PEEK材料的理化性能
較低的、與骨接近的彈性模量(PEEK 3.8GPa左右,松質(zhì)骨3.2-7.8GPa 皮質(zhì)骨17-20GPa 鈦合金TC4 110GPa左右),可防止應力遮蔽效應,可使周邊骨質(zhì)保持原有強度。
可透過X射線,在CT和MRI掃描時不顯影,可較容易地評估骨生長和治愈過程;而在某些情況下需要看到植入體時,也可以通過改性來實現(xiàn)。而且耐輻射能力強,PEEK具有非常穩(wěn)定的化學結(jié)構(gòu),在高劑量電離輻射下PEEK部件也可以正常工作。
優(yōu)異的消毒性能,即使長期暴露在熱蒸汽、環(huán)氧乙烷和伽馬射線下,仍能保持其原有性質(zhì)不改變??量虦囟鹊?50℃可以長期使用,瞬間使用溫度可達到300℃。
較好的生物相容性。
機械性能可調(diào)整,可以加入不同的添加劑,包括碳纖維、硫酸鋇以及玻璃纖維,以滿足不同的特定應用需求。
更大的設計自由度,可以很容易地用半成品坯件機加工而成,或者通過注塑成型生產(chǎn)。PEEK的成型加工可以注射成型、擠出成型。
目前在骨科醫(yī)療器械上的應用
應用前景
1、原材料國產(chǎn)化
目前現(xiàn)狀:全部依賴進口英國英寶、德國贏創(chuàng)等
2、 應用范圍越來越廣
融合器
彈性棒
運動醫(yī)學
關節(jié)領域
顱頜面外科
棘突間裝置
3、 應用新的發(fā)展
注塑
以往都是棒材生產(chǎn),材料的利用率低;全部用機加工生產(chǎn),能源、設備需求高,浪費大,單件的價值高。迅速發(fā)展的市場需求和過度競爭,成本是一主要因素。
目前國外一些大企業(yè),如MDT、Depuy、施樂輝等廠家,已出現(xiàn)了融合器、棒、錨釘、擠壓螺釘?shù)犬a(chǎn)品利用注塑生產(chǎn)。
滿足生物相容性的粒料和成熟的注塑工藝是一大方向。
b. 3D打印
隨著個性化需求的增加和臨床PEEK材料骨生長方面的劣勢。面臨著新的需求,形狀要求、表面微孔,創(chuàng)造骨長入的物理條件等等。我認為這是一個方向。
如將PEEK材料化成3D打印所需要的材料,目前國際上還沒有應用。
3D打印的金屬融合器已經(jīng)不再罕見。如捷邁的鉭金屬骨小梁融合器。
結(jié)語
PEEK是發(fā)展尖端科學技術不可或缺的關鍵材料,應用到哪個領域,如何更好的去應用將是未來發(fā)展所需要探索的。