PEEK应用于口腔医学

聚醚醚酮（PEEK）是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。分子结构中的苯环赋予PEEK刚性，而醚键具有足够的韧性，使PEEK具有很高的抗应力性。PEEK具有优异的化学稳定性和生物相容性。

此外，由于其射线可透性，PEEK不会在计算机断层扫描（CT)和磁共振（MRI)成像时产生伪影，易于观察种植体周围的骨再生及愈合情况。更重要的是，PEEK的弹性模量与人骨相当，可减少对其周围骨骼的应力屏蔽效应。

PEEK材料拥有众多优异的特性，在医学领域广受欢迎。目前临床上常见的PEEK植入物包括创伤植入物、脊柱植入物、人工关节植入物、颅骨缺陷植入物等。

作为牙科材料，PEEK也同样具有很大的潜力。PEEK材料在口腔临床中的应用主要发生在口腔颌面外科、种植科、正畸科和修复科。

️PEEK在口腔额面外科的应用

口腔颌面外科是一门以外科治疗为主，以研究口腔器官（牙、牙槽骨、唇、颊、舌、腭、咽等）、面部软组织、颌面诸骨（上颌骨、下颌骨、颧骨等）、颞下颌关节、涎腺以及颈部某些相关疾病的防治为主要内容的学科。

口腔颌面部缺损的重建对每个临床医生来说都是一个挑战，这是一项以外科为主，同时综合口腔修复、口腔种植等多个专业的系统工程，具有一定的复杂性和挑战性。在现有的重建方案中通常使用区域性软组织和含骨皮瓣，以及单独的软组织或带骨的游离皮瓣移植。

这些重建方案都需要进行额外的手术来取移植物，可能会出现种类和程度不同的术后并发症。此外，在大多数情况下，这种修复会导致美观程度不佳。

后来提出了一种治疗口腔缺陷的新技术，即使用聚醚醚酮（PEEK）种植体。这些种植体利用计算机辅助设计/计算机辅助制造 (CAD/CAM) 系统进行设计，以制造患者专用的假体，恢复颌面部区域的解剖结构，并可能比自体皮瓣/移植材料获得更好的美学效果。

案例报告：一名 32 岁的男性士兵因上颌骨严重缺损而到口腔颌面外科诊所就诊。患者被狙击枪击中，子弹从右侧颧骨侧进入，从左侧出来，导致其上颌骨（牙槽骨、鼻底和窦壁）严重破坏（图1、2）。他接受了两次手术，利用髂嵴骨来移植修补。

然而，两次手术均以受体部位感染和移植物吸收而告终。原因可能是缺损面积较大，阻碍了足够的血液供应和移植物的整合。其后患者接受了多层螺旋CT检查，以获得植入物所在区域的准确骨性尺寸。重建上颌骨的3D模型，用于设计患者特定形状和大小的PEEK植入物框架。

最后，设计被发送到3D打印实验室（Limou实验室，大马士革，叙利亚）制造的PEEK重建植入物。在术后6个月的随访中，愈合良好（ 图3 ). 在这一时期结束时，暴露四个安装在PEEK中的种植体，并放置愈合基台。2周后用口内扫描仪取印模，制作临时修复体。

三周后，安装了最后一个假体，丙烯酸树脂桥，安装后对患者进行了6个月的监测（PEEK植入后的总随访时间约为13个月），无并发症记录（ 图4 ).

3D打印PEEK修复颌面部，可以减少手术过程中的修改，进而确保术后的稳定性和美学效果。在自体移植供体部位感染或者自体移植物不足的情况下，具有不可忽视的研究优点。

️PEEK在口腔种植科的应用

自20世纪60年代起，骨内牙种植体就多以金属纯钛及钛合金（如Ti-6Al-7Nb、Ti-6Al-4V等）为主。尽管钛种植体受到大量实验与临床研究证据的支持，但其在临床使用中仍存在一些问题。

其一是钛潜在的致敏性；其二，与人类骨组织相比，钛弹性模量过高，易发生骨组织改建或丧失；其三，金属种植体缺乏透光性，影响美观。

1998年，英国公司推出了PEEK种植体。随着商业化PEEK种植体问世，相关研究逐渐增多，许多公司推出了PEEK材料的牙齿植入物设计。

️基台:PEEK材料弹性模量低，可以在一定程度上缓冲咀嚼力，弥补钛和锆基台的不足。同时有基础实验表明，PEEK基台与钛基台上附着的口腔微生物菌群没有差异，软硬组织愈合情况良好，可以尝试将其用作美学区域的种植体基台。

️种植体:相关研究表明，PEEK复合物的弹性模量、弹性极限、抗压强度均可适用于口腔种植体。此外，PEEK具有较低的弹性模量，添加填料后，弹性模量接近人类骨密质，从而能够有效减少应力屏蔽作用，可以弥补传统钛种植体的不足。但与钛相比，PEEK材料的种植体在口腔条件下较低的机械应力和低生物活性是临床应用中的两大难题。

因此人们寄希望于GFR-PEEK、CFR-PEEK以及CS-PEEK等改性材料来解决这个问题。有学者通过实验得出直径4毫米的GFR-PEEK植入物的疲劳极限为310N（类似300N的最小断裂强度），这一数字是可以满足ISO14801针对后牙修复所设定的标准的。

当PEEK材料与60%的碳纤维相结合时，其应力分布与钛合金植入物相同。CFR-PEEK因其多功能性、形态多变性、与现代成像技术的兼容性、优异的力学性能和生物相容性而受到医疗植入界的广泛关注。

在提高PEEK植入物生物活性方面，现许多学者通过在PEEK材料中添加活性粒子（如碳纤维、羟磷灰石、TiO2）制备复合材料和表面改性（如表面泡沫化、氮等离子浸没、磺化）的方法进行了相关研究，在一定程度上增强了PEEK的成骨性能。

关于PEEK复合物的研究很多，但尚未证明某一种PEEK复合物可以符合口腔种植体对于材料的所有要求，应用于临床仍需一定的时间。

️PEEK在口腔正畸科的应用

口腔正畸科是治疗儿童、青少年及成人牙颌畸形的专业科室。治疗范围包括牙列不齐、反（牙合）、上颌前突、下颌后缩、错颌畸形的早期治疗，以及开展各种牙列不齐及面部发育不对称的早期咨询及治疗。

在口腔正畸科，PEEK凭借其诸多优异性能被应用于多种正畸器械。儿童早期矫治所需的错颌畸形矫治器（如扩弓器等）、缺牙间隙保持器、正畸弓丝等。

️案例报告：一名对镍过敏的五岁儿童由于上腭宽度不足，在第一颗恒牙萌出之前，使用PEEK制成的扩弓器矫正双侧反牙合，并使用生物活性水泥进行粘接，成功使上腭扩张5mm。

PEEK错颌畸形矫治器（扩弓器）

️案例报告：将PEEK材料通过3D打印技术构建出小儿缺牙间隙保持器，应用于3个患儿，经过9个月随访，发现不仅可以很好地维持缺牙间隙，而且对患者来说能见度低，另患者感到舒适满意。

PEEK牙齿间隙保持器

正畸弓丝的选择在很大程度上决定了牙齿排齐的效率。理想的正畸弓丝需要具备高强度、低刚度、高活动范围、高耐磨性四个特点。临床上现有固定矫治器弓丝一般都是金属弓丝，美观性差，影响CT和核磁共振拍摄。

️研究评估：正畸导丝穿过新设计的聚醚醚酮 (PEEK) 树脂管的美观性和摩擦力。首先制备0.5×0.6ф和0.8×0.9ф两种标准PEEK管，并在管中穿入不同的弓丝。颜色值根据亮度和色调确定。使用不同的支架-线组合评估摩擦力，并在施加摩擦之前和之后通过立体显微镜测定表面粗糙度。

结果 PEEK 管表现出的色差与临床实践中常规使用的涂层线几乎相同，表明具有足够的美观性。摩擦测试结果表明，几乎所有测试的弓丝中，通过将弓丝穿过PEEK管，摩擦力都大大降低。得出结论新型PEEK管的使用证明了其在正畸矫治器中的美观性和功能性的良好结合。

PEEK正畸弓丝

️PEEK在口腔修复中的应用

PEEK材料在修复科可用于制作活动义齿支架和修复体、固定义齿、赝复体等。

️图a:PEEK卡环

传统卡环由合金制成，具有弹性好、固位力佳、可弯制、可铸造等优点，但由于金属与天然牙色区别较大，金属卡环在一定程度上影响美观。牙色卡环的出现在一定程度上减小了卡环对美观的影响，其通常由热塑性树脂制作而成，PEEK也是其中之一。

️图b:PEEK局部可摘义齿

1例由于患者对金属的味道、重量及金属卡环颜色不满，从而使用PEEK作为支架材料制作而成的下颌局部可摘义齿。医生将熔融的PEEK材料通过真空压铸方式制成支架，在此基础上进一步排牙、制作树脂基托。

️图c:PEEK牙冠修复

PEEK具有与牙釉质和牙本质相匹配的拉伸拉伸性能和弹性模量以及高耐磨性，并且具有良好的抛光性及低菌斑粘附性使其成为牙冠修复材料的候选者。

PEEK本身独特的优异性能使其在口腔医学额面外科、种植科、正畸科和修复科等领域均有望替代传统的金属及其合金或氧化锆等材料。

PEEK应用前景虽好，但仍需要进一步研究口腔环境对其影响以及其在临床实践中的长期应用效果，以确定其长期性能的稳定性和在口腔医学领域的可行性。