3D打印技术的进步使个性化骨植入物的创造成为可能，其主要优势之一是它们能够与周围的骨组织融合。PEEK具有与人骨相似的弹性，这使其能够均匀地吸收和分布应力，降低植入物失败的风险。3D打印PEEK/金属植入物的多孔结构也促进了骨骼的生长和整合，提高了植入物的长期稳定性。
除了生物相容性外，PEEK个性化骨植入物还提供了许多其他好处。它们很轻，但很坚固，在不增加植入部位不必要重量的情况下提供必要的支撑。PEEK也是透光的，不会干扰x射线和CT扫描等成像技术。
总的来说，3D打印PEEK个性化骨植入物为需要骨置换的患者提供了一个有前途的解决方案。
2023年2月14日，专注于骨科植入物的医疗技术公司Curiteva宣布推出首个通过FDA 510(k)许可的3D打印PEEK颈椎融合器植入物。这种植入物设计采用了用于增材制造的多孔结构，并具有Curiteva的专利HAFUSE(羟基磷灰石)表面纳米纹理技术。
▲ Inspire Porous PEEK 3D打印颈椎融合器（© Curiteva）
Curiteva的专利电熔制丝(FFF)技术被用于生产这款植入物。该技术利用材料熔融挤出增材制造技术，创造出贯穿植入体的完全互联和集成的多孔结构。多孔结构的优势在于促进骨融合，增强x线检查效果，与人体松质骨弹性模量更接近。
设计原理与产品特性
设计原理
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PEEK是一种具有与松质骨弹性模量匹配、x射线可渗透等优点的材料。因此，医生可以准确地评估植入物随时间的融合状态。
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专利电熔制丝3D打印机完成了整个植入物的设计，这是一个完全相互连接的多孔结构，模仿天然骨骼。
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HAFUSE(羟基磷灰石)表面纳米纹理旨在促进更快的骨整合。
▲ 3D打印设备 © Curiteva
材料比较
Inspire晶格多孔结构通过匹配松质骨的弹性模量，具有降低整体刚度和防止应力屏蔽的灵活性。
© Curiteva
植入物结构
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电熔制丝(FFF)的3D打印创造了新的多孔支架结构，模仿自然的人体骨骼。
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该植入物具有100%完全互连的孔隙度，孔径分布在100至600微米之间，以促进骨传导。
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金刚石形孔隙(三周期最小表面，TPMS)在文献中被证明具有优异的生物力学和生物学特性。
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微米表面粗糙度显示亲水表面，促进骨粘附和增强骨整合。
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HAFUSE表面纳米纹理模拟生理骨骼。
© Curiteva
HAFUSE促进骨整合和成骨
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HA(羟基磷灰石)材料在整个结构中与植入物表面实现100%粘附。
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纳米纹理表面允许骨头直接附着在植入物表面，从而获得优越的机械稳定性。
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生理骨结构促进成骨和免疫调节，形成再生骨，促进植入物和骨组织之间更快地增强骨整合。
（部分图文源于3D科学谷）
展 望
3D打印PEEK个性化植入物的发展为骨科外科领域和需要骨置换的患者的治疗带来了一个新时代。与传统的植入物制造方法相比，使用先进的3D打印技术，个性化PEEK骨植入物，以适应每个患者的独特解剖结构。这种个性化的方法提供了一系列的好处，包括改善手术结果、更快的恢复时间和降低植入物失败的风险。由于其个性化设计、生物相容性和机械性能，这些植入物比传统植入物制造方法提供了一系列好处，并有可能改善世界各地患者的生活。
