眾所周知，人體對(duì)植入材料的要求很高。在之前，鈦合金一直是醫(yī)學(xué)植入材料的首選，現(xiàn)在，隨著全球材料科學(xué)的迅速發(fā)展，高分子材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛、用量越來越大。而PEEK憑借其自身的優(yōu)異特性在眾多醫(yī)用材料中脫穎而出，作為一種新型醫(yī)用植入材料，越來越多地應(yīng)用于牙科、人工脊椎等多個(gè)領(lǐng)域。

到底PEEK在生物方面具備了什么樣優(yōu)秀的性能，才使得它能夠在眾多的醫(yī)學(xué)材料中脫穎而出？今天我們來詳細(xì)了解一下！

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，而生物相容性就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(jí)PEEK在國(guó)外獨(dú)立測(cè)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(cè)試。結(jié)果表明，植入級(jí)PEEK具有優(yōu)異的生物相容性，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

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

而采用金屬植入人體時(shí)，由于其彈性模量遠(yuǎn)超出骨骼，所以在金屬周圍的骨骼承受的負(fù)荷就會(huì)減小，形成了應(yīng)力遮蔽效應(yīng)。根據(jù)沃爾夫定律，植入金屬可能造成的后果就是降低了骨骼的愈合速度，而且長(zhǎng)此以往，骨骼還有可能變得疏松，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)，不存在所謂的應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象，使周圍的骨骼更健康。

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(huì)影響醫(yī)生觀察，這是因?yàn)榻饘俨痪哂蠿光穿透性，而PEEK則具有X射線穿透性，有良好的可視性。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)整植入體的位置，術(shù)后輕松跟蹤愈合過程，對(duì)骨生長(zhǎng)和愈合進(jìn)行有效監(jiān)控。

1.牙齒

人體內(nèi)口腔環(huán)境復(fù)雜，不僅有各種分泌液，還有食物殘?jiān)葰埩簟６鳳EEK因其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和可耐受絕大多數(shù)化學(xué)試劑腐蝕的性能，越來越多地被應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

主要應(yīng)用于口腔種植牙的配件，例如臨時(shí)基臺(tái)、愈合帽、愈合基臺(tái)等。與常用的金屬、氧化鋯和氧化鋁等材料相比，PEEK無需燒結(jié)，更加精確；密度低、質(zhì)輕，患者佩戴舒適；質(zhì)地柔和，對(duì)咬合起到減震作用。且PEEK材料不會(huì)釋放出金屬或單體等與人體不相容的物質(zhì)，避免牙齦過敏和著色。而且，改性后的PEEK能發(fā)出自然的白色光澤，美觀耐用。

2.顱骨修復(fù)

為了能更好地讓患者恢復(fù)顱骨的完整性，有效保護(hù)腦組織，神經(jīng)外科的研究人員一直在尋找一種與顱骨更為相近的修補(bǔ)材料。研究人員發(fā)現(xiàn)，PEEK是目前性能最接近人體骨骼的臨床顱骨修補(bǔ)材料。

與常用的鈦合金相比，PEEK的物理性能接近人體骨骼，質(zhì)地堅(jiān)固，不會(huì)出現(xiàn)受力凹陷的風(fēng)險(xiǎn)；隔熱性好，能避免冬冷夏熱。PEEK摒棄了有機(jī)玻璃、骨水泥、鈦合金等常規(guī)顱骨修補(bǔ)材料排異反應(yīng)強(qiáng)、塑形效果差、隔熱效果差、舒適性差、術(shù)后X線透性差等缺陷，避免了溫差引起的不適感；利用3D打印技術(shù)成型，嵌入后嚴(yán)絲合縫，外形完美，具有良好的組織相容性；力學(xué)性能接近人骨。可以預(yù)見，這種新型材料將是顱骨修補(bǔ)術(shù)的首選材料。

3.脊柱修復(fù)

近年來，我國(guó)腰椎、頸椎疾病發(fā)病率逐年升高，且趨于年輕化。我國(guó)腰椎病患者已突破2億人，頸椎的患病人群也有2億人。如果患者有脊柱退行性病變，醫(yī)生會(huì)建議取出病變的椎間盤，然后植入被稱為“椎間融合器”的修復(fù)體替代。

目前，國(guó)內(nèi)常見的椎體間融合器主要為鈦合金融合器和PEEK融合器。由于鈦合金的彈性模量較高，手術(shù)后更容易出現(xiàn)由于應(yīng)力遮蔽而引起融合的延遲，近年來正逐漸被PEEK融合器取代。PEEK材料制成的椎體間融合器能夠兼容X光拍照和核磁共振成像，且彈性模量低，可避免自體移植物的并發(fā)癥以及同種異體移植物的缺陷。

4.骨折治療

1895年，人類第一次將金屬薄板應(yīng)用于骨折內(nèi)固定，但會(huì)出現(xiàn)易腐蝕的問題，盡管后來不銹鋼的出現(xiàn)解決了該問題，隨之出現(xiàn)的應(yīng)力遮蔽效應(yīng)也引起廣泛關(guān)注。高彈性模量的金屬骨板遮擋了所必需的外界應(yīng)力，在沒有足夠應(yīng)力刺激下形成的骨骼質(zhì)地疏松，性能變差。當(dāng)拆除固定骨板后，愈合的部位承受負(fù)重時(shí)不能適應(yīng)周圍應(yīng)力環(huán)境的變化，就會(huì)容易發(fā)生再次斷裂。PEEK則表現(xiàn)出更好的彎曲疲勞強(qiáng)度，并且不受預(yù)處理和熱成型的影響，組織相容性好，使固定板能更加準(zhǔn)確地貼合到患者的骨組織中。

PEEK縫線鉚釘在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)上得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于治療肩袖、韌帶撕裂或其他關(guān)節(jié)內(nèi)損傷。傳統(tǒng)的金屬鉚釘易出現(xiàn)松動(dòng)、拔出和軟骨損傷等并發(fā)癥，且高強(qiáng)度縫線的出現(xiàn)，增加了縫線鉚釘結(jié)合處的負(fù)荷，從而增加了結(jié)合處切割的風(fēng)險(xiǎn)。PEEK縫線鉚釘可以避免這些問題的產(chǎn)生。同時(shí)，與可吸收鉚釘相比，PEEK又具有更高的強(qiáng)度和X射線可穿透性，手術(shù)后檢查不必?fù)?dān)心金屬偽影，其彈性模量介于皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨之間，可以減少應(yīng)力遮蔽，促進(jìn)骨骼愈合。

2011年7月到2013年6月，約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院已經(jīng)成功做了50例頭皮間植入顱骨修補(bǔ)術(shù)。

2014年，湘雅醫(yī)院神經(jīng)外科副主任劉勁芳副教授領(lǐng)銜的手術(shù)團(tuán)隊(duì)，采用新型顱骨修補(bǔ)材料“聚醚醚酮材質(zhì)”，成功為一名顱骨缺損患者進(jìn)行了個(gè)體化修補(bǔ)手術(shù)。為國(guó)內(nèi)第一例。

9月20日播出的《走近科學(xué)》材料新說節(jié)目中，西安交大第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科的王茂德教授為患者老唐用聚醚醚酮顱骨修補(bǔ)材料進(jìn)行顱骨修補(bǔ)手術(shù)。

今年5月，西安第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院胸腔外科為一位胸壁腫瘤患者成功完成了3D打印PEEK肋骨的植入手術(shù)，屬國(guó)際首例。

1999年，第一個(gè)用于在脊柱手術(shù)中替代金屬材料的PEEK產(chǎn)品就是椎間聯(lián)合器

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