Полиэтилен сверхвысокомолекулярный
Вэйхонг Джин, Пол К. Чу, вЭнциклопедия биомедицинской инженерии, 2019
СВМПЭпредставляет собой линейнуюполиолефинс повторяющейся единицей – CH2CH2 –.СВМПЭ медицинского назначения имеет длинные цепи смолекулярная масса2 × 106–6 × 106 г моль–1 и представляет собойполукристаллический полимерс набором упорядоченных областей, встроенных в неупорядоченнуюаморфная фаза(Турелл и Белларе, 2004).СВМПЭ имеет низкое трение, высокую износостойкость, хорошую ударную вязкость, высокуюсила удара, высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам, отличная биосовместимость и низкая стоимость.
СВМПЭ использовался клинически всоединение имплантатыуже более 40 лет, особенно в качестве суставного вкладыша при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава и вставки большеберцовой кости при тотальном эндопротезировании коленного сустава.В 1962 году СВМПЭ впервые был использован в качестве компонентов вертлужной впадины и стал доминирующимподшипниковые материалыобщего количества замен тазобедренного сустава с 1970-х годов.Однако износ СВМПЭ при контакте с более твердыми деталями из металлов или керамики был серьезной проблемой в ортопедии 1980-х годов, главным образом из-за постоянной переориентации полимерных цепей.Остатки износа могут вызватьостеолизчто приводит к расшатыванию имплантатов и ослаблению костной структуры.
В конце 1990-х годов произошел крупный прорыв в разработке высокосшитого СВМПЭ.Сшивание СВМПЭ широко осуществляется путем радикализации боковых цепей излучением, таким какгамма-луч,электронный лучили химические вещества, такие как пероксид, для улучшения износостойкости из-за снижения подвижности полимерных цепей после сшивки (Льюис, 2001).Чтобы улучшитьокислениесопротивление, сшитый СВМПЭ подвергается термической обработке.Высокосшитый СВМПЭ успешно применяется в несущих конструкциях.суставыи становится стандартом при полной замене тазобедренного сустава.
Перед имплантацией ортопедические имплантаты обычно стерилизуют гамма-облучением на окружающем воздухе.Гамма-лучи вызывают образование свободных радикалов за счет разрыва цепи.После гамма-облучения свободные радикалы могут все еще существовать в полимере и реагировать с доступными видами O во время хранения или in vivo вызывать вредное окисление СВМПЭ (Premnath et al., 1996).Хотя сильно сшитый СВМПЭ обладает повышенной износостойкостью, другие свойства, такие как пластичность,вязкость разрушения, усталостная устойчивость ипредел прочностиможет быть нарушено гамма-облучением (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
Неионизирующие методы, такие как стерилизация с использованием газообразного этиленоксида илигазовая плазмапоявляются, и после перекрестного сшивания также была проведена некоторая стабилизирующая обработка, чтобы устранить вредное влияние, упомянутое ранее (Kurtz et al., 1999).Антиоксидантвитамин Етакже включается в сшитый СВМПЭ для подавления окисления за счет реакции со свободными радикалами (Bracco and Oral, 2011).
До сих пор нет клинических данных по компонентам для замены суставов, хотя витамин Е демонстрирует безопасность и биосовместимость.Поэтому для СВМПЭ желательны методы повышения износостойкости без ухудшения каких-либо других существенных свойств СВМПЭ и долгосрочное клиническое применение.ортопедические применения.
Время публикации: 26 июня 2023 г.
