Analys av tvärbundna och konventionella polyetenexplantat

Under många år var gammastrålning i luft en vanlig metod för slutsterilisering av ultrahögmolekylär polyeten (UHMWPE) material som används för ledersättning. En serendipital biprodukt av sterilisering med gammastrålning var polymertvärbindning som tenderade att förbättra polyetenens slitegenskaper. Under 1990-talet blev dock ortopederna medvetna om att gammastrålning skapade fria radikaler i polyeten, vilket gjorde materialet mottagligt för oxidativ nedbrytning. Med tanke på denna potentiellt skadliga effekt utvecklades terminalsteriliseringsmetoder med kemiska ytbehandlingar för att undvika bildning av fria radikaler. För att inducera polyetentvärbindning utan kvarvarande fria radikaler, utvecklade tillverkare också metoder för att tvärbinda polyetenet följt av värmebehandlingar för att eliminera fria radikaler. Dessa tvärbundna material introducerades under senare delen av 1990-talet och kliniska utfallsstudier bland höftprotespatienter har visat väsentligt minskat slitage vid tidiga uppföljningsintervall baserat på radiografiska mätningar. Den långsiktiga prestandan för tvärbunden polyeten är dock okänd och vissa forskare har uttryckt oro relaterade till in vivo-nedbrytning. Dessutom har vissa tvärbundna UHMWPE-komponenter visat höga nivåer av oxidation och kedjeklyvning efter avlägsnande från patienter och förvaring i luft. Bland dessa implantat är det okänt om oxidationen och kedjeklippningen inträffade under implantationen eller efter att polyetenen avlägsnats från patienten.

Denna studie kommer att karakterisera materialegenskaperna hos polyetenliners som hämtats från höftprotespatienter. Studiepopulationen kommer att inkludera tvärbundna och konventionella UHMWPE-liners som var slutsteriliserade utan användning av strålning. För att kvantifiera de potentiella effekterna av olika lagringsmetoder kommer liners som vakuumförpackades och frystes efter hämtning och andra som förvarades i rumstemperatur med tillgång till omgivande ljus och luft efter explantation att inkluderas i studiepopulationen. Analystekniker kommer att omfatta Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimeter (DSC) och tvärbindningsdensitetsmätningar. Tvärbindningsdensitetsmätningar kommer att utvärderas som en funktion av avståndet från ledytan och implantatets kant. Gel- och hydroperoxidinnehåll kommer också att utvärderas. Målet med analysen är att bättre förstå förändringarna i polyetenmaterialegenskaper som sker in vivo och ex vivo.