Invibio: Implantierbare PEEK-Polymere bereiten den Weg für weiteren Fortschritt

Neue Forschungsergebnisse auf dem „International PEEK Meeting“ präsentiert: Einsatz von PEEK-Polymer für Traumaimplantate und das künftige Potenzial für die additive Fertigung gewinnen an Bedeutung

Invibio: Implantierbare PEEK-Polymere bereiten den Weg für weiteren Fortschritt

Neue Forschungsergebnisse auf dem „International PEEK Meeting“ präsentiert: Einsatz von PEEK-Polymer für Traumaimplantate und das künftige Potenzial für die additive Fertigung gewinnen an Bedeutung

PEEK-Implantate finden zunehmend Anwendung in der medizinischen Praxis und sind aufgrund ihrer möglichen Patientenvorteile anerkannt. Das hat eine Reihe von Forschungsprojekten deutlich gemacht, die auf dem zurückliegenden International PEEK Meeting* in Washington, USA, vorgestellt wurden. Insbesondere das Potenzial von kohlenstofffaserverstärkten PEEK-Platten (CFR-PEEK) zur Fixierung von Frakturen überzeugt zunehmend. Darüber hinaus zeigen sich Fortschritte in der additiven Fertigung von auf PEEK-Polymer basierenden Implantaten.

Themen rund um Knie-, Trauma-, Wirbelsäulen- und Zahnimplantate bis hin zu Fortschritten bei der additiven Fertigung oder der allgemeinen Performance von implantierbarem PEEK belegen das breite Spektrum der aktuellen Forschung zur PEEK-Technologie und ihrer klinischen Einsatzmöglichkeiten. Die mehr als 40 Abstracts, die den Konferenzteilnehmern – darunter Mitarbeiter der US-amerikanischen Lebensmittel- und Arzneimittel-Überwachungsbehörde FDA sowie aus Industrie, Wissenschaft und Universitätskliniken – in Podiums- und Posterpräsentationen sowie Vorträgen zu medizinisch implantierbarem PEEK vorgestellt wurden, unterstreichen die zunehmende Relevanz und Notwendigkeit des Internationalen PEEK Meetings.

Kohlenstofffaserverstärkte PEEK-Verbundwerkstoffe – Verbesserung der postoperativen Beurteilung 
Während des Meetings trat das Potenzial von kohlenstofffaserverstärkten PEEK-Verbundwerkstoffplatten (CFR-PEEK) für die Fixierung von Frakturen, vor allem angesichts ihrer hohen Ermüdungsfestigkeit und eines günstigen Elastizitätsmoduls, deutlich zutage. „Die potenziellen Vorteile einer weniger steifen Konstruktion sind für den Heilungsprozess ungemein attraktiv, und die Ergebnisse von ersten klinischen Vergleichen mit Metallen, die im Oktober veröffentlicht werden, dürften das Interesse an diesen Materialien noch weiter verstärken“, sagt John Devine, Medical Business Director von Invibio Biomaterial Solutions, einem Vorreiter und führenden Innovator auf dem Gebiet von implantierbarem PEEK wie PEEK-OPTIMA™.

Eine Studie1 untersuchte die mechanische Stabilität von Verriegelungsschrauben in proximalen Humerusplatten aus CFR-PEEK und verglich sie mit der von in Edelstahlplatten eingesetzten Schrauben. Die Ergebnisse zeigten, dass Verriegelungsplatten aus CFR-PEEK, die Frakturen des proximalen Humerus versorgen, im Vergleich zu herkömmlichen Verriegelungsplatten aus Stahl eine vergleichbare oder überlegene Festigkeit bei der Fixierung mittels Verriegelungsschrauben bieten. Darüber hinaus tolerierten Platten aus CFR-PEEK im Vergleich mit herkömmlichen proximalen Humerus-Verriegelungsplatten aus Edelstahl eine mindestens ebenso hohe und in einigen Teilen der Platte sogar eine erheblich höhere Belastung bis zum Versagen. 

„Umfangreiche Forschungen und klinische Erfahrungen bestätigen, dass auf PEEK-Polymer basierende Implantate aufgrund potenzieller Patientenvorteile inzwischen etabliert sind und darüber hinaus noch immense Entwicklungsmöglichkeiten bieten“, sagt Konferenzorganisator Dr. Steve Kurtz vom Implant Research Center der Drexel University (Philadelphia, PA, USA). „Auch wenn die additive Fertigung noch in den Kinderschuhen steckt, sind wir davon überzeugt, dass sie die Einfachheit, Geschwindigkeit und Genauigkeit revolutionieren könnte, mit der Implantate hergestellt werden.“

Zukunftspotenzial für additive Fertigungstechnologie im Medizinbereich 
Die additive Fertigung unterstützt die Herstellung patientenindividueller Implantate und ermöglicht eine direkte Verbindung zu digitalen Patientenmodellen, was zu einer nachhaltigen Veränderung von präoperativer Planung und chirurgischem Eingriff führen könnte. Der 3D-Druck-Spezialist Apium Additive Technologies GmbH bietet beispielsweise einen im Handel erhältlichen 3D-Drucker an, der in der Lage ist, PEEK zu verarbeiten. Das Modell P 155 bedient sich einer innovativen, von Apium zum Patent angemeldeten „Fused Filament Fabrication“-3D-Druck-Technologie (FFF). 

Wissenschaftler an der Drexel University in Philadelphia haben das Apium-Gerät dazu benutzt, um lumbale Wirbelsäulen-Cages mit experimentellen PEEK-Fasern zu drucken. Auch wenn die Druck- und Druckscherfestigkeit noch der Verbesserung bedürfen, arbeiten Wissenschaftler daran, da die künftige additive Fertigungstechnologie das Potenzial hat, gleiche Leistungsmerkmale wie maschinell hergestellte Cages zu erreichen.2

PEEK-Polymer und die vielen Vorzüge von Strahlendurchlässigkeit
Im Gegensatz zu Metallimplantaten bieten Implantate aus PEEK-Polymer alle Vorteile von Strahlendurchlässigkeit, dies verbessert die Genauigkeit des Implantationsverfahrens und ermöglicht eine frühzeitige Diagnose von postoperativen Komplikationen.

Erste klinische Erfahrungen mit einem strahlendurchlässigen CFR-PEEK-Pedikelschraubensystem haben gezeigt, dass Pedikelschrauben- und Stabsysteme aus CFR-PEEK die Artefakte (Bildstörungen) bei der Computertomografie (CT) und insbesondere auch bei der Magnetresonanztomografie (MRT) reduzieren. Dies ermöglicht eine bessere Schraubenpositionierung und postoperative Beurteilung. Außerdem kann eine etwaige Lockerung von Schrauben mittels MRT detailliert beurteilt werden, sodass auf eine zusätzliche CT-Untersuchung möglicherweise verzichtet werden kann.3

Weitere Informationen stehen unter https://invibio.com/international-peek-meeting (inklusive einer PDF-Datei mit Abstracts) und auf www.medicalpeek.org zur Verfügung.

* Diese Pressemitteilung verweist auf Forschungsarbeiten, die auf dem International PEEK Meeting vom 27. bis 28. April 2017 in Washington, D.C. vorgestellt wurden. Invibio Biomaterial Solutions ist stolz darauf, Sponsor dieser Veranstaltung zu sein – entsprechend seiner Unternehmensmission, die Innovation von Implantaten durch Bereitstellen neuer Lösungen und Unterstützung der PEEK-bezogenen Forschung zu erleichtern. Seit mehr als 15 Jahren leistet Invibio Pionierarbeit auf dem Gebiet implantierbarer Hochleistungs-PEEK-Polymere, wie der unternehmenseigenen Produkte PEEK-OPTIMA™ und PEEK-OPTIMA™ HA Enhanced. 

Quellen
1 Is locking screw fixation in carbon fiber composite plates mechanically equivalent to stainless steel plates? Hak DJ.
2 Comparison of the Mechanical Properties of FFF 3D Printed and Machined Medical Grade PEEK Intervertebral Lumbar Cages. Başgül C, MacDonald DW, Siskey R, Kurtz SM.
3 Clinical Evaluation of a Radiolucent Carbon/PEEK Pedicle Screw System – Early Experience in Degenerative Cases with 12 months follow up. Nydegger T, Klabunde R, Rühli M.

Über Invibio Biomaterial Solutions
Invibio, ein Unternehmen von Victrex plc, ist ein weltweit führender Anbieter von Biomaterial-Hochleistungslösungen für Medizintechnikhersteller. Das Unternehmen bietet PEEK-OPTIMA™-Polymere, moderne technische Forschung und Support sowie die Fertigung von Komponenten in den Bereichen Wirbelsäule, Trauma und Orthopädie für die Entwicklung von Langzeitimplantaten. Bis heute wurden PEEK-OPTIMA™-Polymere von Invibio weltweit in rund neun Millionen Implantaten eingesetzt. Weitere Informationen unter https://invibio.com
INVIBIO™, PEEK-OPTIMA™, INVIBIO BIOMATERIAL SOLUTIONS™ sind eingetragene Marken von Victrex plc oder seinen Tochterunternehmen. Alle Rechte vorbehalten.