3D打印聚醚醚酮(PEEK)這種高分子材料，已經(jīng)開始植入人體了，你覺(jué)得驚訝嗎？而且，還是充當(dāng)好幾根肋骨，用來(lái)保護(hù)人體內(nèi)臟。近日，西安第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院胸腔外科決定采用3D打印技術(shù)對(duì)患者進(jìn)行胸壁重建手術(shù)。手術(shù)組再次將一副技術(shù)制作的PEEK材料胸骨順利植入一位胸骨腫瘤患者體內(nèi)，PEEK材料是非常理想的非金屬植入物替代材料，國(guó)內(nèi)僅西安交通大學(xué)等少數(shù)幾家單位掌握了PEEK材料的3D打印技術(shù)。

由于患者胸壁缺損范圍巨大，如果使用3D打印鈦合金胸肋骨，它的彈性模量和屈曲強(qiáng)度與真實(shí)的胸肋骨的差距很大，難以形成合理的梯度強(qiáng)度，由此產(chǎn)生的應(yīng)力傳導(dǎo)容易在特殊外力作用下?lián)p傷周圍的正常器官。同時(shí)，鈦合金材料在后期影像學(xué)檢查中存在很大局限性，例如這些患者難以開展MRI檢查，在CT檢查中的偽影會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾等。一部分患者在鈦合金置換部位產(chǎn)生感覺(jué)異常等癥狀。

唐都醫(yī)院胸外科手術(shù)開放日3D打印PEEK胸骨置換手術(shù)展示

西安將3D打印PEEK材料肋骨成功植入人體

而聚醚醚酮(PEEK)是目前國(guó)際上先進(jìn)的高分子植入材料，具有非常良好的生物相容性，同時(shí)耐熱等級(jí)高、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕，抗沖擊性能和抗疲勞性能好。因此，PEEK材料是非常理想的非金屬植入物替代材料，國(guó)內(nèi)僅西安交通大學(xué)等少數(shù)幾家單位掌握了PEEK材料的3D打印技術(shù)。

據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)推出的高溫3D打印機(jī)FUNMATHT就可以打印PEEK材料，這款設(shè)備有可以打印400℃高溫噴頭、恒溫腔室，所以可以打印ABS、PC、尼龍，同時(shí)還支持PEEK、PEI(ULTEM)、PPSU等高溫材料。因?yàn)镻EEK打印過(guò)程中對(duì)環(huán)境溫度與噴頭溫度要求非常高，所以必須要求機(jī)器具備一個(gè)恒溫的環(huán)境，需要對(duì)腔體溫度精細(xì)的控制。PEEK的材料熱熔點(diǎn)在343℃左右，所以要求噴頭溫度必須達(dá)到350℃以上，并且在打印過(guò)程中保持這個(gè)溫度。PEEK材料具有高于143℃的玻璃化溫度，在超過(guò)250℃的高溫下使用時(shí)，依舊可以表現(xiàn)出卓越的機(jī)械強(qiáng)度、韌性、硬度、彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。該材料還具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、極好的絕緣性和抗輻射性。另外，Peek材料自身具有UL94的防火等級(jí)。PEEK的突出特點(diǎn)使其能夠適用于電子、航空航天、汽車、工業(yè)和機(jī)械行業(yè)的零部件制造。它還可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。

唐都醫(yī)院胸外科手術(shù)開放日3D打印PEEK胸骨置換手術(shù)展示

3D打印材料

3D打印PEEK肋骨具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：

1.PEEK肋骨的彈性模量和屈曲強(qiáng)度等與真實(shí)肋骨非常接近，從而避免了應(yīng)力傳導(dǎo)效應(yīng)；

2.PEEK肋骨質(zhì)量很輕，平均每根肋骨僅27克(切除的肋骨腫瘤重558克)；

3.PEEK肋骨韌性非常好，既能保證缺損胸壁的支撐強(qiáng)度，又能使局部胸壁獲得一定程度的活動(dòng)度；

4.術(shù)后我們發(fā)現(xiàn)PEEK肋骨在X線片中不顯影、在CT中弱顯影，從而避免了影像學(xué)檢查中的偽影干擾。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence）