醫(yī)用材料界的“重量級明星”——PEEK

眾所周知，植入材料需要在人體內(nèi)長期存留，因此對其生物相容性、疲勞強(qiáng)度、抗磨損、抗腐蝕等特性要求很高。此前，醫(yī)用鈦及鈦合金材料作為生物醫(yī)用材料界“網(wǎng)紅”，是醫(yī)學(xué)植入的理想材料。但隨著全球材料科學(xué)的高速發(fā)展，高分子材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。聚醚醚酮（PEEK）自1999年首度應(yīng)用于臨床以來，憑借其自身獨(dú)特的特性在眾多醫(yī)用材料中脫穎而出，作為一種新型醫(yī)用植入材料得到了眾多外科醫(yī)生和醫(yī)療器械企業(yè)的認(rèn)可，圈粉無數(shù)，越來越多地應(yīng)用于人工脊椎、牙齒、顱骨等多個(gè)領(lǐng)域。

那么，聚醚醚酮（PEEK）到底是什么？又到底具備了怎樣優(yōu)秀的性能？今天，中國生物材料學(xué)會帶您一同了解這個(gè)醫(yī)用材料界的“重量級明星”。

（一）PEEK是什么？

聚醚醚酮（poly-ether-ether-ketone, PEEK）是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)醚鍵和一個(gè)酮鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物，屬特種高分子材料，是聚芳醚酮（PAEK）的品種之一，擁有半結(jié)晶態(tài)的特點(diǎn)，具有耐熱性、耐磨性、耐疲勞性、耐輻照性、耐剝離性、耐化學(xué)腐蝕性、抗蠕變性、尺寸穩(wěn)定性、耐沖擊性、無毒、阻燃等優(yōu)異性能，在航空航天、汽車制造、電子電氣、醫(yī)療和食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

（二）PEEK作為醫(yī)療器械植入物的優(yōu)異性能

1.生物相容性——無毒安全不過敏

首先，PEEK具有優(yōu)良的生物相容性。生物相容性是衡量一種材料是否適合人體植入的最基本要素，材料必須無細(xì)胞毒性、誘變性、致癌性，且不引發(fā)過敏。植入級PEEK在國外獨(dú)立測試機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按照ISO10993的要求，進(jìn)行了完整的生物相容性測試。結(jié)果表明，植入級PEEK具有優(yōu)異的生物相容性，且沒有任何副作用。

2.彈性模量——無應(yīng)力屏蔽，周圍骨骼更健康

沃爾夫定律指出骨在需要的地方就生長，不需要的地方就吸收，即骨的生長、吸收、重建都與骨的受力狀態(tài)有關(guān)。

當(dāng)采用金屬材料植入人體時(shí)，由于其彈性模量遠(yuǎn)超出骨骼，所以植入金屬材料周圍的骨骼承受負(fù)荷就會減小，從而形成應(yīng)力遮蔽效應(yīng)。根據(jù)沃爾夫定律，植入金屬材料可能造成的后果就是降低骨骼的愈合速度，且長此以往，骨骼還可能變得疏松，甚至退化。

而PEEK的彈性模量與骨骼非常接近，骨骼所受的應(yīng)力并不完全由植入體承擔(dān)，因此不存在所謂的應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象，從而使植入物周圍的骨骼更健康。

3.可視性——術(shù)后跟蹤觀察更方便

想必大家體檢時(shí)應(yīng)該都做過胸透和X光，進(jìn)行這些項(xiàng)目的時(shí)候，大家都要把衣物中的金屬制品拿出，否則會影響醫(yī)生觀察，這是因?yàn)榻饘俨痪哂蠿光穿透性，而PEEK則不同，它具有X射線穿透性。由于其良好的可視性，致使X光片無偽影，可以實(shí)現(xiàn)在CT掃描或核磁共振成像輔助下進(jìn)行手術(shù)，幫助醫(yī)生在手術(shù)過程中調(diào)整植入體位置，術(shù)后也能輕松跟蹤愈合過程，對骨生長及愈合進(jìn)行有效監(jiān)控。

（三）PEEK的醫(yī)用植入應(yīng)用

* 骨骼替代物——頜面和顱骨植入體

* 脊柱手術(shù)——脊椎椎間融合器

* 骨頭和臀部替代物——關(guān)節(jié)植入體，人造骨關(guān)節(jié)（人工髖關(guān)節(jié)、人工膝關(guān)節(jié)等）

* 骨科設(shè)備：固定板和螺絲

* 牙齒替代物——用CFR-PEEK做的牙科植入體，義齒，根內(nèi)固位

* 心臟手術(shù)——心臟泵和瓣膜

關(guān)于PEEK材料您初步了解了嗎？中國生物材料學(xué)會感謝您的關(guān)注。