醫(yī)療:PEEK相較金屬植入物的優(yōu)勢(shì)與不足
魔猴君 行業(yè)資訊 2133天前
PEEK 替代金屬植入物的優(yōu)勢(shì)
與金屬植入物相比,PEEK 具有兩個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)。 第一,PEEK的彈性模量與皮質(zhì)骨彈性模量接近,尤其是碳纖維增強(qiáng)PEEK的彈性模量與皮質(zhì)骨彈性模量更為匹配。這種接近或匹配的彈性模量一定程度上減弱或消除了應(yīng)力屏蔽效應(yīng),有利于植入體與骨組織之間的骨整合, 保證了 PEEK 種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
2017年4月,國(guó)內(nèi)唐都醫(yī)院完成國(guó)際首例PEEK肋骨植入手術(shù),2018年1月,該醫(yī)院完成國(guó)內(nèi)首例PEEK植入體治療胡桃夾綜合征案例;同年8月,昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院第一次運(yùn)用3D打印PEEK材料假體替換鎖骨。迄今為止,3D打印PEEK假體的臨床案例已達(dá)幾十例。然而這并不意味著PEEK就沒(méi)有問(wèn)題。
PEEK用于骨科植入的劣勢(shì)
PEEK由于其相對(duì)疏水的表面而具有較低的表面能,從而限制了細(xì)胞的黏附。PEEK 的這種生物惰性使得 PEEK 植入體與宿主骨組織之間的骨整合能力較差,在臨床上經(jīng)常會(huì)碰到許多并發(fā)癥,如種植體移位、籠陷或假性關(guān)節(jié),這在體外和臨床應(yīng)用研究中都導(dǎo)致了令人不滿意的結(jié)果。理想的 PEEK 表面應(yīng)能使細(xì)胞黏附、增殖、成骨細(xì)胞分化,促進(jìn) PEEK 植入體表面的礦化,產(chǎn)生大量的骨融合。為了構(gòu)建理想的PEEK表面,研究者們通過(guò)生物活性陶瓷填充、纖維增強(qiáng)、PEEK孔隙化等方法制備了一系列的PEEK及其復(fù)合材料,其最終目的是使該材料的植入體既具備維持血管新生和營(yíng)養(yǎng)傳輸?shù)墓δ?,又具備足夠的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性能,然而使各項(xiàng)指標(biāo)保持平衡仍是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。
去年9月,由醫(yī)學(xué)聚合物公司DiFusion開發(fā)的微孔親水PEEK材料被整形外科醫(yī)生評(píng)為2018年十大脊柱材料之一。該材料得到認(rèn)可是因?yàn)樗С止强浦踩胛锏纳L(zhǎng),同時(shí)保留了傳統(tǒng)PEEK的力學(xué)性能和成像能力。該材料可用于鑄塑、3D打印或機(jī)械加工,目前正在擴(kuò)大規(guī)模,于2019年投入商用。
不可否認(rèn),PEEK具有極好的應(yīng)用前景,但對(duì)于存在的問(wèn)題也極為突出,材料突破將是其實(shí)現(xiàn)安全應(yīng)用的關(guān)鍵。其實(shí)任何一款產(chǎn)品都不可能是完美無(wú)缺的,即使金屬植入材料有那么多不足之處,但首個(gè)植入3D打印鈦合金髖關(guān)節(jié)的病人已經(jīng)健康行走10余年。本文旨在對(duì)于專業(yè)人員獲取更多的知識(shí),對(duì)于普通病人不需過(guò)多關(guān)注材料的優(yōu)勢(shì)與不足,醫(yī)生會(huì)作出最好的決定。
來(lái)源:中國(guó)3D打印網(wǎng)
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