作者：山西医科大学口腔医院（
1.聚醚醚酮概述
聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)是一种线性芳香族高分子化合物，具有300℃以上的高温稳定性、耐化学性，良好的力学性能和生物相容性，其弹性模量与人体骨组织弹性模量相近等理化特性。在1980 年应用于医学领域，PEEK 在脊柱外科、骨科和颅骨成形术中应用较早，且作为一种修复植入材料被广泛接受。与其他修复材料相比，PEEK是一种密度低、重量轻的舒适材料，导热性能与金属修复材料相比较低，术后感染率有所降低。此外，与金属植入物相比，PEEK还具有良好的耐化学性，可以防止腐蚀引起降解。
PEEK 固有的骨传导性有限，且不具备骨诱导性和成骨性，再加之其自身生物惰性阻碍了与骨整合的潜力，妨碍了在临床上的应用。需对PEEK进行改性从而扩大其在临床上的应用范围。目前，主要有两种方法被用于提高PEEK 植入物的生物活性：一种方法是通过在PEEK基底添加生物活性材料，来制备生物活性PEEK复合材料；另一种方法是使用涂层材料激活PEEK表面分子，从而提高生物活性。然而，以上方法仍然存在一些局限性，如PEEK 复合材料中的生物活性材料可能会影响PEEK的机械强度，产生应力屏蔽。因此需要进一步的研究才能使PEEK材料更好的应用于临床。
在临床应用中发现PEEK想要更好恢复缺损组织形态，则需要更薄、更多孔的PEEK材料。表面多孔的聚醚醚酮（surface porous polyetheretherketone，SP-PEEK）结构在人体骨小梁和骨皮质范围内表现出良好的机械性能，与光滑聚醚醚酮相比具有更高的抗拉强度、抗疲劳性、界面剪切强度，在改善骨整合的同时保持足够的承载能力。有实验发现，孔径为0.6 mm的SP-PEEK基团在体外表现出良好的成骨性能。
与其他改善PEEK植入物骨整合的方法不同，SP-PEEK保留了整体力学性能，同时可能加速骨细胞增殖和分化。有
有实验使用兔股骨评估具有泡沫表面的多孔聚醚醚酮的体内生物活性，发现表面发泡的聚醚醚酮在体内表现出更好的生物活性、没有明显的毒性，具有很大的临床潜力。碳纤维-聚醚醚酮复合材料（CF-PEEK）由于具有与人体骨骼相匹配的高机械强度和弹性模量，被认为是一种新型的植入物，是替代金属外科植入物的可行材料。
有实验通过CCK-8 检测结果显示PEEK和CF-PEEK的细胞毒性较轻；血液相容性试验表明CF-PEEK不引起溶血反应；全身毒性试验表明该材料具有一定的生物安全性。以上实验结论为CF-PEEK作为植入材料提供了理论依据。氧化石墨烯（graphene oxide，GO）因其独特的单层碳原子纳米片结构而显示出优异的固有抗菌效果，因此GO涂层被认为可以有效的提高植入物细胞毒性和抗菌性能。
有体内动物实验表明，通过GO改性的材料促进了新骨的形成。有实验发现银纳米粒子和硫酸
体内实验结果表明氟化聚醚醚酮具有良好的骨整合性，并且氟化聚醚醚酮比聚醚醚酮有更好的抑菌效果。近年来对PEEK 的研究主要集中在纳米级PEEK植入体的生物活性以及减少口腔科PEEK种植体生物膜形成等方面。因为纳米分子可以促进干细胞分化，所以在纳米层面上提高PEEK植入物的生物活性成为热点。基于PEEK生物材料优异的性能，随着材料改性技术的不断发展和数字化技术的不断创新，PEEK复合材料有望成为一种重要的修复材料广泛应用于口腔领域。PEEK材料改性对于PEEK复合材料较好地应用于口腔领域具有重要临床意义。
2.PEEK在口腔颌面部创伤中的应用
有机硅和聚四氟乙烯是修复颌面骨缺损最常用的人造材料，但因组织相容性差、支撑强度不足和感染率高而逐渐被取代。PEEK具有良好的机械强度和生物相容性。有学者将有机硅、聚四氟乙烯和PEEK材料分别植入90只雄性小鼠的左股骨表面，并在术后定期对植入物和周围软组织的样本进行观察。通过评估细胞毒性和粘附性，发现PEEK的杨氏模量比聚四氟乙烯和有机硅高，并且在植入后很长一段时间内仍保持高刚度而不会降解。PEEK促进了细胞的粘附，其细胞毒性也低于两者。
PEEK具有优异的生物相容性和机械稳定性，表明它可以作为一种新型植入物有效地修复颌面骨缺损。有学者使用CF-PEEK 板对200 例肱骨近端
在
3D 打印的PEEK 植入物精确度最大偏差为0.4810mm，表明美学效果及拟合精度是足够的。3D打印的PEEK植入物有可能在颧骨畸形重建术中取代自体骨，同时改善植入物的贴合度、稳定性和强度。有学者选取8名与功能性鼻旁窦关系密切的颅颌面重建患者，均使用定制PEEK植入物进行修复，平均随访时间为300天±263天，患者术后均无鼻窦相关炎症反应，PEEK材料可用于复杂的颅颌面重建手术，以实现通过传统方法不容易实现的近解剖重建。
有研究通过对12名眶-上颌-颧骨复合体缺陷患者使用特异性PEEK植入物进行重建。进行6个月评估发现患者特异性PEEK 植入可以成功重建眶-上颌-颧骨复合物的复杂3D结构，并显示出优异的生物相容性和临床效果。PEEK 在颌面部创伤的临床研究报道较少，需要更多临床应用验证其在颌面部创伤中的预后效果及安全性。
3.PEEK在口腔颌面部囊肿及肿瘤中的应用
有研究采用3D 打印PEEK 植入体结合微血管游离腓骨瓣移植，开发了一种新的功能性修复方法。基于有限数量的血管化自体骨，3D打印PEEK种植体因其良好的机械性能和美学效果被用于下颌骨重建，该治疗方法不仅可以将非血管化骨吸收引起的口腔感染风险降至最低，还可以保持自体骨和后续牙种植体之间生物固定的优势。鉴于下颌重建中单管腓骨高度不足、双管血管化腓骨骨量不足，通常将上部全层血管化腓骨与下部半层非血管化腓骨联合使用。然而，非血管化腓骨可能会因并发症影响面部形态和咬合功能。有病例报道使用定制的3D打印PEEK对下颌骨进行二次挽救重建，恢复下颌骨的连续性和对称性，改善了患者面形，恢复了功能性咬合。
在28个月的随访中未出现术后并发症，患者对最终的恢复感到满意。上颌骨手术重建在恢复上颌骨形态和功能、分离口鼻腔方面有十分重要的作用。接受手术的患者在功能重建和提高生活质量上优于使用闭孔假体的患者。PEEK具有合适的强度、低密度、良好的生物相容性以及与皮质骨相似的弹性模量，适合于制造重量较轻的闭孔假体，PEEK卡环的固位力可确保闭孔假体的充分固位。
有个例报道一名右颧骨神经纤维瘤的患者，由于颧骨复杂的三维解剖结构增加了手术外科医生重建的难度。在术前通过数字手术设计来提高手术效率。术中使用3D打印手术导板，并通过患者特定的PEEK植入物重建缺陷。术后计算机断层扫描成像证实了重建的准确性，随访过程中肿瘤没有复发。3D打印导板辅助精确切除结合PEEK植入物重建是治疗颧骨良性病变的可行方法。
由此可见PEEK在复杂颌面缺损的重建中显示出良好的术后美学及功能效果，其生物相容性、非免疫原性和改善骨整合的潜力，使其适用于重建手术，尤其是在颅颌面外科领域。因此，PEEK是一种适用于重建和矫形手术的生物材料和异体材料。
4.PEEK在口腔种植外科中的应用
目前在口腔种植修复中仍以钛为主要修复材料。但是钛在临床使用过程中也存在问题，如作为一种金属材料，钛有可能引起超敏反应；钛与植入区骨组织弹性模量的差异，在种植体和骨界面之间产生的应力，可能导致种植体周围骨质破坏；对于薄龈型和牙龈退缩的患者，钛种植体可能会引起种植体周围软组织变黑，从而影响美观。因此，患者对于使用非金属材料进行种植修复的需求增多。
PEEK 具有良好的生物学及美学性能，其放射透光性在
PEEK的复合结构可以优化种植体周围咀嚼力的分配。对种植体、基台、封闭螺丝、牙冠和种植体周围骨进行的三维有限元分析表明，使用PEEK基台和冠等材料可以减少对基台的应力。可以通过对PEEK材料进行改性来增强PEEK植入材料的细胞黏附、增殖、生物相容性和成骨性，使得PEEK具有抗过敏性、良好的舒适性及较好的耐磨性能，从而减少细菌粘附。
另外，通过对其表面改性从而影响生物膜结构，可以降低种植体周围炎症发生的几率。PEEK的力学性不足以保证其作为牙种植体或基台的长期力学性能，这就需要通过对PEEK材料进行改性使得其力学性能增强。有实验证明，使用碳纤维和玻璃纤维增强PEEK可以提高PEEK复合材料的力学性能。
5.PEEK在颞下颌关节疾病中的应用
颞下颌关节是颌面部唯一的左右双侧联动关节，在咀嚼、吞咽、语言及表情的运动中有重要的作用。颞下颌关节紊乱病在临床中常伴有张闭口时关节区的疼痛、关节弹响和下颌运动异常等症状，有许多人深受其困扰。颞下颌关节紊乱病应当先选择保守治疗，再考虑非保守治疗。咬合板被认为是颞下颌关节紊乱的一种常用的保守治疗方法。最理想的咬合板需要有良好的舒适性，磨损率低，较少影响对颌牙齿。有人在对各种咬合板材料磨损情况进行研究后，表明在体外和体内研究中，PEEK材料表现出最佳的磨损性能和最低的磨损，这表明PEEK 材料在咬合板应用方面有很大的前景。
PEEK锚固钉因良好的性能已在骨科和脊柱外科被应用于临床。颞下颌关节盘锚固术可有效的应用于治疗颞下颌关节盘不可复性前移位。一项回顾性队列研究评估了9例双侧复发性颞下颌关节不可复性前移位患者，这些患者均使用微型锚固术进行治疗，在术后12个月随访中9名患者均无复发，且咬合功能及张闭口运动较术前有所改善，这证明微型锚固术可用于稳定颞下颌关节盘。有文献报道，2%~5%的颌面部肿瘤、关节强直以及退行性疾病相关的颞下颌关节紊乱病需要进行颞下颌关节置换。
异体颞下颌关节置换的主要优点是减少手术时间和发病率，在早期就可以获得良好功能稳定性，允许早期活动和相对短的康复时间。有学者设计个性化PEEK髁突假体及配套固定螺钉通过生物力学研究发现，PEEK材料的屈服强度峰值应力远小于其他材料；还有学者使用PEEK植入物修复从正中联合到髁突的下颌节段性缺损，术后随访发现PEEK植入物对患者咀嚼和颞下颌关节的运动影响较小，证实该材料在对髁突修复中有很大潜力，但需要进行更多体内、外实验来评估效果及预后。
6.PEEK在颌面畸形修复中的应用
PEEK 在口腔颌面畸形修复中具有很大的潜力，有文献通过临床案例报道其在21三体婴儿中实现全数字线性工作流，用于为患有颅面部畸形的婴儿制造腭护板，以改善腭裂患儿颌骨发育、进食及发音等问题，被证实有良好的临床效果，并且PEEK可用于构建非常轻的假体，这将为患儿提供高满意度和良好的舒适度。使用3D 打印PEEK 框架制造软腭语音辅助腭护板的数字技术，可以帮助腭裂患者恢复解剖外形及发音问题，制作完成的框架精密度高，有优异的机械性能。
有研究表明，使用PEEK 制作的患者专用植入物在颌面部的结果可靠且效果良好。有临床病例报道在上颌骨切除术后，通过3D技术与改良的PEEK材料结合制作PEEK上颌两件式闭孔器，可以作为具有良好生物相容性的轻型假体，满足患者对功能和美观的需求。在术后18个月的随访中，患者对PEEK腭护板假体的美观性和舒适度仍有较高的满意度。
有学者使用定制PEEK骨膜下植入物，并对植入物进行了12个月的随访，通过从影像学上测量骨吸收程度，通过临床检查对植入物松动度、是否折断及在口腔中暴露情况等指标进行评估，在影像学上未观察到骨吸收、活动、感染或植入物骨折的迹象，且植入物功能稳定，患者对美学效果满意，且患者满意度高。
7.小结
PEEK 经过几十年的研究，其植入物骨组织工程经历了从改善力学性能到提高成骨活性，再发展到现在PEEK植入物已具有出色的骨整合、抗炎及抗感染能力。加之PEEK 本身所具有的良好性能，其在口腔颌面外科的应用具有很大的发展前景。目前的研究缺乏对PEEK骨整合的全面评估，需要进行更多的试验来评估该植入物的各项性能。在临床试验上，缺乏随机对照试验来验证其效果。这就需要更多的基础和临床研究为PEEK在口腔颌面外科的应用提供强有力的理论支持。
来源：李璐阳,孙睿.聚醚醚酮在口腔颌面外科的应用现状和展望[J].现代口腔医学杂志,2025,39(02):140-144+149.
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