Vol.XXXVII, Suppl. 1 - Giornale Italiano di Ortopedia e Traumatologia

cEraMica-poLiEtiLEnE addiZionato con VitaMina E
nELL’artoprotEsi d’anca s31
Gli effetti dei radicali liberi combinati con l’ossigeno (ossidazione)
sulle proprietà di resistenza a lungo termine
del polietilene sono già ben conosciuti in seguito alla
sterilizzazione dei polietileni con raggi gamma effettuata
in ambiente contenente ossigeno 8 9 , con formazione di
radicali fi nali di vari tipi, soprattutto acidi, esteri e chetoni
che possono portare a rotture di catene chimiche e a una
diminuzione del peso molecolare. L’eventuale ricristallizzazione
determina un aumento della rigidità del polietilene
col risultato fi nale di una fragilizazione del polietilene
stesso. Per diminuire la possibilità di tale cascata di eventi,
attualmente i polietileni altamente reticolati, dopo l’irradiazione,
subiscono un trattamento termico con il quale si
diminuisce drasticamente la concentrazione dei radicali
liberi 1 2 6 . Il trattamento più effi cace in tal senso risulta
essere la fusione (melting), processo che, però, riduce le
proprietà meccaniche e di resistenza alla fatica del polietilene
altamente reticolato 10 , presumibilmente a causa della
diminuzione della cristallinità del polietilene fuso dopo
il processo di irradiazione 11 . Se questo tipo di polietilene
è quindi notevolmente più resistente del UHMWPE ai processi
di usura nel tempo in condizioni di carichi uniformi,
risulta più fragile in condizioni in cui sia sottoposto a carichi
di punta o comunque non uniformi. In casi, quindi,
di cotili impiantati in modo non ottimale, carichi concentrati
prevalentemente su una sezione ridotta dell’inserto
possono determinarne rottura per fratture da fatica che
tendono ad irradiarsi nell’inserto stesso 12-14 . La maggiore
stabilità articolare dell’impianto determinata dall’uso
di teste di grande diametro, può portare a minore precisione
del posizionamento dell’impianto soprattutto nella
componente acetabolare. L’utilizzo di tali teste di grande
diametro è stato del resto consentito, negli impianti con
accoppiamento metallo-polietilene o ceramica-polietilene,
dalla disponibilità di polietileni con caratteristiche di maggiori
resistenza: tali polietileni hanno consentito l’utilizzo
di inserti di minore spessore. La relazione tra questi polietileni
di nuova generazione, teste di grande diametro ed
eventuali non perfetti posizionamenti della componente
acetabolare (in particolare risultano pericolosi i posizionamenti
verticali) è, quindi, particolarmente stretta.
oBiEttiVi
Il problema attuale è, pertanto, di poter ottenere un polietilene
ad altissimo peso molecolare e altamente reticolato
che non perda le caratteristiche fi siche di resistenza alla
fatica conservando quelle di alta resistenza all’usura.
Un tentativo in tal senso è quello di stabilizzare i radicali
liberi mediante l’uso di sostanze che impediscano l’ossidazione
degli stessi.
La vitamina E addizionata al polietilene è utilizzata in alcuni
tipi di polietilene altamente reticolati a questo scopo.
L’alfa-tocoferolo è un isomero della vitamina E ed è un
effi cace e potente antiossidante nei tessuti. Il ruolo della
vitamina E in vivo è di reagire con i radicali liberi
delle membrane cellulari proteggendo gli acidi grassi
polinsaturi dalla degradazione dovuta alla ossidazione.
È stato dimostrato 10 che il UHMWPE irradiato può essere
protetto dalla ossidazione mediante la diffusione
di vitamina E all’interno di esso. L’ipotesi formulata per
l’utilizzo di tale metodica nella preparazione del polietilene
è che questo nuovo tipo di polietilene altamente
reticolato ottenuto senza lo stadio della fusione successiva
all’irradiazione, possa portare all’ottenimento di un
polietilene di nuova generazione che presenti proprietà
di alta resistenza all’usura tipica dei polietileni altamente
reticolati senza la perdita delle proprietà meccaniche
di resistenza che si possono osservare dopo il processo
di fusione.
Diversi lavori in letteratura 10 11 hanno dimostrato sperimentalmente
che tale ipotesi è confermata da corretti test di
laboratorio. La biocompatibilità di questo tipo HUMWPE
altamente reticolato addizionato con vitamina E è stato
evidenziato da studi sperimentali sugli animali che hanno
dimostrato l’assenza di eventi avversi dopo impianto di
tale materiale sia in sedi sottocutanee sia come materiali
protesici in ambiente articolare 15 . Le prime esperienze
cliniche di impianti di questo materiale paiono essere particolarmente
promettenti 16 .
MEtodi
Alla luce di questi dati della letteratura abbiamo iniziato
ad impiantare tali tipi di inserti di polietilene da circa
24 mesi. Abbiamo impiantato 52 inserti in altrettanti
pazienti affetti da artrosi dell’anca, 35 donne e 17 uomini.
27 volte era interessata l’anca destra, 25 l’anca
sinistra. L’età media è, nella nostra casistica, di 74 anni
(min. 68-max 91). L’accoppiamento con le teste di ceramica
(30 di diametro 32, 22 di diametro 36) è stato
preferito all’accoppiamento con il metallo per avere nel
tempo un parametro più uniforme di valutazione, utilizzando
per lo stesso motivo sempre lo stesso tipo di cotile
(Exeed ABT, Biomet) e lo stesso tipo di stelo (Taperloc,
Biomet).
risuLtati
Nel breve follow-up a disposizione, (max 24 mesi, min.
6 mesi, follow-up medio 14 mesi) non è chiaramente documentabile
alcun risultato degno di nota riguardo alle
caratteristiche di sopravvivenza. Il decorso clinico è attualmente
sovrapponibile a quello di pazienti portatori
di artroprotesi d’anca con altri tipi di accoppiamento.
Nessun cotile con inserto di polietilene addizionato con
vitamina E è stato espiantato quindi non abbiamo potuto
studiare dal vivo eventuali usure anomale o fessurazioni.