从医疗看PEEK材料的应用及前景

PEEK材料的理化性能

1. 较低的、与骨接近的弹性模量（PEEK 3.8GPa左右，松质骨3.2-7.8GPa 皮质骨17-20GPa  钛合金TC4  110GPa左右），可防止应力遮蔽效应，可使周边骨质保持原有强度。

2. 可透过X射线，在CT和MRI扫描时不显影，可较容易地评估骨生长和治愈过程；而在某些情况下需要看到植入体时，也可以通过改性来实现。而且耐辐射能力强，PEEK具有非常稳定的化学结构，在高剂量电离辐射下PEEK部件也可以正常工作。

3. 优异的消毒性能，即使长期暴露在热蒸汽、环氧乙烷和伽马射线下，仍能保持其原有性质不改变。苛刻温度到250℃可以长期使用，瞬间使用温度可达到300℃。

4. 较好的生物相容性。

5. 机械性能可调整，可以加入不同的添加剂,包括碳纤维、硫酸钡以及玻璃纤维,以满足不同的特定应用需求。

6. 更大的设计自由度，可以很容易地用半成品坯件机加工而成，或者通过注塑成型生产。PEEK的成型加工可以注射成型、挤出成型。

目前在骨科医疗器械上的应用

应用前景

1、原材料国产化

目前现状：全部依赖进口英国英宝、德国赢创等

2、 应用范围越来越广

• 融合器

• 弹性棒

• 运动医学

• 关节领域

• 颅颌面外科

• 棘突间装置

3、 应用新的发展

1. 注塑

• 以往都是棒材生产，材料的利用率低；全部用机加工生产，能源、设备需求高，浪费大，单件的价值高。迅速发展的市场需求和过度竞争，成本是一主要因素。

• 目前国外一些大企业，如MDT、Depuy、施乐辉等厂家，已出现了融合器、棒、锚钉、挤压螺钉等产品利用注塑生产。

• 满足生物相容性的粒料和成熟的注塑工艺是一大方向。

b.  3D打印

• 随着个性化需求的增加和临床PEEK材料骨生长方面的劣势。面临着新的需求，形状要求、表面微孔，创造骨长入的物理条件等等。我认为这是一个方向。

• 如将PEEK材料化成3D打印所需要的材料，目前国际上还没有应用。

• 3D打印的金属融合器已经不再罕见。如捷迈的钽金属骨小梁融合器。

结语

PEEK是发展尖端科学技术不可或缺的关键材料，应用到哪个领域，如何更好的去应用将是未来发展所需要探索的。

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