【新材料】PEEK：医用植入材料新秀

1、【新材料】PEEK:医用植入材料新秀性能优异是最接近骨骼的材料生物相容性是衡量一种材料是否适合人体植入的最基本要素，材料必须无细胞毒性、诱变性、 致癌性，且不引发过敏。植入级PEEKE国外独立测试机构严格 按照ISO10993的要求，进行了完整的生物相容性测试。 结果表明，植入级PEEKI有优异的生物相容性，没有 任何副作用。著名的沃尔夫定律指出，骨在需要的地方就生长，不需要的地方就吸收，即骨的生长、吸收、重建都与骨的受力状态有关。因为金属的弹性模量要大大超出骨骼，所以当金属被植入人体时承担了大部分的机械负荷，骨承受的负荷减小，形成了应力遮蔽效应，后果就是延迟骨的愈合，长此以往，骨骼变得疏松，

2、甚至退化。相反，PEEK勺弹性模量与骨骼非常接近，骨骼所受的应力并不完全由植入体承担，使骨骼更健康。止匕外，与金属相比，PEEK1有X射线穿透性，有 良好的可视性。X光片无伪影，可以实现在CT扫描或 核磁共振成像辅助下进行手术，帮助医生在手术过程中调整植入体的位置，术后轻松跟踪愈合过程，对骨 生长和愈合进行有效监控。修补颅骨避免冬冷夏热尴尬为了能更好地让患者恢复颅骨的完整性，有效保护脑组织，神经外科的研究人员一直在寻找一种与颅骨更为相近的修补材料。研究人员发现，PEE牌目前性能最接近人体骨骼的临床颅骨修补材料。与常用的钛合金相比，PEEK勺物理性能接近人体骨骼，质地坚固，不会出现受力凹陷的风险

3、；隔热性好，能避免冬冷夏热。钛合金材料虽然传热性好，但对于患者来说，这却是个缺点。当患者受到外界冷热温差的影响时，颅腔环境出现了变化，会影响舒适感。例如，冬季时患者从温暖的室内来到寒冷的室外，钛制颅骨板优异的导热性会使患者感到疼痛和不适。而PEEK鬲热性好，避免了钛合金网片冬冷夏热的尴尬状况。甘肃中医院利用PEEK成功实施了颅骨缺损的修 补手术。据该院神经外科杨有文主任介绍，PEEKS弃 了有机玻璃、骨水泥、钛合金等常规颅骨修补材料排异反应强、塑形效果差、隔热效果差、舒适性差、术后 X 线透性差等缺陷，避免了温差引起的不适感；利用3D打印技术成型，嵌入后严丝合缝，外形完美，具 有良好的组织相容

4、性；力学性能接近人骨。可以预见，这种新型材料将是颅骨修补术的首选材料。修复脊椎减少并发症发生近年来，我国腰椎、颈椎疾病发病率逐年升高，且趋于年轻化。我国腰椎病患者已突破2 亿人，颈椎的患病人群也有2 亿人。 如果患者有脊柱退行性病变，医生会建议取出病变的椎间盘，然后植入被称为“椎间融合器”的修复体替代。融合器在相邻的椎骨间提供一种骨性连接，治疗由腰椎间盘疾病或脊柱不稳引起的顽固性背部疼痛。1996年9月，美国FDA正式批准脊柱椎体间融合器用于临床腰椎融合。我国约在2003年引进人工椎间盘置换术。目前，国内常见的椎体间融合器主要为钛合金融合器和PEEKW合器。由于钛合金的弹性模量较高，手 术后更

5、容易出现由于应力遮蔽而引起融合的延迟，近年来正逐渐被PEEK合器取代。PEEK材料制成的椎 体间融合器能够兼容X光拍照和核磁共振成像，且弹 性模量低，可避免自体移植物的并发症以及同种异体移植物的缺陷。中国科学院深圳先进技术研究院尚鹏博士介绍说，改性PEE胜能更强大,利用I型胶原蛋白吸附交联, 可以改善PEEK材料表面亲疏水性以及细胞的粘附增 殖情况，改性后的材料比未改性材料具有更好的生物相容性和骨融合能力。治疗骨折降低再断裂概率1895 年，人类第一次将金属薄板应用于骨折内固定，但会出现易腐蚀的问题，尽管后来不锈钢的出现解决了该问题，随之出现的应力遮蔽效应也引起广泛关注。高弹性模量的金属骨板遮

6、挡了所必需的外界应力，在没有足够应力刺激下形成的骨骼质地疏松，性能变差。当拆除固定骨板后，愈合的部位承受负重时不能适应周围应力环境的变化，就会容易发生再次断裂。PEEKW表现出更好的弯曲疲劳强度，并且不受预处理和热成型的影响，组织相容性好，使固定板能更加准确地贴合到患者的骨组织中。另外，PEEK1线佛钉在运动医学上得到了广泛的应用，主要用于治疗肩袖、韧带撕裂或其他关节内损伤。传统的金属铆钉易出现松动、拔出和软骨损伤等并发症，且高强度缝线的出现，增加了缝线铆钉结合处的负荷，从而增加了结合处切割的风险。PEEK1线铆钉可以避免这些问题的产生。同时，与可吸收铆钉相比，PEEKR具有更高的强度和X射线可穿透性，手术后检查不必担心金属伪影，其弹性模量介于皮质骨和松质骨之间，可以减少应力遮蔽，促进骨骼愈合。种牙配件让患者佩戴更舒适PEEK 因其优异的化学稳定性和可耐受绝大多数化学试剂腐蚀的性能，越来越多地被应用于口腔医学领域。PEEKM料主要应用于口腔种植牙的配件，例如临时基台、愈合帽、愈合基台等。与常用的金属、氧化错和氧化铝等材料相比，PEE妩