Warum ist PEEK das bevorzugte Material für moderne Zahnimplantate?

PEEK in Zahnimplantaten: Biokompatibilität und ästhetische Vorteile

Polyetheretherketon (PEEK) ist ein Hochleistungspolymer, das für seine hervorragende Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit, sein geringes Gewicht und seine nichttoxischen Eigenschaften bekannt ist. Der Elastizitätsmodul von PEEK liegt näher am Elastizitätsmodul von menschlichem kortikalem Knochen und Dentin. In der Orthopädie wurde PEEK als optimales Knochentransplantatmaterial eingestuft und von der US-amerikanischen FDA zugelassen.

In den letzten Jahren hat seine Anwendung im Dentalbereich die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern im In- und Ausland auf sich gezogen. Die Forschung und Anwendung von PEEK als Implantate und provisorische Abutments nimmt allmählich zu. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die grundlegenden Eigenschaften von PEEK-Materialien, den aktuellen Stand der Forschung im Bereich der Zahnimplantate und einen Ausblick auf ihre klinische Anwendung.

1. Biologische Eigenschaften von PEEK-Material

PEEK ist ein Mitglied der Familie der Polyaryletherketone (PAEK). Es hat eine aromatische Molekülstruktur, die aus aromatischen Ringen besteht, die durch funktionelle Keton- und Ethergruppen verbunden sind, was es zu einem teilkristallinen, linearen thermoplastischen Polymer macht. Diese chemische Struktur verleiht dem Material Stabilität bei hohen Temperaturen (über 300 °C), hohe mechanische Festigkeit, geringe Verschleißrate und chemische Beständigkeit. Darüber hinaus ist PEEK sehr widerstandsfähig gegenüber Gammastrahlen und Elektronenstrahlen und gleichzeitig röntgenstrahlendurchlässig, d. h. es erzeugt keine Artefakte bei Röntgenstrahlen und beeinträchtigt nicht die MRT-Bildgebung.

PEEK weist eine zuverlässige Biokompatibilität auf, da es im Vergleich zu reinem Titan eine geringere Bakterienanhaftung auf seiner Oberfläche aufweist und keine Nebenwirkungen auf den menschlichen Körper hat. Als inertes Material hat PEEK jedoch eine relativ geringe Oberflächen-Bioaktivität und schwache Wechselwirkungen mit dem umgebenden Gewebe, was seine praktischen Anwendungen einschränkt. Daher ist die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von PEEK und die Optimierung seiner Bioaktivität zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. Zu den aktuellen Methoden gehören Oberflächenmodifizierungsverfahren wie Sandstrahlen, Plasmaätzen, Aminierung, Kalziumphosphatbeschichtungen und Titanbeschichtungen zur Stimulierung der Bioaktivität von PEEK.

2. Anwendung von PEEK in Zahnimplantaten

1. PEEK-Implantate

Die derzeit klinisch verwendeten Zahnimplantate bestehen hauptsächlich aus Titan, seinen Legierungen und Zirkoniumdioxid. Titan hat eine ausgezeichnete Biokompatibilität und Osseointegrationseigenschaften. Der Elastizitätsmodul von Titanimplantaten entspricht jedoch nicht dem des Alveolarknochens. Der höhere Elastizitätsmodul von Titan im Vergleich zum Knochen führt zu einer Belastungskonzentration auf dem Implantat, was zu Stressabschirmung, reduzierter Knochenbelastung und schließlich zu Knochenresorption führt.

Darüber hinaus kann die Röntgenaufnahme des Unterkiefers, die zur Beurteilung pathologischer Zustände verwendet wird, durch Streustrahlung um das Implantat herum beeinträchtigt werden, was die Bildqualität beeinträchtigen und die Diagnose beeinflussen kann. Obwohl Fälle von Titanempfindlichkeit selten sind, wurden sie in bis zu 0,6 % der Fälle berichtet, was die Entwicklung alternativer Implantatmaterialien vorantreibt.

Im Vergleich zu Titan hat PEEK als Implantatmaterial mehrere klinische Vorteile:

Erstens verursacht PEEK selten allergische Reaktionen.

Zweitens bietet die beige oder graue Farbe von PEEK bessere ästhetische Ergebnisse, da es kein metallisches Aussehen hat.

Drittens ist der Elastizitätsmodul von PEEK näher am Elastizitätsmodul von kortikalem und spongiösem Knochen, was die Stressabschirmung nach der Implantation verringert.

Viertens ist PEEK ein vielseitiges Basismaterial mit guter Biokompatibilität bei Kontakt mit Weichgewebe, das die Heilung und Formung von Zahnfleischgewebe unterstützt.

Fünftens sorgt die hohe chemische Stabilität von PEEK dafür, dass es bei langfristiger Verwendung in Geweben keine Ablagerungen abgibt oder Ionenverluste verursacht, wodurch das Risiko biologischer Korrosion verringert wird. Daher empfehlen einige Studien, Titan durch PEEK als Zahnimplantatmaterial zu ersetzen.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Implantatstabilität, darunter die okklusale Belastung, die Knochenqualität und -quantität, Periimplantitis und marginale Knochenresorption.

2. PEEK-Abutments

Im Vergleich zu Abutments aus Titan oder Zirkoniumdioxid sind PEEK-Abutments aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften leichter zu modifizieren. Provisorische PEEK-Abutments sind farblich näher am Dentin, was zu besseren ästhetischen Ergebnissen bei der Herstellung von provisorischen Abutments führt. Maßgeschneiderte PEEK-Gingivaformer erfordern im Vergleich zu Standard-Gingivaformern weniger restaurative Schritte während der chirurgischen Phase, um die gewünschte Gingivakontur zu erreichen.

3. PEEK Zentralschrauben

Zu den häufigsten Komplikationen bei der Implantatversorgung gehören Frakturen der Zentralschraube. Herkömmliches Titan ist zwar stabil, neigt aber zu Abnutzung und kann nach einer Fraktur schwer zu entfernen sein. PEEK, dessen Elastizitätsmodul näher an dem von kortikalem Knochen und Dentin liegt, bietet eine hohe Abriebfestigkeit und lässt sich nach einer Fraktur leichter entfernen. Aufgrund dieser Leistungsmerkmale vermuten einige Wissenschaftler, dass PEEK-Zentralschrauben für den klinischen Einsatz besser geeignet sind. In einem In-vitro-Vergleich stellten Cantarella et al. fest, dass zentrale Schrauben aus PEEK eine geringere Bruchfestigkeit aufweisen als Schrauben aus Titan. Saravi et al. stellten fest, dass zentrale Schrauben aus PEEK eher am Schraubenhals brechen, wodurch sie leichter zu entfernen sind.

4. PEEK 3D-Druck

Die meisten Zahnimplantate werden aus Titan oder Titanlegierungen hergestellt. Diese Implantate sind jedoch vorgefertigt und unterscheiden sich erheblich von der natürlichen Wurzelmorphologie. die 3D-Drucktechnologie für Polymere hat komplexe 3D-Drucktechniken für Metalle ersetzt und ermöglicht das Design patientenspezifischer Implantate, die der natürlichen Zahnwurzel sehr ähnlich sind, was zu biomimetischeren Polymer-Zahnimplantaten führt.

Es sind jedoch noch weitere Untersuchungen erforderlich, um die mechanischen Eigenschaften und die Genauigkeit von 3D-gedruckten PEEK-Implantaten im Vergleich zu Alternativen aus Metall zu bestimmen. Ein großer Nachteil von PEEK-Implantaten ist ihre biologische Inertheit, die eine erhebliche Herausforderung für die Osseointegration und die langfristige Fixierung in vivo darstellt. Daher sollten sich die Bemühungen auf die Entwicklung bioaktiver Zahnimplantate auf PEEK-Basis konzentrieren. PEEK weist Eigenschaften auf, die sich für verschiedene Implantatkomponenten in der Zahnmedizin eignen, darunter auch für temporäre und langfristige Versorgungen. PEEK bietet zwar eine gute Ästhetik und mechanische Eigenschaften, die denen des menschlichen Knochens ähneln, birgt aber auch das Risiko von Frakturen und Abnutzung. Um die Anwendung von PEEK in der Zahnmedizin zu erweitern, sind weitere Modifikationen erforderlich. Die weitere Erforschung von PEEK-Implantaten ist von entscheidender Bedeutung, um in Zukunft Titan bei langfristigen Anwendungen ersetzen zu können.

FAQ über PEEK.

Wofür wird PEEK in der Zahnmedizin verwendet?

PEEK kann als Knochenersatz für Zahnimplantate, Osteosyntheseplatten, Schädelimplantate und Rekonstruktionen von Nase, Ober- und Unterkiefer verwendet werden.

Was ist eine PEEK-Prothese?

PEEK ist ein medizinisches Polymer, das Patienten eine alternative Lösung zu Prothesen aus Chromkobalt bietet. PEEK hat ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ist in einer natürlichen, nicht kontrastierenden Farbe erhältlich, was bedeutet, dass es im Mund des Patienten natürlicher aussieht.

Was sind PEEK-Zahnimplantate?

PEEK ist ein Hochleistungsmaterial, das für seine hohe Elastizität und Festigkeit bekannt ist. Sein zahnfarbenes Aussehen macht es für ästhetische Anwendungen noch attraktiver.

Wie viel kosten PEEK-Prothesen?

Flexible PEEK-Teilprothese - £1000.

Wie reinigt man PEEK-Prothesen?

Putzen Sie Ihre Prothese mindestens einmal täglich.

Woraus besteht PEEK-Zahnersatz?

PEEK-Prothesen sind eine metallfreie oder metallfreie Alternative zu Prothesen aus Acryl und Chrom. Sie werden aus Polyetheretherketon hergestellt, das eine ausgezeichnete Biokompatibilität und knochenähnliche Eigenschaften aufweist. Peek ist ein hochwertiges Polymer, das häufig bei anderen medizinischen Verfahren wie Schädel- und Hüftprothesen verwendet wird.

Was ist PEEK in der Zahnmedizin?

PEEK ist ein leicht in die Mundhöhle zu integrierendes zahnmedizinisches Material, da seine Farbe während der Verarbeitung verändert werden kann. Sogar Vollprothesen können so hergestellt werden, dass sie natürlich aussehen, damit die Patienten selbstbewusst sprechen, lächeln und essen können.

Woraus werden PEEK-Teilprothesen hergestellt?

Es handelt sich um einen teilkristallinen thermoplastischen Kunststoff. PEEK hat eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und mechanische Eigenschaften, die auch bei hohen Temperaturen erhalten bleiben.