PEEK時代來臨！唐都醫院胸腔外科3D列印PEEK材料進入臨床應用

3D列印聚醚醚酮(PEEK)這種高分子材料，已經開始植入人體了，你覺得驚訝嗎？而且，還是充當好幾根肋骨，用來保護人體內臟。近日，西安第四軍醫大學唐都醫院胸腔外科決定採用3D列印技術對患者進行胸壁重建手術。手術組再次將一副技術製作的PEEK材料胸骨順利植入一位胸骨腫瘤患者體內，PEEK材料是非常理想的非金屬植入物替代材料，國內僅西安交通大學等少數幾家單位掌握了PEEK材料的3D列印技術。

由於患者胸壁缺損範圍巨大，如果使用3D列印鈦合金胸肋骨，它的彈性模量和屈曲強度與真實的胸肋骨的差距很大，難以形成合理的梯度強度，由此產生的應力傳導容易在特殊外力作用下損傷周圍的正常器官。同時，鈦合金材料在後期影像學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檢查中的偽影會產生強烈干擾等。一部分患者在鈦合金置換部位產生感覺異常等癥狀。

西安將3D列印PEEK材料肋骨成功植入人體

而聚醚醚酮(PEEK)是目前國際上先進的高分子植入材料，具有非常良好的生物相容性，同時耐熱等級高、耐輻射、耐化學腐蝕，抗衝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，國內僅西安交通大學等少數幾家單位掌握了PEEK材料的3D列印技術。

據了解，目前國內推出的高溫3D印表機FUNMATHT就可以列印PEEK材料，這款設備有可以列印400℃高溫噴頭、恆溫腔室，所以可以列印ABS、PC、尼龍，同時還支持PEEK、PEI(ULTEM)、PPSU等高溫材料。因為PEEK列印過程中對環境溫度與噴頭溫度要求非常高，所以必須要求機器具備一個恆溫的環境，需要對腔體溫度精細的控制。PEEK的材料熱熔點在343℃左右，所以要求噴頭溫度必須達到350℃以上，並且在列印過程中保持這個溫度。PEEK材料具有高於143℃的玻璃化溫度，在超過250℃的高溫下使用時，依舊可以表現出卓越的機械強度、韌性、硬度、彎曲強度和扭轉強度。該材料還具有優異的耐化學性、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。PEEK的突出特點使其能夠適用於電子、航空航天、汽車、工業和機械行業的零部件製造。它還可以廣泛應用於醫療領域。

唐都醫院胸外科手術開放日3D列印PEEK胸骨置換手術展示

3D列印PEEK肋骨具有多項優勢：

1.PEEK肋骨的彈性模量和屈曲強度等與真實肋骨非常接近，從而避免了應力傳導效應；

2.PEEK肋骨質量很輕，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度，又能使局部胸壁獲得一定程度的活動度；

4.術後我們發現PEEK肋骨在X線片中不顯影、在CT中弱顯影，從而避免了影像學檢查中的偽影干擾。

180頁3D列印行業應用白皮書（2018）

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