В 1982 году
ученые открыли (PEEK) полиэфирэфиркетон. Это исключительно прочный
конструкционный термопласт, плотный, износостойкий материал, обладающий высокой
ударной вязкостью, отличной эластичностью и прочностью на разрыв. Производился
в основном в качестве нишевых полимеров для промышленного использования.
Поначалу PEEK
начали использовать в челюстно-лицевой отрасли, в стоматологии. Новатором стал
челюстно-лицевой хирург-имплантолог Франк-Петер Шпан (Франция).
В ортопедии
впервые применен в 1990-х годах: биоматериалы PEEK были введены в качестве
клеток позвоночника компанией AcroMed (в настоящее время DePuy Spine ).
К концу 1990-х годов PEEK стал ведущим кандидатом для замены компонентов
металлических имплантатов в ортопедии и травмах. В апреле 1998 года PEEK был
коммерчески предложен в качестве биоматериала для имплантатов (Invibio Ltd,
United Kingdom).
Исследования
биоматериалов PEEK процветали (на животных и людях): материал успешно прошел
тесты токсичности и внутримышечной имплантации, тестирования на
биосовместимость (FDA) и сенсибилизацию (ISO 10993-10-1995), исследования на
токсичность генов не выявили хромосомных аберраций из-за PEEK. Клинический опыт
применения материала у людей до сих пор не вызывал каких-либо опасений по
поводу канцерогенности и показал устойчивость к моделируемой деградации in
vivo, включая повреждения, вызванные воздействием липидов. PEEK трансплантанты продемонстрировали высокие общие показатели
интеграции трансплантата (90% -93%) и лигаментизации (84%) и низкие показатели
синовита (10%), образование кисты (13-15%).
Преимущества
PEEK имплантов:
• Достаточно хорошо изучен в медицинской сфере
• Высокая биосовместимость
• Прочная надежная фиксация
• Простота использования
• При ревизии может быть просто просверлен
• Не затрудняет КТ и МРТ исследования
• Гипоаллергенен не вызывает большого количества кист и новообразований (по
сравнению с различными видами плохо изученных био-винтов)
Прогресс
применения PEEK стимулирует стремления ученых и коммерческих организаций на
создание его новых модификаций: смешивания PEEK с биоматериалами фосфата
кальция, такими как бета-трикальцийфосфат (β-TCP) и гидроксиапатит (HA). К
сожалению, новосинтезированный материал не имеет обширных клинических
исследований, а некоторые ученые указывают на негативные моменты новых
композитных материалов, например: увеличение концентрации НA в PEEK приводит к
значительному снижению прочности и ударной вязкости композитов; наличие β-TCP
постепенно ингибирует пролиферацию клеток в сравнении с чистым PEEK, который по
исследованиям был нетоксичным.
Источники:
1. CHADWICK C. PRODROMOS. The Anterior Cruciate Ligament
Reconstruction and Basic Science.
2. Энциклопедия биомедицинской инженерии, 2019.
3. BONE TUNNEL ENLARGEMENT WITH NON-METALLIC INTERFERENCE SCREWS IN ACL
RECONSTRUCTION : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6220656/
4. PEEK Biomaterials in Trauma, Orthopedic, and Spinal Implants: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2040108/