【有问必答】什么是PEEK材料?PEEK材料有什么特性?适合做哪些口腔医疗相关部件?

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什么是PEEK材料?

PEEK聚醚醚酮是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料,可制造加工成各种机械零部件,如汽车齿轮、油筛、换档启动盘;飞机发动机零部件、自动洗衣机转轮、医疗器械零件部件等


PEEK的特性

1、生物相容性--无毒,安全不过敏

2、弹性模量--无应力屏蔽,周围骨骼更健康

PEEK的弹性模量与骨骼非常接近,骨骼所受的应力并不完全由植入体承担,不存在所谓的应力屏蔽现象,使周围的骨骼更健康。

3、可视性--术后跟踪观察更方便

PEEK具有X射线穿透性,有良好的可视性。X光片无伪影,可以实现在CT扫描或核磁共振成像辅助下进行手术,帮助医生在手术过程中调整植入体的位置,术后轻松跟踪愈合过程,对骨生长和愈合进行有效监控。


PEEK在医学领域的应用

1. 颅骨修复;2. 脊柱修复;3. 骨折治疗;4. 牙齿

人体内口腔环境复杂,不仅有各种分泌液,还有食物残渣等残留。而PEEK因其优异的化学稳定性和可耐受绝大多数化学试剂腐蚀的性能,越来越多地被应用于口腔医学领域。


PEEK适合做哪些口腔医疗相关部件?


1. PEEK在口腔修复中的应用

1.1 可摘局部义齿卡环及支架材料

为了获得良好的固位力,临床上使用的卡环及支架材料多为金属材质,但其质重不舒适,且固有的金属色泽不符合美观要求。PEEK密度小,质轻,色白且不易变色,可以弥补金属卡环美观及舒适度的不足。与传统技术相比,CAD/CAM技术制作的可摘局部义齿具有更好的贴合性,为更精确更省时的PEEK可摘局部义齿制作提供了依据。但是研究表明,PEEK卡环的固位力低于钴铬卡环,为改善这一问题,维尔德公司通过添加20%直径小于0.5 μm的陶瓷颗粒,制备BioHPP(PEEK基陶瓷增强型高性能聚合材料),增加了PEEK的硬度、弹性和抗弯强度,加之合理设计卡环形态,可以尝试应用于临床。

目前CAD/CAM制作的BioHPP卡环及支架,已用于美观及舒适度需求较高、味觉敏感、金属过敏的患者。但由于缺乏相关系统评价,PEEK尚不能取代金属卡环及支架在可摘局部义齿中的地位。


1.2 固定义齿材料

尽管PEEK的弹性模量和硬度比金属合金低,但其抗磨损性能与金属合金相近。PEEK材料制作的种植三单元固定桥的平均破坏荷载为(1 430±262)N,能够承受磨牙区的咬合力。此外,相比传统陶瓷材料,PEEK质轻,与牙本质和釉质的力学性能更为相近,作为牙体替代材料可以更好地恢复牙体组织的力学性能。


BioHPP是在PEEK中添加了20%陶瓷填料制备而成的,相比PEEK来说,其力学性能更优异,表面抛光性和抗菌斑性更好。BioHPP现已用于髓腔固位冠、粘接固定桥过渡性修复、All-on-4上部修复体,在修复后表现出了更适合牙体组织的力学性能,但其远期效果仍需随访观察。同时,PEEK材料也可结合应用CAD/CAM技术。


Abdullah等曾使用Invibio公司的PEEK材料制作了CAD/CAM临时冠,结果发现,与传统Protemp™ 4临时冠制作方法相较而言,PEEK材料CAD/CAM临时冠的边缘密合性更好,断裂强度更高。但PEEK材料真正作为CAD/CAM永久修复体应用于临床还需具备更为完善的美观效果,而关于PEEK是否能够达到树脂及瓷材料的色泽美观度,仍需进一步研究。


1.3 赝覆体

PEEK具有与丙烯酸树脂相似的生物相容性及低比重的特点,同时具有抗开裂和可加工性,对赝覆体上腭部分的制作有一定的应用价值。Costa-Palau等使用PEEK-Optima结合丙烯酸树脂制作的上颌骨及鼻骨缺损后的赝覆体,更加轻便、美观、舒适,并具有更好的固位力,但同时价格更高。与传统丙烯酸树脂材料相比,PEEK的优势及不足还缺乏系统评价。


2. PEEK在口腔种植中的应用

2.1 基台

目前应用于基台的材料主要有钛和锆,其中钛基台呈现灰色,对于美学区域的种植牙修复略显不足,锆基台虽然相对美观,但是同钛基台相似,具有很高的弹性模量,它会将最大咀嚼力直接转移至种植体及颌骨,不利于骨整合。BioHPP材料色白,弹性模量低,可以在一定程度上缓冲咀嚼力,弥补钛和锆基台的不足。

同时有基础实验表明,PEEK基台与钛基台上附着的口腔微生物菌群没有差异,软硬组织愈合情况良好,可以尝试将其用作美学区域的种植体基台。Al-Rabab’ah等将BioHPP基台应用于临床修复上颌中切牙,2年回访取得了令人满意的效果,远期临床效果尚缺乏评估。



2.2 种植后修复

PEEK质轻,修复缺牙数多的牙列缺损或者牙列缺失时更有优势,例如All-on-4种植后的上部修复体制作。同时种植体周围没有天然牙牙周膜的结构,不能对牙冠受到的应力进行有效的缓冲,如果用弹性模量更小的PEEK冠替代金属冠和全瓷冠,将起到一定的缓冲作用,但这是否能够对种植体的长期稳定性起到促进作用尚缺乏临床对照研究。  [参考]中国化工报秦胜男,贾慧,李英.聚醚醚酮在口腔临床中的应用现状[J].国际口腔医学杂志,2018,45(06):652-656.(来源:德芽网  如有侵权,请及时联系删除)