Peek, como material bio-compatible de alto rendimiento, se ha convertido en un "producto estelar" en el campo de la reparación del cráneo

La ciudad de Dazhou completó con éxito la primera cirugía de reparación del cráneo All-PolyEterTerThereNetona (PEEK) en la provincia de Sichuan , China . La aplicación de este nuevo producto no solo marca que la provincia de Sichuan ha ingresado al nivel avanzado internacional en el campo de la reparación del cráneo, sino que también proporciona un plan de tratamiento personalizado más seguro y preciso para pacientes con defectos del cráneo, convirtiéndose en un hito en el desarrollo de la tecnología médica regional.

Los defectos del cráneo son un problema postoperatorio común en la neurocirugía. Los materiales de reparación tradicionales, como las aleaciones de titanio, tienen limitaciones como una fuerte conductividad térmica, sensibilidad postoperatoria al frío y al calor, e interferencia con los exámenes de imágenes. El material de vista, como material bio - compatible de alto rendimiento, se ha convertido en un "producto estelar" en el campo de la reparación internacional del cráneo debido a su módulo elástico que está altamente coincidente con huesos humanos, capacidad de forma tridimensional precisa y sin artefactos de metal.

La paciente tenía una hernia cerebral e hipertensión intracraneal debido al trauma, por lo que se sometió a una craniectomía descompresiva. Teniendo en cuenta la edad relativamente joven del paciente, el director Jiang se comunicó activamente con la familia del paciente y finalmente decidió usar materiales de picos para la reparación del cráneo. Durante la operación, el equipo de neurocirugía del hospital personalizó un cuerpo de reparación de vista personalizado basado en los datos de CT del paciente, ajustando perfectamente el sitio de defectos y combinado con placas de enlace de vista y tornillos de vista, reduciendo en gran medida el riesgo de rechazo postoperatorio y complicaciones. El paciente se recuperó bien después de la operación, y la apariencia y la función de la cabeza estaban cerca del estado fisiológico, y estaba muy satisfecho con el efecto del tratamiento.

Antecedentes: la poli-ether-ketona (PEEK) se encuentra entre los plásticos de ingeniería termoplástica especial más nueva y ha mostrado propiedades biológicas, mecánicas y químicas razonables como biomaterial en ortopedia. Objetivos: hicimos una revisión extensa y actualizada sobre el material de Peek en ortopedia en varios motores de búsqueda, por ejemplo, PubMed, Scopus, Google Scholar, etc. Los detalles relevantes de la búsqueda de literatura se presentan en este artículo de revisión.

El contenido comparado con los biomateriales tradicionales como los metales, Peek tiene la ventaja de menos protección contra el estrés, es liviano, evita las reacciones adversas causadas por iones metálicos, compatibles con la tomografía por computadora y las técnicas de resonancia magnética, y mantiene un alto rendimiento con la mayoría de las técnicas de esterilización. El módulo ideal de elasticidad de Peek está más cerca del del hueso; Por lo tanto, la articulación puede soportar peso y moverse como hueso. Peek es más ligero que los metales, lo que permite a los pacientes moverse más libremente. Peek se puede usar con otros materiales como la fibra de carbono para mejorar el rendimiento del tejido óseo.

Estas aplicaciones incluyen implantes de fijación de fracturas, implantes de artroplastia, superficies de rodamiento, jaulas de fusión espinal, dispositivos artroscópicos, como anclajes de suturas y tornillos de interferencia, e impresión 3-D de implantes específicos del paciente para osteotomías. Varios estudios recientes han informado resultados clínicos similares o ligeramente mejores para los implantes de PEEK que los metales y otros polímeros, como el poli-eteleno de peso molecular ultra alto (UHMWPE). El principal inconveniente del vistazo como biomaterial es la complejidad y el alto costo de la fabricación y la falta de termoformabilidad.

Peek, sin embargo, como biomaterial, es una opción muy viable para una gran variedad de aplicaciones ortopédicas con varias ventajas sobre los biomateriales tradicionales. Se requieren estudios basados en aplicaciones de alta calidad sobre resultados clínicos y funcionales a corto y largo plazo.

Introducción

La poli-ether-ketona (PEEK) es miembro de la clase de biomateriales de polímeros. Los polímeros consisten en muchas unidades repetidas de una secuencia primaria, es decir, monómero, que consiste en una larga cadena de carbono de columna vertebral vinculada por enlaces covalentes. Peek, se clasifica como un homopolímero lineal, es decir, segmentos de monómero similares. Peek se encuentra entre los nuevos tipos especiales de plástico de ingeniería termoplástica y ha mostrado propiedades biológicas, mecánicas y químicas prometedoras.

La disponibilidad de miradas llegó históricamente cuando había una creciente necesidad de desarrollar implantes de cadera "isoelásticos" e implantes de fractura, con un módulo similar al hueso.

En comparación con los metales, Peek y los polímeros generalmente tienen un módulo elástico más cercano al del hueso, disminuyendo así el efecto de protección del estrés observado en los metales utilizados para la artroplastia o la fijación de fracturas, como el acero inoxidable. También evitan el efecto secundario de liberar iones metálicos en el cuerpo, lo que puede causar efectos adversos como la osteólisis y las reacciones inmunes. Son más compatibles con la mayoría de las técnicas radiológicas, como la tomografía computarizada (TC) y las exploraciones de resonancia magnética (MRI) utilizadas para el monitoreo y el seguimiento del tratamiento.

Se ha demostrado que Peek específicamente tiene propiedades superiores, como la alta estabilidad térmica, la dureza y la rigidez, la resistencia a la fluencia, la facilidad de procesamiento, la autocetación y la resistencia a la abrasión.

Las propiedades mecánicas, aunque tradicionalmente se cree que son inferiores a los implantes metálicos, pueden alterarse con la integración de materiales como la fibra de carbono (CF), la fibra de vidrio (GF), el sulfato de bario (BASO4), etc., para cumplir con los diversos requisitos de aplicación específicos. También se ha demostrado que es relativamente no tóxico con partículas de desgaste que no dañan las células humanas.

El rendimiento de la esterilización también es único, ya que mantiene sus propiedades originales, independientemente de las técnicas utilizadas, por ejemplo, vapor de alta presión, radiación o óxido de etileno.

Estas y otras propiedades se han visto utilizando en varias aplicaciones en la práctica de la ortopedia.

En la década de 1990, su uso en las jaulas de fusión espinal entró en vigencia y ha seguido siendo una de sus aplicaciones más populares, con jaulas de vista que representan el 68% de los dispositivos interbody.

Los anclajes de vista artroscópicos han superado a lo largo de los años de metal y anclajes bioabsorbables utilizados en el ligamento cruzado anterior (ACL) y las reparaciones y reconstrucciones de menisco. Debido a las posibles propiedades superiores biológicas, también ha habido un pico de interés de investigación recientemente en la utilidad de PEEK en modelos de impresión 3-D, que tienen el potencial de realizar un diseño y desarrollo de implantes económicos, personalizados y sofisticados. La investigación también ha comenzado a investigar recientemente la tribología de PEEK y sus compuestos como superficies de rodamiento y componentes flexibles utilizados para la artroplastia articular.

PEEK tiene algunas caídas que han limitado sus aplicaciones, como la resistencia mecánica insuficiente, la falta de capacidad de procesamiento secundario y la mala actividad biológica. Sin embargo, esto se está remediando agregando CF, vidrio bioactivo (BGS), HA y otros materiales a la matriz de Peek para fabricar compuestos para mejorar su rendimiento. El objetivo de este artículo de revisión es ilustrar los conceptos actuales en la utilidad de PEEK en varias aplicaciones ortopédicas.