To improve (UHMWPE) Ultra High Molecular Weight Polyethylene quality for use in arthroplastic components, sterilization related oxidative changes were investigated in raw and manufactured material.

To evaluate sterilization related effects, 15 × 15 mm samples of UHMWPE were taken from a defined area of raw manufactured UHMWPE plates. The raw manufactured plates were produced using the compression molding method. For sterilization, gamma irradiation with and without air, ETO-sterilization and autoclave sterilization were performed.

Infrared spectroscopy was used to detect oxidation damage of the implant in superficial and deep layers of the material.

Gamma sterilization on air showed 40 % more oxidation compared with air-free sterilization. The superficial oxidation on air was 0.33 and showed the lowest value without air on argon with 0.155. Using ethylenoxide sterilization, no great changes in superficial oxidation (0.229) were observed; the smallest change (0.07) was observed at a depth of 2.79 mm. Autoclave sterilization caused the greatest superficial oxidation with 0.622 but low oxidation at 0.094 mm depth. In all samples, further oxidation and ongoing crystallinity was seen with increasing storage time.

Ethylenoxide sterilization should be recommended for UHMWPE since oxidative changes is lowest. Gamma sterilization can only be recommended without air and at low doses.

Afin d'améliorer la qualité du polyéthylène de très haut poids moléculaire (PTHPM) utilisé dans les composants arthroplastiques, nous avons étudié l'oxydation provoquée par la stérilisation du matériau brut et usiné. Pour évaluer l'effet de la stérilisation, nous avons examiné des échantillons de PTHPM de 15 × 15 mm pris dans une plaque de matériau brut. Les plaques brutes ont été produites selon la méthode de moulage par compression. Les échantillons ont été stérilisés par irradiation gamma, avec et sans air, à l'oxyde d'éthylène (ETO) et en autoclave. L'oxydation des couches superficielles et profondes de l'implant a été mise en évidence par spectroscopie infrarouge. La stérilisation par irradiation gamma sous air a montré une oxydation de 40 p. 100 plus élevée que la stérilisation par irradiation gamma sans air. L'oxydation superficielle sous air était de 0,33 (nombre-CO) et la plus faible valeur (0,15) a été obtenue sous argon. La stérilisation à l'ETO n'a eu que peu d'effet sur l'oxydation (0,229) mais la plus faible valeur (0,07) a été observée à une profondeur de 2,79 mm. La stérilisation en autoclave a provoqué l'oxydation superficielle la plus importante avec un nombre-CO de 0,62 mais une faible oxydation de 0,094 en profondeur. Tous les échantillons ont montré une oxydation et une cristallinité croissantes en fonction du temps de stockage. La stérilisation à l'ETO est recommandée pour le polyéthylène de très haut poids moléculaire car l'oxydation est alors très faible. La stérilisation par irradiation gamma n'est à utiliser qu'à faible dose et sans air.