PEEK: Il futuro degli impianti e degli strumenti medici

Applicazione del materiale PEEK nell'industria dei dispositivi medici

Introduzione

Con il progredire della tecnologia medica, i requisiti per i materiali dei dispositivi medici stanno diventando sempre più stringenti. Il materiale PEEK, grazie alle sue proprietà fisiche e chimiche uniche, è diventato un nuovo materiale importante nel campo dei dispositivi medici. Questo articolo analizza l'attuale stato di applicazione del PEEK nell'industria dei dispositivi medici e i suoi potenziali vantaggi.

Proprietà del materiale PEEK

Il PEEK è un polimero semicristallino ad alta densità con le seguenti caratteristiche:

Modulo elastico simile a quello dell'osso umano: Il modulo elastico del PEEK è molto vicino a quello delle ossa, evitando il problema della schermatura delle sollecitazioni presente negli impianti metallici.

Resistenza al calore: Il PEEK ha un punto di fusione fino a 343°C e può essere utilizzato in acqua calda o vapore sotto pressione a 300°C. Il PEEK può sopportare fino a 3.000 cicli di sterilizzazione ad alta pressione a 134°C, il che lo rende adatto alla produzione di apparecchiature chirurgiche e dentali che richiedono un'elevata sterilità e un uso ripetuto.

Resistenza agli agenti chimici: Il PEEK ha un'eccellente resistenza alla maggior parte delle sostanze chimiche e non si corrode facilmente.

Biocompatibilità: Il PEEK non provoca reazioni avverse nel corpo umano, rendendolo adatto come materiale per impianti.

Trasparenza ai raggi X: Il PEEK ha una buona permeabilità ai raggi X, non produce artefatti metallici e facilita l'osservazione post-operatoria.

Applicazioni del PEEK nei dispositivi medici

1, Impianti ortopedici

L'elevata resistenza meccanica, il modulo elastico simile a quello dell'osso umano e la biocompatibilità del PEEK lo rendono un materiale ideale per gli impianti ortopedici. Ad esempio, il PEEK può essere utilizzato per produrre dispositivi di fusione spinale, parti di ricambio per le articolazioni, ecc. che possono fornire un buon supporto e stabilità all'interno del corpo.

2, Applicazioni dentali

In campo odontoiatrico, il PEEK viene utilizzato per produrre corone, ponti e impianti dentali. L'estetica e la biocompatibilità del PEEK lo rendono uno dei materiali preferiti per il restauro dei denti.

3, Dispositivi cardiovascolari

La resistenza al calore e agli agenti chimici del PEEK lo rende adatto alla produzione di dispositivi cardiovascolari, come valvole cardiache e stent vascolari, che devono funzionare in modo stabile all'interno del corpo per lunghi periodi.

4, Strumenti chirurgici

La durata e la resistenza alle alte temperature del PEEK lo rendono una scelta ideale per la produzione di strumenti e utensili chirurgici, come le impugnature dei coltelli chirurgici e gli endoscopi.

5, Sistemi di somministrazione di farmaci

La stabilità chimica e la biocompatibilità del PEEK lo rendono adatto ai sistemi di somministrazione di farmaci, come le pompe per farmaci impiantabili e i sistemi a rilascio controllato.

Sfide e prospettive

Nonostante le ampie prospettive di applicazione del PEEK nel settore dei dispositivi medici, esistono alcune sfide, come i costi elevati e le difficoltà di lavorazione. Tuttavia, l'avvento della tecnologia di stampa 3D del PEEK ha migliorato la situazione. la tecnologia di stampa 3D consente di ridurre gli scarti di materiale, riducendo in modo significativo i costi. La natura personalizzabile della stampa 3D amplia ulteriormente il campo di applicazione del PEEK in ambito medico. Con i progressi tecnologici e la riduzione dei costi, si prevede che l'applicazione del PEEK diventerà sempre più diffusa.

Il PEEK, grazie alle sue eccellenti prestazioni, svolge un ruolo sempre più importante nel settore dei dispositivi medici. Con l'approfondimento della ricerca sui materiali in PEEK, le sue applicazioni in campo medico si espanderanno ulteriormente, offrendo ai pazienti più opzioni di trattamento e migliori risultati terapeutici.

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Qual è l'abbreviazione medica PEEK?

Il polietereterchetone (PEEK) è un polimero termoplastico semi-cristallino poliaromatico con proprietà meccaniche favorevoli alle applicazioni bio-medicali.

Che cos'è il PEEK in termini medici?

La radiolucenza del PEEK consente una lettura estremamente accurata delle immagini. Un'altra proprietà del PEEK di particolare interesse in ortopedia è la sua leggerezza. Il PEEK è molto più leggero del metallo, il che consente ai pazienti di manipolare articolazioni e arti con uno sforzo minore rispetto a quello necessario con i metalli più pesanti.

Che cos'è il PEEK in ortopedia?

Il polietereterchetone (PEEK), pronunciato (poly-ether-ether-ketone), è un polimero termoplastico eccezionalmente resistente. Il PEEK di grado impiantabile è un materiale termoplastico avanzato, estremamente adatto all'impianto a breve e lungo termine. ARKPEEK-MED® e ARK-BioPEEK® sono stati autorizzati dalla FDA e hanno il marchio CE.

Che cos'è un dispositivo in PEEK?

Le gabbie spinali in PEEK, dette anche gabbie per la fusione intercorporea, sono utilizzate nelle procedure di fusione spinale per sostituire un disco spinale danneggiato e fornire un ambiente ideale per la fusione di due vertebre.

Gli impianti in PEEK possono essere rimossi?

A causa delle conoscenze limitate, gli impianti in PEEK devono essere utilizzati con cautela e, quando è necessario rimuoverli, la forma e la struttura dell'impianto devono essere prese in considerazione quando si pianifica l'approccio chirurgico.

Quali sono gli usi medici del PEEK?

Ecco alcuni modi in cui le plastiche Peek vengono utilizzate nei dispositivi medici. Il PEEK è comunemente utilizzato negli impianti ortopedici, come le gabbie per la fusione spinale, le protesi articolari e le placche di fissaggio per i traumi. Le sue proprietà meccaniche assomigliano molto a quelle dell'osso e lo rendono un materiale ideale per le applicazioni portanti.

Che cos'è il PEEK in neurochirurgia?

Gli impianti personalizzati ARK-BioPEEK® sono progettati individualmente per ogni paziente per sostituire i vuoti ossei nello scheletro cranico e cranio-facciale. Gli impianti in PEEK possono fornire una ricostruzione robusta e rigida, oltre a un eccellente adattamento e contorno anatomico.

Che cos'è il PEEK in campo biomedico?

Il poli (etere-chetone) (PEEK) è un polimero biocompatibile e ad alte prestazioni, uno dei candidati più importanti per la produzione di impianti ossei, grazie alla sua somiglianza con le proprietà meccaniche dell'osso.

Quanto dura un impianto in PEEK?

I risultati durano in genere circa 10 anni.

Il PEEK è pericoloso?

La plastica PEEK è sottoposta a un rigoroso controllo di qualità durante il processo di produzione per garantire che la sua composizione chimica sia stabile e che non vengano rilasciate sostanze nocive. Inoltre, la plastica PEEK non rilascia gas nocivi ad alte temperature, quindi non rappresenta una minaccia per la salute umana.

Il PEEK è approvato dalla FDA?

Il polietereterchetone (PEEK) è un polimero termoplastico approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti come materiale adatto alla produzione di impianti ossei [1]. Il polietereterchetone (PEEK) è uno dei più importanti materiali candidati alla produzione di impianti ossei, grazie alle proprietà meccaniche simili a quelle dell'osso.

Qual è la differenza tra titanio e PEEK?

Rispetto al titanio, il PEEK ha un modulo di elasticità inferiore, che riduce al minimo l'effetto di schermatura delle sollecitazioni e fornisce un ambiente di condivisione del carico più naturale. Le ancore in PEEK possiedono inoltre una radiotrasparenza che consente una migliore visualizzazione dei tessuti durante l'imaging post-operatorio.

Qual è il tasso di infezione degli impianti in PEEK?

L'infezione dell'impianto è stata riscontrata nel 6% dei casi di PEEK, un valore che si colloca nella parte bassa o media degli intervalli citati dagli autori in letteratura (0-25,9% per l'osso e 0-11% per la rete in titanio).

L'impianto in PEEK è sicuro per la risonanza magnetica?

Sebbene gli impianti in acrilico-PEEK possano offrire resistenza e, in una certa misura, compatibilità con la risonanza magnetica (si vedano tuttavia le Fig. 7 e 8), questi impianti sono in ritardo in termini di biocompatibilità e durata, poiché l'acrilico intorno all'impianto può introdurre complicazioni a livello del margine cutaneo.

Quali sono gli svantaggi degli impianti in PEEK?

Sebbene il PEEK sia stato ampiamente utilizzato come sostituto degli impianti metallici e ceramici in campo medico, è biologicamente inerte, il che riduce la fusione con il tessuto osseo ospite dopo l'impianto. Inoltre, l'elevato coefficiente di attrito e l'idrofobicità del PEEK ne ostacolano seriamente le applicazioni.