Longevity® – Hochvernetztes Polyethylen

Longevity® Polyethylen (PE) ist die konsequente Weiterentwicklung von herkömmlichem Polyethylen zur Verringerung des Abriebs im künstlichen Hüftgelenk.

Abrieb ist eine der Hauptursachen für die Lockerung von Implantaten in der Hüftendoprothetik: mit der Einführung des von Harris entwickelten Longevity® PEs als Einsatz für die zementfreie Trilogy® Hüftpfanne kann der Abrieb im künstlichen Hüftgelenk um bis zu 89 % verringert werden.

Crosslinking, eine Quervernetzung der Molekülstrukturen im PE, führt zu einer dreidimensionalen Struktur, die deutlich widerstandsfähiger gegenüber Abrieb im Vergleich zu herkömmlichen PE ist.

Dabei wird die Molekularstruktur von herkömmlichem PE bereits im Herstellungsprozess durch die Bestrahlung mit Elektronen vollständig vernetzt. Anschließend werden reaktionsfreudige, freie Radikale durch eine definierte Wärmebehandlung im PE vollständig abgebaut.


Daten

  • entwickelt und patentiert durch Dr. W. H. Harris in Zusammenarbeit mit Massachusetts General Hospital (MGH) und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT)
  • zielt auf drei Anforderungen an ein erfolgreiches Polyethylen: geringer Abrieb,Langzeitstabilität und designbezogene mechanische Eigenschaften
  • kommerzieller Einsatz: seit 1999
  • mehr als 500'000 Longevity-Acetabular-Komponenten wurden weltweit bis 2004 implantiert
  • ermutigende klinische Kurzzeitergebnisse


Schlüssel-Konzepte für Longevity

  • erhöhte Bestrahlungsdosis, erhöhte Kreuzvernetzung, verringerter Abrieb
  • Temperung = Erwärmung des Materials (über den kristallinen Schmelzpunkt), um eine Rekombination der freien Radikale zu ermöglichen. Material wird oxidationsbeständig (über Schmelztemperatur, beseitigt alle freien Radikale; unter Schmelztemperatur, freie Radikale bleiben erhalten)
  • Gasplasma-Sterilisation, beeinträchtigt nicht die Abrieb- und Oxidationsbeständigkeit der kreuzvernetzten Struktur


Produktmerkmale

  • verbessert die Abriebbeständigkeit durch Kreuzvernetzung
  • Reduktion der freien Radikale
  • mechanische Eigenschaften übertreffen die internationalen Standards für PE (ISO,ASTM)
  • korrekte Herstellung von hochvernetztem PE führt zu einem Material mit dauerhaften stabilen mechanischen Eigenschaften
  • Abrieb ist unabhängig von der Kopfgröße
  • größere Kopfdurchmesser zielen auf das Problem der Dislokation
  • vielfältige Inlay-Auswahl
  • keine Begrenzung der intraoperativen Optionen



Herstellungs-Prozess

  • Herstellung der Vorform
  • Elektronen-Bestrahlung; 10 Mrad
  • Erwärmung über kristallinen Schmelzpunkt und Abkühlung (Temperung)
  • Herstellung der endgültigen Form
  • Gasplasma-Sterilisation


In-vitro-Ergebnisse

  • Unified wear model for highly cross-linked ultra-high molecular weight polyethylenes (UHMWPE)
    Autoren: O.K. Muratoglu et al.
    Zeitschriften: Biomaterials 20, 1999, 1463-1470
  • Femoral head sizes larger than 32 mm against highly cross-linked polyethylene
    Autoren: B.R. Burroughs et al.
    Zeitschriften: Clin Orthop Rel Res 405, 2002, 150-157
  • Comparison of cross-linked polyethylene materials for orthopaedic applications
    Autoren: J.P. Collier et al.
    Zeitschriften: Clin Orthop Rel Res 414, 2003, 289-304
  • Wear of conventional and highly cross-linked UHMWPE large ID cup liners
    Autoren: M.P. Laurent et al.
    Zeitschriften:48th Annual Meeting ORS, 2002, p 1036


Klinische Ergebnisse

  • Highly cross-linked polyethylene in total hip arthroplasty-randomized evaluation of penetration rate in cemented and uncemented sockets using radiostereometric analysis
    Autoren: M.P. Laurent et al.
    Zeitschriften:Clin Orthop Rel Res 429, 2004, 6-16
  • Highly cross-linked, electron-beam-irradiated, melted polyethylene. Some pros.
    Autoren: W.H. Harris
    Zeitschriften:Clin Orthop Rel Res 429, 2004, 63-67
  • A review of current cross-linked polyethylenes used in total joint arthroplasty
    Autoren: W.H. Harris et al.
    Zeitschriften:Clin Orthop Rel Res 430, 2005, 46-52
  • Surface analysis of early retrieved acetabular polyethylene liners
    Autoren: O.K. Muratoglu et al.
    Zeitschriften:J Arthroplasty 19(1), 2004, 68-77
  • In vivo comparative wear study of traditional and highly cross-linked polyethylene in total hip arthroplasty
    Autoren: D. Manning et al.
    Zeitschriften:J Arthroplasty 20(7), 2005, 880-886