PEEK: Die Zukunft der medizinischen Implantate und Werkzeuge

Anwendung von PEEK-Material in der Medizinprodukteindustrie

Einführung

Mit dem Fortschritt in der Medizintechnik werden die Anforderungen an Materialien für Medizinprodukte immer strenger. PEEK hat sich aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften zu einem wichtigen neuen Material im Bereich der Medizinprodukte entwickelt. In diesem Artikel werden der aktuelle Anwendungsstatus von PEEK in der Medizinprodukteindustrie und seine potenziellen Vorteile untersucht.

Eigenschaften von PEEK Material

PEEK ist ein teilkristallines Hochpolymer mit den folgenden Eigenschaften:

Elastizitätsmodul ähnlich dem des menschlichen Knochens: Der Elastizitätsmodul von PEEK kommt dem des menschlichen Knochens sehr nahe, wodurch das bei Metallimplantaten auftretende Problem der Spannungsabschirmung vermieden wird.

Hitzebeständigkeit: PEEK hat einen Schmelzpunkt von bis zu 343 °C und kann in heißem Wasser oder Dampf unter Druck bei 300 °C verwendet werden. PEEK kann bis zu 3.000 Zyklen der Hochdrucksterilisation bei 134 °C standhalten und eignet sich daher für die Herstellung von chirurgischen und zahnmedizinischen Geräten, die hohe Sterilität und wiederholte Verwendung erfordern.

Chemische Beständigkeit: PEEK weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien auf und ist nicht leicht zu korrodieren.

Biokompatibilität: PEEK ruft im menschlichen Körper keine unerwünschten Reaktionen hervor und ist daher als Implantatmaterial geeignet.

Röntgentransparenz: PEEK hat eine gute Röntgendurchlässigkeit, erzeugt keine Metallartefakte und erleichtert die postoperative Beobachtung.

Anwendungen von PEEK in Medizinprodukten

1, Orthopädische Implantate

Die hohe mechanische Festigkeit von PEEK, sein dem menschlichen Knochen ähnlicher Elastizitätsmodul und seine Biokompatibilität machen es zu einem idealen Material für orthopädische Implantate. So kann PEEK beispielsweise zur Herstellung von Wirbelsäulenfusionsvorrichtungen, Gelenkersatzteilen usw. verwendet werden, die im Körper für guten Halt und Stabilität sorgen.

2, Zahnmedizinische Anwendungen

Im Dentalbereich wird PEEK zur Herstellung von Zahnkronen, Brücken und Implantaten verwendet. Die Ästhetik und Biokompatibilität von PEEK machen es zu einem bevorzugten Material für die Zahnrestauration.

3, Kardiovaskuläre Geräte

Aufgrund seiner Hitze- und Chemikalienbeständigkeit eignet sich PEEK für die Herstellung von kardiovaskulären Produkten wie Herzklappen und Gefäßstents, die über einen langen Zeitraum hinweg stabil im Körper funktionieren müssen.

4, Chirurgische Werkzeuge

Die Langlebigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit von PEEK machen es zur idealen Wahl für die Herstellung von chirurgischen Werkzeugen und Instrumenten, wie z. B. chirurgische Messergriffe und Endoskope.

5, Systeme zur Verabreichung von Arzneimitteln

Aufgrund seiner chemischen Stabilität und Biokompatibilität eignet sich PEEK für Arzneimittelabgabesysteme wie implantierbare Arzneimittelpumpen und Systeme mit kontrollierter Freisetzung.

Herausforderungen und Aussichten

Trotz der breiten Anwendungsmöglichkeiten von PEEK in der Medizinprodukteindustrie gibt es einige Herausforderungen, wie hohe Kosten und Verarbeitungsschwierigkeiten. Mit dem Aufkommen der PEEK-3D-Drucktechnologie hat sich diese Situation jedoch verbessert. durch die 3D-Drucktechnologie fällt weniger Materialabfall an, was die Kosten erheblich senkt. Die Anpassungsfähigkeit des 3D-Drucks erweitert den Anwendungsbereich von PEEK im medizinischen Bereich. Mit technologischen Fortschritten und Kostensenkungen dürfte sich die Anwendung von PEEK weiter verbreiten.

PEEK spielt aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften eine immer wichtigere Rolle in der Medizintechnikindustrie. In dem Maße, wie die Forschung an PEEK-Materialien vertieft wird, werden sich seine Anwendungen im medizinischen Bereich weiter ausweiten und Patienten mehr Behandlungsmöglichkeiten und bessere therapeutische Ergebnisse bieten.

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Wie lautet die medizinische Abkürzung für PEEK?

Polyetheretherketon (PEEK) ist ein polyaromatischer teilkristalliner thermoplastischer Kunststoff mit günstigen mechanischen Eigenschaften für biomedizinische Anwendungen.

Was ist PEEK im medizinischen Sinne?

Die Röntgendurchlässigkeit von PEEK ermöglicht eine äußerst genaue Bildauswertung. Eine weitere Eigenschaft von PEEK, die für die Orthopädie von besonderem Interesse ist, ist sein geringes Gewicht. PEEK ist viel leichter als Metall, so dass die Patienten Gelenke und Gliedmaßen mit weniger Kraftaufwand bewegen können, als dies bei schwereren Metallen der Fall wäre.

Was ist PEEK in der Orthopädie?

Polyetheretherketon (PEEK), ausgesprochen (Poly-ether-ether-keton), ist ein außergewöhnlich starkes thermoplastisches Polymer. Implantierbares PEEK ist ein fortschrittliches thermoplastisches Material, das sowohl für die Kurz- als auch für die Langzeitimplantation sehr gut geeignet ist. ARKPEEK-MED® und ARK-BioPEEK® wurden von der FDA zugelassen und sind CE-gekennzeichnet.

Was ist ein PEEK-Gerät?

PEEK-Wirbelsäulenkäfige, die auch als interkorporelle Fusionskäfige bezeichnet werden, werden bei Wirbelsäulenfusionsverfahren verwendet, um eine beschädigte Bandscheibe zu ersetzen und eine ideale Umgebung für das Zusammenwachsen zweier Wirbel zu schaffen.

Können PEEK-Implantate entfernt werden?

Aufgrund des begrenzten Wissensstandes sollten PEEK-Implantate mit Vorsicht verwendet werden, und wenn eine Entfernung erforderlich ist, sollten Form und Struktur des Implantats bei der Planung des chirurgischen Vorgehens berücksichtigt werden.

Welche medizinischen Anwendungen gibt es für PEEK?

Hier einige Beispiele für die Verwendung von Peek-Kunststoffen in Medizinprodukten. Peek wird häufig in orthopädischen Implantaten verwendet, z. B. in Wirbelsäulenfusionskäfigen, Gelenkersatz und Trauma-Fixierungsplatten. Seine mechanischen Eigenschaften sind denen des Knochens sehr ähnlich, was es zu einem idealen Material für tragende Anwendungen macht.

Was ist PEEK in der Neurochirurgie?

ARK-BioPEEK® Customized Implants werden individuell für jeden Patienten entwickelt, um knöcherne Lücken im kranialen und kraniofazialen Skelett zu ersetzen. PEEK-Implantate können eine starke, starre Rekonstruktion mit ausgezeichneter anatomischer Passform und Kontur bieten.

Was ist PEEK in der Biomedizin?

Poly(ether-ether-keton) (PEEK) ist ein biokompatibles Hochleistungspolymer und aufgrund seiner Ähnlichkeit mit den mechanischen Eigenschaften des Knochens einer der wichtigsten Kandidaten für die Herstellung von Knochenimplantaten.

Wie lange hält ein PEEK-Implantat?

Die Ergebnisse halten in der Regel etwa 10 Jahre lang.

Ist PEEK gefährlich?

PEEK-Kunststoff wird während des Produktionsprozesses einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass seine chemische Zusammensetzung stabil ist und keine schädlichen Stoffe freigesetzt werden. Außerdem setzt PEEK-Kunststoff bei hohen Temperaturen keine schädlichen Gase frei und stellt daher keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar.

Ist PEEK von der FDA zugelassen?

Polyetheretherketon (PEEK) ist ein thermoplastisches Polymer, das von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als geeignetes Material für die Herstellung von Knochenimplantaten zugelassen wurde [1]. Polyetheretherketon (PEEK) ist einer der wichtigsten Kandidaten für Knochenimplantate, da es ähnliche mechanische Eigenschaften wie Knochen aufweist.

Was ist der Unterschied zwischen Titan und PEEK?

Im Vergleich zu Titan hat PEEK einen niedrigeren Elastizitätsmodul, was die spannungsabschirmende Wirkung minimiert und eine natürlichere Lastverteilung ermöglicht. PEEK-Anker weisen außerdem eine Röntgenstrahlendurchlässigkeit auf, die eine bessere Visualisierung des Gewebes bei der postoperativen Bildgebung ermöglicht.

Wie hoch ist die Infektionsrate bei PEEK-Implantaten?

Bei 6 % der PEEK-Implantate wurde eine Infektion festgestellt, was im unteren bzw. mittleren Bereich der von den Autoren in der Literatur angegebenen Werte liegt (0-25,9 % für Knochen und 0-11 % für Titangitter).

Ist das PEEK-Implantat sicher für MRT?

Acryl-PEEK-Implantate bieten zwar Festigkeit und bis zu einem gewissen Grad MRT-Kompatibilität (siehe jedoch Abb. 7, Abb. 8), aber diese Implantate sind in Bezug auf Biokompatibilität und Haltbarkeit weniger gut geeignet, da das Acryl um das Implantat herum Komplikationen am Hautrand verursachen kann.

Was sind die Nachteile von PEEK-Implantaten?

Obwohl PEEK als Ersatz für metallische und keramische Implantate in der Medizin weit verbreitet ist, weist es eine biologische Trägheit auf, die die Fusion mit dem Wirtsknochengewebe nach der Implantation verringert. Darüber hinaus behindern der hohe Reibungskoeffizient und die Hydrophobie von PEEK seine Anwendungen erheblich.