自20世纪90年代末以来,聚醚醚酮由于其透光性和解剖特性,已成为制造骨科植入物的公司的首选材料。现在,PEEK的定制配方为聚合物提供了新的潜在应用。
劳伦斯•Acquarulo促进集团。聚合物在现代植入式医疗器械中一直扮演着重要角色。但直到20世纪90年代末,许多供应商限制了长期植入物的供应,因为在一个固有的低材料量市场中,潜在的诉讼责任。因此,金属一直是本世纪末的首选材料。
有几个因素改变了可植入聚合物的模式,包括1998年通过的生物材料获取保证法案,该法案限制了材料供应商的民事责任。供应商也开始开发商业模式,为小批量销售提供足够的回报。因此,21世纪可植入医疗设备的聚合物供应和创新激增圣世纪。没有聚合物比聚醚醚酮更能代表这种动态增长。
在不到二十年的时间里,PEEK已经成为一些骨科植入物的首选材料,如椎间融合器。这部分归因于聚醚聚醚的解剖相容性和聚合物固有的辐射透光度。
许多传统的骨科植入物,包括融合笼,都是由钛和不锈钢制造的。这些材料非常坚硬,弹性模量分别为100 GPa (14,500 ksi)和193 GPa (28,000 ksi)。相比之下,皮质骨的弹性模量约为18 GPa (2610 ksi)。这种刚性的差异会导致应力集中在种植体附近的骨骼结构上。
相比之下,未增强的PEEK弹性模量为3.7 GPa (540 ksi),拉伸伸长率为45%。这提供了一个半刚性,但坚韧的种植体,减少邻近骨的应力集中。植入物也已开发出由聚醚聚醚(PEEK)化合物制成,用切碎的碳纤维增强,从而使设备的刚性与骨骼相当,从而获得更大的结构连续性。
此外,金属植入物本身对x射线是不透明的,这限制了某些手术所需的术后能见度。PEEK与金属椎间融合器相比的一个主要优势是术后评估时固有的x线透明度(放射透光性)。
椎间笼的成功使得人们对PEEK的其他应用越来越感兴趣,包括骨科创伤固定、脊柱稳定、牙科植入物和韧带锚定。尽管PEEK固有的放射透光性适合于脊柱融合术,但这些新设备中的一些必须是不透光的。
射线不透明填料可与PEEK复合,以增强x射线的可见性。选择合适的填充物和填充物是基于临床要求,成分大小和体内位置。用于增强医用聚合物的射线不透明度的最常用添加剂是次碳酸铋、三氧化铋、氯化氧铋和硫酸钡。PEEK熔体温度高,超过335oC (635oF),限制了几种不透光填充选项。
次碳酸铋的熔体加工温度上限为205oF (400oC),超过这个范围,它就会变得不稳定,从白色变成黄色;在PEEK加工温度下,三氧化铋趋向于从白色变成棕色。氯氧铋可以在高温下加工,但它会减少PEEK的熔体流动,这可能会影响成型或挤出质量部件。
硫酸钡是不透光PEEK配方中最常见的添加剂。它能很好地分散在聚合物中,并能承受加工温度而不变色。硫酸钡还具有生物相容性,已用于微创设备(<30天)和长期植入物(>30天),如骨水泥。
随着PEEK继续扩展到新的临时和长期植入式设备,旨在增强关键性能的定制配方的可用性将会扩大。在考虑合适的添加剂时,最重要的是提高聚合物的复合和组分加工温度。
劳伦斯·阿夸洛是促进集团。(Putnam, Conn.),是医疗设备和药物输送关键聚合物化合物的开发商和制造商。
凯莉说
Peek是垃圾,会在体内引起不融合的炎症反应,过敏反应,引起的问题比其他任何东西都多