作為精密的塑料制品，PEEK 是用于醫(yī)療領域的高性能產品。本文將介紹 PEEK 的優(yōu)勢和發(fā)展前景。
今天，很難在提及脊柱裝置時而不提到聚醚醚酮，這種熱塑性塑料通常被稱為 PEEK。它最初是由威格斯公司（Victrex PLC）推出，然后由帝國化學工業(yè)公司（ICI）在20世紀80年代初推廣使用。PEEK 基于聚芳醚酮（PAEK）家族，通常用于各種工程和醫(yī)學應用。
PEEK 早在20世紀80年代就已被用于醫(yī)療器械的開發(fā)。1999年，Invibio Biomaterial Solutions 開發(fā)出首個可植入的 PEEK 聚合物：PEEK-OPTIMA。自此，Invibio 是植入級 PEEK 聚合物的唯一供應商。直到21世紀末，索爾維特種聚合（Solvay Specialty Polymers）和贏創(chuàng)工業(yè)（Evonik Industries）進入這一領域，并開始銷售植入級 PEEK 聚合物。分別于2010年和2013年，采用索爾維和贏創(chuàng)制造的 PEEK 的首批脊柱植入物獲得了 FDA 的批準。
多年以后，PEEK 繼續(xù)作為金屬植入物的替代品，并為脊柱融合術創(chuàng)造了新標準。除植入物市場外，各種形式的 PEEK（天然、彩色、玻璃和碳填充）被廣泛用于眾多手術器械應用。
為什么 PEEK 在醫(yī)療行業(yè)經久不衰，這種材料會對終端用戶產生哪些影響？這是一個簡單的問題，但卻有著豐富的答案。
PEEK 的醫(yī)療特性和益處
作為一種高性能熱塑性塑料，PEEK 擁有卓越的品質，廣受醫(yī)療行業(yè)的歡迎。首先，PEEK 具有生物穩(wěn)定性，不受體液的侵蝕，而這種性質對于植入物和儀器級材料來說至關重要。例如，PEEK 能夠抵抗體內降解，比如接觸脂質引起的損傷。
事實上，PEEK 是市售耐化學性最優(yōu)的熱塑性材料之一 - 除濃硫酸外，它不會受到任何溶劑的破壞。PEEK 的機械性質和惰性化學結構使其能夠在人體植入設備中保持其強度和物理完整性，即使接觸體液30天也能保證卓越性能。
對于非一次性的醫(yī)療產品，如果其需要長期接觸身體組織和液體，則它可能需要經常進行滅菌。PEEK 不僅耐輻射，還是耐高壓滅菌的最佳聚合物之一。
當然，PEEK 的性質可以通過碳纖維、硫酸鋇和玻璃纖維等添加劑進行調整，以滿足項目要求，使其適用于從創(chuàng)傷到整形外科和脊柱植入物等多種醫(yī)療應用。
作為儀器級材料，PEEK 與金屬或競品聚合物相比具有諸多優(yōu)勢?？梢允秩菀椎貙⑵浼庸こ蓮碗s且公差嚴格的幾何形狀。與許多其他聚合物和復合材料一樣，射線可以穿透 PEEK，這樣外科醫(yī)生能夠“透視”由 PEEK 制造的儀器，并在熒光檢查下進行微創(chuàng)手術。這樣不僅提高了手術效率和有效性，對患者而言也頗具健康和經濟效益。
與典型的醫(yī)療器械金屬材料相比，PEEK 更輕，在儀器托盤重量方面提供了符合人體工程學的優(yōu)勢；此外，還能在長時間的外科手術過程中減輕手術人員的疲勞。碳纖維 PEEK 器械通常用于整形外科手術。盡管 PEEK 的初始投資大于金屬儀器，但射線可透和重量優(yōu)勢，加上碳纖維 PEEK 的耐久性，使這些可重復使用的儀器能夠快速實現(xiàn)投資回報。
與金屬相比，PEEK 植入物的優(yōu)點
如果歷來選擇金屬作為植入物，那么與鈦等高性能金屬相比，PEEK 有什么特別的優(yōu)勢呢？
首先，PEEK 支持術后 MRI 和 CT 掃描，不會出現(xiàn)金屬引起的并發(fā)癥。如果不具有診斷成像兼容性，將難以檢測到脊髓或其軟組織結構的變化。因此，推出 PEEK 作為金屬脊柱裝置的替代品；由于其具有射線可穿透性和 MRI 兼容性，因此它在掃描中可見，并且不會阻礙針對骨生長或愈合的任何醫(yī)學評估。
與 PEEK 相比，金屬和陶瓷植入物還缺乏骨匹配模量（或剛度）。PEEK 可以顯著降低對骨骼的壓力，防止應力遮擋，而金屬植入物卻有相反的效應，會降低骨密度。
最后，PEEK 不以犧牲性能為代價滿足這些因素。它具有耐磨性、抗疲勞性、耐腐蝕性和耐化學性 - 具有金屬植入材料所擁有的一切卓越品質。PEEK 獨特的混合特性使其成為出色的生物材料，是脊柱應用的最佳之選。
PEEK和脊柱融合術創(chuàng)新
PEEK 是用于脊柱裝置，尤其是椎間融合器的理想之選，優(yōu)于金屬制品。PEEK 是最適合這一用途的聚合物，也是最受歡迎的椎間融合術生物材料；Invibio 表示，在2016年的所有此類設備中，PEEK 占比73%。隨著世界人口老齡化的發(fā)展，對脊柱裝置的需求也隨之增長。
在過去的二十年中，PEEK 與脊柱融合術同步發(fā)展。多孔 PEEK 技術（在加工后對植入物表面進行改性以形成真正的多孔層）經證明，可以廣泛提高融合率。PEEK 現(xiàn)在不僅用于椎間融合器，還用于頸椎融合，且 PEEK 經證明可改善脊柱對齊和幾何形狀。擴展應用還包括 PEEK 棘突間穩(wěn)定器、后動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)、椎間盤關節(jié)成形術等。盡管 PEEK 長期應用于脊柱技術領域，但這些技術進步都是近期才出現(xiàn)的。
自1999年以來，PEEK 已經用于醫(yī)療行業(yè)，有著漫長的實用經驗。今天，OEM可以提供多種填充和未填充等級，符合嚴格的質量標準，并根據(jù)ISO 10993 進行了測試。隨著領先供應商和原始設備制造商不斷加大對 PEEK 的投入，這一產品組合將持續(xù)擴大。在過去的十年中，PEEK 已經能夠通過注塑成型制造；并且就在去年，植入級 PEEK 細絲已經能夠通過3D打印實現(xiàn)。
這20年來，PEEK 仍未喪失其吸引力。如有可能，它在未來幾年仍將是醫(yī)療行業(yè)的支柱。
文章來源：3D部落
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