3D打印PEEK聚合物在医疗领域的应用前景分析

相关医疗器械产品

目前，由于PEEK材料的相关优异性能，可广泛应用于创伤、脊柱及关节外科内植入物等领域。其具体应用简单列举如下：

（1）脊柱外科植入物

①PEEK用于椎间融合器；

②PEEK用于腰椎经椎弓根螺钉动态固定系统；

③PEEK 应用于腰椎棘突间植入物系统；

④PEEK应用于人工椎间盘及人工髓核；

（2）关节外科植入物

①PEEK应用于股骨柄假体；

②PEEK应用于髋关节摩擦界面；

③PEEK应用于髋关节臼杯假体；

④PEEK应用在其它关节假体中；

⑤PEEK应用于关节镜缝合锚钉；

（3）颅颌面相关产品

（4）牙科相关产品

（5）其他领域相关产品

通常，聚醚醚酮可添加到医疗产品中，以实现更大益处，包括减轻重量、提高设计自由度和功能整合，也可作为不锈钢或其他材料的廉价替代品。

以下是peek适于医疗应用的特有性能：

· 聚醚醚酮的生物相容性使其适于多种医疗应用领域。

· peek对传统清洁剂等具有较高的抗化学性，使用范围极其广泛。

· peek承受过热蒸汽杀菌，非常适用于可重复使用的医疗产品，例如手术器械的把柄。和目前使用的其他塑料相比，这种高性能聚合物可以提供更好的可消毒性，从而延长使用寿命。此外，由于易于着色，还可进行彩色编码。

· peek抵抗伽马射线或X射线等高能辐射的性能也极其优异。

· peek良好的X射线透射性使其在手术室中有很多有趣的应用，例如可防止使用定影剂时在X射线照片上产生伪像。

· 由于具有优异的机械强度、耐磨性和冲击强度，peek的另一个有趣的应用领域是残疾人运动，可用于制造假肢。

· peek具有良好的尺寸稳定性，可用于高精密零件。此外，还具有出色的电绝缘性。这两种性能对医疗装置尤为重要，例如整形外科用的电池供电螺丝刀。

· 除此之外，peek对水、溶剂和化学品还具有出色的耐水解性。

尽管应用于医疗业的时间并不算长，peek的广泛性能使其可以满足一系列有趣的应用，例如外科手术器械、内窥镜、体外诊断、整形外科、脊柱和牙科领域，以及分析仪器和药品计量。在脊椎外科手术、外部创伤手术及整形手术植入物和医疗设备制造领域，越来越多的制造商会选择聚醚醚酮（PEEK）作为制造材料。这种材料有优良的生物相容性，对体液呈高惰性，且易于加工塑形。与传统植入物材料钛相比，PEEK更具X射线透射性，及与骨骼弹性相近的优势。因其出众的特性，PEEK在实际生产中已经成为了钛植入物最主要的热塑性替代品。

因为植入物极可能被终生使用，所以其制造材料必须兼具生物稳定性和荷载承受性。正因如此，在很长一段时期内，这一领域都被钛和钴铬合金所独占。而如今，这种局面已经被扭转，诸多优势使得PEEK越来越广泛地应用于植入物制造，其半成品更易于进行机器加工，或者也可以直接采用注入塑形工艺，这为设计带来了更大的自由空间。

本站曾报道，第四军医大学唐都医院最近完成了3D打印PEEK肋骨的植入手术，因为PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高，所以必须要求机器具备一个恒温的环境，需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右，所以要求喷头温度必须达到350℃以上，并且在打印过程中保持这个温度。PEEK材料具有高于143℃的玻璃化温度， 在超过250℃的高温下使用时，依旧可以表现出卓越的机械强度、韧性、硬度、弯曲强度和扭转强度。