Durasul®

Hochvernetztes Polyethylen

Durasul® ist die erfolgreiche Weiterentwicklung des herkömmlichen Polyethylens, die durch die intensive Zusammenarbeit zwischen Prof. Dr. med. William H. Harris vom Massachusetts General Hospital (MGH) in Boston und Sulzer Orthopedics zustande kam. Ziel war die höhere Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Abrieb bei gleichzeitiger Erhaltung der guten mechanischen Eigenschaften.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Polyethylen ist Durasul® ein mittels Elektronenstrahlen hochgradig vernetztes Polyethylen. Der Vorteil liegt darin, dass das Polyethylen in diesem patentierten Herstellungsprozess während der Bestrahlung adiabat schmilzt. Dies führt zu einer einzigartigen Netzwerkstruktur, die für den extrem hohen Verschleißwiderstand und damit für die deutlich verlängerte Lebensdauer der Implantate sorgt. Durch eine zusätzliche Wärmebehandlung werden die freien Radikale vollständig eliminiert. Damit ist Durasul® in hohem Maße resistent gegen Oxidation.


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
  • Erstimplantation 1998, kommerzielle Einführung 1999
  • bis 2005 wurden mehr als 140'000 Durasul-Acetabulumkomponenten implantiert
  • exzellente klinische Ergebnisse über drei bis fünf Jahre


Schlüsselkonzepte

  • erhöhte Bestrahlungsdosis, erhöhtes Maß der Kreuzvernetzung, Abnahme des Abriebs
  • Schmelz-Temperung = Materialerhitzung führt zu einer Rekombination der freien Radikalen und zur Kreuzvernetzung
  • Material ist oxidationsbeständig (über Schmelztemperatur, beseitigt alle freien Radikale; unter Schmelztemperatur, freie Radikale bleiben erhalten)
  • Sterilisation mit Ethylenoxid-Gas (EtO), keine Schwächung der Oxidationsbeständigkeit und der Kreuzvernetzung

Produktmerkmale

  • verbesserte Abrieb-Beständigkeit
  • Reduktion der freien Radikale (unterhalb der Messgrenze)
  • 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


Herstellungs-Prozess

  • Herstellung der Vorform
  • Elektronen-Bestrahlung; 9,5 Mrad
  • Erwärmung über kristallinen Schmelzpunkt und Abkühlung (Temperung)
  • Herstellung der endgültigen Form
  • Sterilisation mit EtO (Ethylenoxid)


In-vitro-Ergebnisse

  • Larger Diameter Femoral Heads used in Conjunction with a highly cross-linked ultra-high molecular weight Polyethylene.
    Autoren: Orhun K. Muratoglu et al.
    Zeitschrift: Journal of Arthroplasty Vol. 16. No 8 Suppl. 1/2001, 24-30
  • A novel method of cross-linking ultra-high-molecularweight polyethylene to improve wear, reduce oxidation, and retain mechanical properties
    Autoren: Orhun K. Muratoglu et al.
    Zeitschrift: Journal of Arthroplasty Vol. 16. No 2 Suppl. 2/2001, 149-160
  • Femoral head sizes larger than 32 mm against highly cross-linked polyethylene
    Autoren: Brian R. Burroughs et al.
    Zeitschrift: Clinical Orthopaedics and Related Research 405, 2002, 150-157
  • Third-body wear of highly cross-linked polyetylene in a hip simulator
    Autoren: Charles R. Bragdon et al.
    Zeitschrift: Journal of Arthroplasty Vol. 18. No 5/2003, 553-561
  • Third-body wear testing of a highly cross-linked acetabular liner. - The effect of large femoral head size in the presence of particulate poly (methyl-methacrylate) debris
    Autoren: Charles R. Bragdon et al.
    Zeitschrift: Journal of Arthroplasty Vol. 20. No 3/2005, 379-385


Klinische Ergebnisse

  • Higly cross-linked polyethylene in total hip arthroplastyrandomized evaluation of penetration rate in cemented and uncemented sockets using radiostereometric analysis
    Autoren: Georgias Digas et al.
    Zeitschrift: Clinical Orthopaedics and Related Research 429, 2004, 6-16
  • Highly cross-linked, electron-beam-irradiated, melted polyethylene
    Autoren: William H. Harris
    Zeitschrift: Clinical Orthopaedics and Related Research 429, 2004, 63-67
  • A review of current cross-linked polyethylenes used in total joint arthroplasty
    Autoren: William H. Harris et al.
    Zeitschrift: Clinical Orthopaedics and Related Research 430, 2005, 46-52
  • Clinical performance of a Durasul highly cross-linked polyethylene acetabular liner for total hip arthroplasty at five years.
    Autoren: Lawrence D. Dorr et al.
    Zeitschrift: Journal of Bone&Joint Surgery, Vol. 87 A, No 8 Aug. 2005, 1816-1821
  • Analysis of explanted acetabular components made of highly cross-linked polyethylene
    Autoren: Niels A. Abt et al.
    Zeitschrift: EFORT 2005, paper F91


Broschüren

Technische Spezifikation

Durasul Wissenschaftliche Information