作為精密的塑料制品，PEEK 是用于醫(yī)療領(lǐng)域的高性能產(chǎn)品。本文將介紹 PEEK 的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。
今天，很難在提及脊柱裝置時(shí)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(guó)化學(xué)工業(yè)公司（ICI）在20世紀(jì)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(xué)應(yīng)用。
PEEK 早在20世紀(jì)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(gè)可植入的 PEEK 聚合物：PEEK-OPTIMA。自此，Invibio 是植入級(jí) PEEK 聚合物的唯一供應(yīng)商。直到21世紀(jì)末，索爾維特種聚合（Solvay Specialty Polymers）和贏創(chuàng)工業(yè)（Evonik Industries）進(jìn)入這一領(lǐng)域，并開始銷售植入級(jí) 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(zhǔn)。
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(shù)創(chuàng)造了新標(biāo)準(zhǔn)。除植入物市場(chǎng)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(shù)器械應(yīng)用。
為什么 PEEK 在醫(yī)療行業(yè)經(jīng)久不衰，這種材料會(huì)對(duì)終端用戶產(chǎn)生哪些影響？這是一個(gè)簡(jiǎn)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(zhì)，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(zhì)對(duì)于植入物和儀器級(jí)材料來說至關(guān)重要。例如，PEEK 能夠抵抗體內(nèi)降解，比如接觸脂質(zhì)引起的損傷。
事實(shí)上，PEEK 是市售耐化學(xué)性最優(yōu)的熱塑性材料之一 - 除濃硫酸外，它不會(huì)受到任何溶劑的破壞。PEEK 的機(jī)械性質(zhì)和惰性化學(xué)結(jié)構(gòu)使其能夠在人體植入設(shè)備中保持其強(qiáng)度和物理完整性，即使接觸體液30天也能保證卓越性能。
對(duì)于非一次性的醫(yī)療產(chǎn)品，如果其需要長(zhǎng)期接觸身體組織和液體，則它可能需要經(jīng)常進(jìn)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(dāng)然，PEEK 的性質(zhì)可以通過碳纖維、硫酸鋇和玻璃纖維等添加劑進(jìn)行調(diào)整，以滿足項(xiàng)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(yīng)用。
作為儀器級(jí)材料，PEEK 與金屬或競(jìng)品聚合物相比具有諸多優(yōu)勢(shì)。可以十分容易地將其加工成復(fù)雜且公差嚴(yán)格的幾何形狀。與許多其他聚合物和復(fù)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(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)。這樣不僅提高了手術(shù)效率和有效性，對(duì)患者而言也頗具健康和經(jīng)濟(jì)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(xué)的優(yōu)勢(shì)；此外，還能在長(zhǎng)時(shí)間的外科手術(shù)過程中減輕手術(shù)人員的疲勞。碳纖維 PEEK 器械通常用于整形外科手術(shù)。盡管 PEEK 的初始投資大于金屬儀器，但射線可透和重量?jī)?yōu)勢(shì)，加上碳纖維 PEEK 的耐久性，使這些可重復(fù)使用的儀器能夠快速實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。
與金屬相比，PEEK 植入物的優(yōu)點(diǎn)
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(shì)呢？
首先，PEEK 支持術(shù)后 MRI 和 CT 掃描，不會(huì)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(cè)到脊髓或其軟組織結(jié)構(gòu)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(huì)阻礙針對(duì)骨生長(zhǎng)或愈合的任何醫(yī)學(xué)評(píng)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(duì)骨骼的壓力，防止應(yīng)力遮擋，而金屬植入物卻有相反的效應(yīng)，會(huì)降低骨密度。
最后，PEEK 不以犧牲性能為代價(jià)滿足這些因素。它具有耐磨性、抗疲勞性、耐腐蝕性和耐化學(xué)性 - 具有金屬植入材料所擁有的一切卓越品質(zhì)。PEEK 獨(dú)特的混合特性使其成為出色的生物材料，是脊柱應(yīng)用的最佳之選。
PEEK和脊柱融合術(shù)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(shù)生物材料；Invibio 表示，在2016年的所有此類設(shè)備中，PEEK 占比73%。隨著世界人口老齡化的發(fā)展，對(duì)脊柱裝置的需求也隨之增長(zhǎng)。
在過去的二十年中，PEEK 與脊柱融合術(shù)同步發(fā)展。多孔 PEEK 技術(shù)（在加工后對(duì)植入物表面進(jìn)行改性以形成真正的多孔層）經(jīng)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(jīng)證明可改善脊柱對(duì)齊和幾何形狀。擴(kuò)展應(yīng)用還包括 PEEK 棘突間穩(wěn)定器、后動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)、椎間盤關(guān)節(jié)成形術(shù)等。盡管 PEEK 長(zhǎng)期應(yīng)用于脊柱技術(shù)領(lǐng)域，但這些技術(shù)進(jìn)步都是近期才出現(xiàn)的。
自1999年以來，PEEK 已經(jīng)用于醫(yī)療行業(yè)，有著漫長(zhǎng)的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)。今天，OEM可以提供多種填充和未填充等級(jí)，符合嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)ISO 10993 進(jìn)行了測(cè)試。隨著領(lǐng)先供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商不斷加大對(duì) PEEK 的投入，這一產(chǎn)品組合將持續(xù)擴(kuò)大。在過去的十年中，PEEK 已經(jīng)能夠通過注塑成型制造；并且就在去年，植入級(jí) PEEK 細(xì)絲已經(jīng)能夠通過3D打印實(shí)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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