Opakovaná sterilizace artikulačních komponent kloubních náhrad etylenoxidem nemá vliv na strukturu a vlastnosti UHMWPE
Abstrakt
ÚČEL STUDIE V klinické praxi je UHMWPE nejčastěji používaným materiálem pro výrobu kloubních komponentů kloubních náhrad. Účelem této studie je zjistit, zda opakovaná sterilizace etylenoxidem vede k oxidační degradaci UHMWPE či nikoliv a také zda oxidační degradace různých typů etylenoxidem sterilizovaného UHMWPE závisí na době skladování či nikoliv. MATERIÁL A METODY Sada obsahovala 12 vzorků UHMWPE (tři vzorky s různými modifikacemi (panenský PE, s vitamínem E a síťovaný tepelnou úpravou) a různým počtem sterilizací (0x-3x)).
Sada také obsahovala 8 vzorků komerčních komponent náhrad kyčelního nebo kolenního kloubu sterilizovaných etylenoxidem a skladovaných po různé doby skladování. Oxidační degradace byla hodnocena infračervenou mikrospektroskopií, na základě které byly vypočteny oxidační index (OI), transvinylenový index (VI), index krystalinity (CI) a index vitaminu E (EI).
Mechanické vlastnosti UHMWPE byly získány měřením mikrotvrdosti. Bylo provedeno statistické zpracování výsledků.
VÝSLEDKY U všech vzorků byly hlášeny velmi nízké hodnoty oxidační degradace (většina hodnot OI < 0,1). Všechny vzorky UHMWPE zesíťované zářením vykazovaly zvýšený index VI a mírně nižší index krystalinity.
Všechny nemodifikované vzorky (bez ohledu na to, zda a kolikrát nebo před jak dlouhou dobou byly vzorky sterilizovány EtO) měly téměř nulovou hodnotu VI. Změny krystalinity byly zanedbatelné (v rozmezí 0,56-0,63), což vyžadovalo velmi přesná měření mikromechanických vlastností.
Mezi mikrotvrdostí a krystalinitou však byla stanovena lineární korelace. DISKUSE Všechny uvedené indexy se podle očekávání změnily: OI byly velmi nízké a mírně se zvýšily s dobou skladování, VI radiací zesíťovaných vzorků rostly úměrně celkové dávce gama záření, CI se snížily ve vzorcích tepelně upravených přetavením a EI byly velmi nízké z důvodu zanedbatelné koncentrace stabilizátoru (0,1 %) ve vzorcích lékařského UHMWPE.
ZÁVĚRY Všechny vzorky vykazovaly nulovou nebo minimální oxidační degradaci. To potvrdilo, že ani sterilizace ethylenoxidem, ani vícenásobná sterilizace EtO nebo delší skladování polymeru po sterilizaci ethylenoxidem nevedou k významné oxidační degradaci.