Материал PEEK (полиэфирэфиркетон) представляет собой исключительно прочный биополимер.
Все больше специалистов применяют РЕЕК-имплантаты в нейрохирургии, ортопедии и стоматологии.
Этот революционный материал в течение 15 лет успешно применяется в США и Европе для изготовления имплантатов в следующих областях:
- стоматологические имплантаты;
- имплантаты для позвоночника;
- имплантаты-заменители суставов;
- кардио-васкулярные имплантаты;
- имплантаты для нейрохирургии;
- клапаны и микро-насосы для сердечно-сосудистой хирургии и др.
Не так давно, в области имплантологии незаменимым материалом был титан. Но являясь биосовместимым с организмом человека (у большинства пациентов титан не воспринимается как чужеродное тело), титан в то же время имеет ряд недостатков: твердость титана намного превышает твердость кости человека, обладает свойством образовывать гальваническую пару.
Современный же материал PEEK был специально разработан с учетом всех потребностей современной имплантологии, по биофизическим свойствам он ближе других известных материалов к свойствам человеческой кости.
Кроме того, преимуществом биополимера РЕЕК является более высокая биосовместимость (не зарегистрировано ни одного случая отторжения или аллергической реакции), не образует гальваническую пару, так как не является металлом. Благодаря тому, что пластичность и твердость совпадают со свойствами живой кости и не происходит травмирование живых клеток, современная импланталогия получила возможность выйти на новый уровень.
Используя имплантаты РЕЕК, их напряжение можно адаптировать так, чтобы не вызывать изменение в кости, её смещение в местах нагрузки и резорбцию из мест, где нагрузка невелика.
Медицинский полимер PEEK успешно применяется в конструкциях фиксирующих цервикальных рентгенопрозрачных кейджей для восстановления повреждений позвоночника. Материал кейджа PEEK идентичен кортикальному слою кости по структуре и обеспечивает микродвижения, стимулирующий рост кости. Гладкая поверхность кейджа защищает нервную структуру во время имплантации.
Кроме того, для использования в поддерживающих ортопедических устройствах, РЕЕК может многократно подвергаться стерилизации и формовке путем механической обработки или литья под давлением. На базе композитов РЕЕК были созданы усиленные композитные волокна РЕЕК для пластинок, скрепляющих отломки кости, а также в качестве аналогичного заменителя костной ткани с опорной функцией. Волокна РЕЕК применяются также для поддерживающих конструкций при инженерии костной ткани. Человеческие остеобласты способны закрепляться, сращиваться и размножаться на композите.
Последние исследования ряда учёных показали, что имплантат РЕЕК, спечённый лазером, является самым подходящим материалом для восстановительной хирургии при замещении костных тканей черепа.
Особенности биополимерного материала
Материал PEEK представляет собой исключительно прочный конструкционный термопласт.
К основным характеристикам РЕЕК можно отнести следующее:
- превосходное сочетание прочности, жесткости и твердости,
- износостойкость,
- высокая ударная вязкость,
- отличная эластичностью и прочностью на разрыв,
- сохраняет свои механические свойства даже при очень высоких температурах,
- низкий коэффициент трения и устойчивость к воздействию широкого диапазона,
- устойчив к воздействию гамма-излучения,
- имеет свойство многократно подвергаться стерилизации паром без ухудшения механических свойств,
- устойчив к воздействию химических веществ (за исключением концентрированной серной кислоты).
В целях изменения специфических свойств биополимерного материала РЕЕК для медицинских целей возможно смешивание с рядом присадок, например, с сульфатом бария, стекловолокном, углеволокном. Добавление стекловолокна приводит к совершенствованию его механических свойств, без изменения цвета.
Устойчивость к воздействию гамма-излучения не приводит к образованию поперечных связей или расщепление полимерных цепей РЕЕК, следовательно, сохраняется прочность и хрупкость материала.
Благодаря тому ,что полимер проницаем для рентгеновских лучей, можно регулировать интенсивность рентгеновских лучей в устройствах. Для этого, добавляют сульфат бария в различных концентрациях.
Для повышения прочности этого материала (например, при производстве имплантатов), проводят примешивание к полимеру PEEK коротких графитовых волокон.
Преимущества PEEK
С целью создать идеальные имплантаты, которые имели бы все преимущества титановых, но нивелирующих их недостатки (ломкость, несоответствие биофизическим свойствам живой кости и др.) был разработан биополимер РЕЕК.
Имплантаты из этого уникального материала обладают целым рядом основных преимуществ, вот основные из них:
- Имплантаты РЕЕК обладают высокой биосовместимостью.
- По биофизическим свойствам РЕЕК наиболее близок к свойствам кости человека из известных на сегодняшний день материалов.
- Не аллергичны — на сегодняшний день не зарегистрировано ни одного случая аллергической реакции.
- Материал РЕЕК делает имплантацию более быстрой и менее травматичной.
- Биополимер РЕЕК обладает хорошей пластичностью и твердостью, благодаря чему имплантаты не травмируют живые клетки кости.
- Не образовывают гальванической пары с другими материалами.
- Обладают способностью изменять форму вместе с костью в процессе долговременного использования (в отличие от металлов).
- Имплантаты обладают незначительным давлением на окружающие живые ткани, что исключает их омертвление и снижает риск возникновения перелома имплантата.
- Обладают низкой теплопроводностью и высокой устойчивостью к температурам.
Особенности остеоинтеграции PEEK
Основным условием дентальной имплантации является применение инертных материалов для изготовления имплантата, не вызывающих иммунологической реакции, то есть которые обеспечивают остеоинтеграцию.
Под термином «остеоинтеграция» подразумевается процесс заживления костной ткани, благодаря чему кость сращивается с внедренным в нее имплантатом. При этом, обновляющаяся костная ткань врастает в поверхность имплантата, обеспечивая высокую прочность их соединения.
Практика показала, что приживаемость имплантатов из материала РЕЕК значительно выше, чем у любых других.
Происходит это благодаря тому, что имплантаты из биополимера РЕЕК отличаются особо высокой биосовместимостью. PEEK химически и биологически инертен, что оказывает влияние на интеграцию в организме.
Помимо того, что сами дентальные имплантаты изготавливаются из биополимера РЕЕК, этот материал может использоваться и для повышения остеоинтеграции имплантатов, выполненных из титана.