Effectiveness of anti-oxidant polyethylene: What early retrievals can tell usFuente
Este artículo es originalmente publicado en:
De:
2017 Feb 2. doi: 10.1002/jbm.b.33840. [Epub ahead of print]Todos los derechos reservados para:© 2017 Wiley Periodicals, Inc.
.Abstract
The optimum UHMWPE orthopedic implant bearing surface must balance wear, oxidation, and fatigue resistance. Antioxidantpolyethylene addresses free radicals, resulting from irradiation used in cross-linking, that could oxidize and potentially lead to fatigue damage under cycles of in vivo use. This study evaluates what short-term antioxidant UHMWPE retrievals can reveal about: (1) oxidation-resistance and (2) fatigue-resistance of these new materials. Retrievals of three different antioxidant polyethylene materials (n = 25) were analyzed by FTIR and uniaxial tensile tests and compared to conventional (n = 20) and remelted highly cross-linked (n = 30) polyethylene retrievals of similar in vivo duration. Maximum oxidation values differed significantly across material types (p = 0.018). No antioxidant retrieval exhibited a subsurface oxidation peak, in contrast to conventional gamma-sterilized (55%) and highly cross-linked (37%) retrievals that exhibited subsurface oxidation peaks over the same in vivo time. Trans-vinylene index (TVI) correlated positively with nominal irradiation dose (p < 0.001). Tensile toughness correlated negatively with increasing TVI (p < 0.001). The antioxidant materials in this study prevented in vivo oxidation more effectively than remelted HXL polyethylene at least over the in vivo period represented. The comparison of antioxidant retrieval tensile properties can be used as a guide for clinicians in choosing appropriate materials for the applications represented by their patients. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 2017.
Resumen
La superficie óptima de apoyo del implante ortopédico UHMWPE debe equilibrar el desgaste, la oxidación y la resistencia a la fatiga. El polietileno antioxidante se dirige a los radicales libres, resultantes de la irradiación utilizada en la reticulación, que podría oxidarse y potencialmente conducir a daño por fatiga bajo ciclos de uso in vivo. Este estudio evalúa lo que las recuperaciones antioxidantes a corto plazo de UHMWPE pueden revelar acerca de: (1) resistencia a la oxidación y (2) resistencia a la fatiga de estos nuevos materiales. Se analizaron las recuperaciones de tres materiales de polietileno antioxidante diferentes (n = 25) mediante ensayos de FTIR y de tracción uniaxial y se compararon con recuperaciones de polietileno altamente reticuladas (n = 30) convencionales (n = 20) y refundidas de duración similar in vivo. Los valores máximos de oxidación difirieron significativamente entre los tipos de material (p = 0,018). Ninguna recuperación de antioxidantes exhibió un pico de oxidación subsuperficial, en contraste con las recuperaciones convencionales de gamma-esterilizada (55%) y altamente reticuladas (37%) que exhibieron picos de oxidación subsuperficiales durante el mismo tiempo in vivo. El índice de transvinileno (TVI) se correlacionó positivamente con la dosis de irradiación nominal (p <0,001). La tenacidad a la tracción se correlacionó negativamente con el aumento de TVI (p <0,001). Los materiales antioxidantes en este estudio evitaron la oxidación in vivo más eficazmente que el polietileno HXL refundido al menos durante el periodo in vivo representado. La comparación de las propiedades de tracción de recuperación de antioxidantes puede usarse como una guía para los médicos en la elección de materiales apropiados para las aplicaciones representadas por sus pacientes. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Biomed Mater Res Parte B: Appl Biomater, 2017.
© 2017 Wiley Periodicals, Inc.
PALABRAS CLAVE:
Polietileno antioxidante; Comparación de convencionales recuperados; Insertos tibiales altamente reticulados y antioxidantes; Oxidación in vivo; Análisis de recuperación; Resistencia a la tracción uniaxial
© 2017 Wiley Periodicals, Inc.
KEYWORDS:
antioxidant polyethylene; comparison of retrieved conventional; highly cross-linked and antioxidant tibial inserts; in vivo oxidation; retrieval analysis; uniaxial tensile toughness
PMID: 28152265 DOI:
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