto, o desempenho a longo prazo do polietileno reticulado é desconhecido e alguns investigadores expressaram preocupações relacionadas à degradação in vivo. Além disso, alguns componentes UHMWPE reticulados mostraram altos níveis de oxidação e cisão da cadeia após a remoção dos pacientes e armazenamento no ar. Entre esses implantes, não se sabe se a oxidação e a cisão da cadeia ocorreram durante a implantação ou após a retirada do polietileno do paciente.

Este estudo irá caracterizar as propriedades dos materiais de forros de polietileno recuperados de pacientes com artroplastia de quadril. A população do estudo incluirá revestimentos de UHMWPE reticulados e convencionais que foram esterilizados terminalmente sem o uso de radiação. Para quantificar os efeitos potenciais de diferentes métodos de armazenamento, os forros que foram embalados a vácuo e congelados após a recuperação e outros que foram armazenados à temperatura ambiente com acesso à luz ambiente e ao ar após a explantação serão incluídos na população do estudo. As técnicas de análise incluirão espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorímetro de varredura diferencial (DSC) e medições de densidade de reticulação. Medições de densidade de reticulação serão avaliadas em função da distância da superfície articular e da borda do implante. Os conteúdos de gel e hidroperóxido também serão avaliados. O objetivo da análise é entender melhor as mudanças nas propriedades do polietileno que ocorrem in vivo e ex vivo.