今天，很难在提及脊柱装置时而不提到聚醚醚酮，这种热塑性塑料通常被称为 PEEK。它最初是由威格斯公司（Victrex PLC）推出，然后由帝国化学工业公司（ICI）在20世纪80年代初推广使用。PEEK 基于聚芳醚酮（PAEK）家族，通常用于各种工程和医学应用。

PEEK 早在20世纪80年代就已被用于医疗器械的开发。1999年，Invibio Biomaterial Solutions 开发出首个可植入的 PEEK 聚合物：PEEK-OPTIMA。自此，Invibio 是植入级 PEEK 聚合物的唯一供应商。直到21世纪末，索尔维特种聚合（Solvay Specialty Polymers）和赢创工业（Evonik Industries）进入这一领域，并开始销售植入级 PEEK 聚合物。分别于2010年和2013年，采用索尔维和赢创制造的 PEEK 的首批脊柱植入物获得了 FDA 的批准。

多年以后，PEEK 继续作为金属植入物的替代品，并为脊柱融合术创造了新标准。除植入物市场外，各种形式的 PEEK（天然、彩色、玻璃和碳填充）被广泛用于众多手术器械应用。

为什么 PEEK 在医疗行业经久不衰，这种材料会对终端用户产生哪些影响？这是一个简单的问题，但却有着丰富的答案。

PEEK 的医疗特性和益处

作为一种高性能热塑性塑料，PEEK 拥有卓越的品质，广受医疗行业的欢迎。首先，PEEK 具有生物稳定性，不受体液的侵蚀，而这种性质对于植入物和仪器级材料来说至关重要。例如，PEEK 能够抵抗体内降解，比如接触脂质引起的损伤。

事实上，PEEK 是市售耐化学性最优的热塑性材料之一 – 除浓硫酸外，它不会受到任何溶剂的破坏。PEEK 的机械性质和惰性化学结构使其能够在人体植入设备中保持其强度和物理完整性，即使接触体液30天也能保证卓越性能。

对于非一次性的医疗产品，如果其需要长期接触身体组织和液体，则它可能需要经常进行灭菌。PEEK 不仅耐辐射，还是耐高压灭菌的最佳聚合物之一。

当然，PEEK 的性质可以通过碳纤维、硫酸钡和玻璃纤维等添加剂进行调整，以满足项目要求，使其适用于从创伤到整形外科和脊柱植入物等多种医疗应用。

作为仪器级材料，PEEK 与金属或竞品聚合物相比具有诸多优势。可以十分容易地将其加工成复杂且公差严格的几何形状。与许多其他聚合物和复合材料一样，射线可以穿透 PEEK，这样外科医生能够“透视”由 PEEK 制造的仪器，并在荧光检查下进行微创手术。这样不仅提高了手术效率和有效性，对患者而言也颇具健康和经济效益。

与典型的医疗器械金属材料相比，PEEK 更轻，在仪器托盘重量方面提供了符合人体工程学的优势；此外，还能在长时间的外科手术过程中减轻手术人员的疲劳。碳纤维 PEEK 器械通常用于整形外科手术。尽管 PEEK 的初始投资大于金属仪器，但射线可透和重量优势，加上碳纤维 PEEK 的耐久性，使这些可重复使用的仪器能够快速实现投资回报。

与金属相比，PEEK 植入物的优点

如果历来选择金属作为植入物，那么与钛等高性能金属相比，PEEK 有什么特别的优势呢？

首先，PEEK 支持术后 MRI 和 CT 扫描，不会出现金属引起的并发症。如果不具有诊断成像兼容性，将难以检测到脊髓或其软组织结构的变化。因此，推出 PEEK 作为金属脊柱装置的替代品；由于其具有射线可穿透性和 MRI 兼容性，因此它在扫描中可见，并且不会阻碍针对骨生长或愈合的任何医学评估。

与 PEEK 相比，金属和陶瓷植入物还缺乏骨匹配模量（或刚度）。PEEK 可以显著降低对骨骼的压力，防止应力遮挡，而金属植入物却有相反的效应，会降低骨密度。

最后，PEEK 不以牺牲性能为代价满足这些因素。它具有耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性和耐化学性 – 具有金属植入材料所拥有的一切卓越品质。PEEK 独特的混合特性使其成为出色的生物材料，是脊柱应用的最佳之选。

PEEK和脊柱融合术创新

PEEK 是用于脊柱装置，尤其是椎间融合器的理想之选，优于金属制品。PEEK 是最适合这一用途的聚合物，也是最受欢迎的椎间融合术生物材料；Invibio 表示，在2016年的所有此类设备中，PEEK 占比73%。随着世界人口老龄化的发展，对脊柱装置的需求也随之增长。

在过去的二十年中，PEEK 与脊柱融合术同步发展。多孔 PEEK 技术（在加工后对植入物表面进行改性以形成真正的多孔层）经证明，可以广泛提高融合率。PEEK 现在不仅用于椎间融合器，还用于颈椎融合，且 PEEK 经证明可改善脊柱对齐和几何形状。扩展应用还包括 PEEK 棘突间稳定器、后动态稳定系统、椎间盘关节成形术等。尽管 PEEK 长期应用于脊柱技术领域，但这些技术进步都是近期才出现的。

自1999年以来，PEEK 已经用于医疗行业，有着漫长的实用经验。今天，OEM可以提供多种填充和未填充等级，符合严格的质量标准，并根据ISO 10993 进行了测试。随着领先供应商和原始设备制造商不断加大对 PEEK 的投入，这一产品组合将持续扩大。在过去的十年中，PEEK 已经能够通过注塑成型制造；并且就在去年，植入级 PEEK 细丝已经能够通过3D打印实现。

这20年来，PEEK 仍未丧失其吸引力。如有可能，它在未来几年仍将是医疗行业的支柱。