وقتی صحبت از تجهیزات پزشکی میشود، موضوع انتخاب متریال چیزی فراتر از یک تصمیم فنی ساده است. این انتخاب میتواند بهطور مستقیم روی جان بیماران تأثیر بگذارد. از ایمپلنتهایی که باید سالها در بدن بدون واکنش باقی بمانند تا ابزارهایی که روزانه بارها در محیطهای استریل شدید استفاده میشوند، همه نیازمند متریالی هستند که هم از نظر مکانیکی و هم از نظر زیستی بدون نقص باشد. سالها فلزاتی مانند تیتانیوم، استیل ضدزنگ و کبالت-کروم ستون اصلی تجهیزات پزشکی بودند. اما ظهور پلیمر پیشرفتهای به نام پلیایتراترکتون یا میلگرد پیک PEEK بسیاری از معادلات را تغییر داده است. این ماده توانسته اعتماد جراحان را جلب کند و بهویژه در جراحیهای حساس مانند ستون فقرات و فکوصورت جایگزین برخی فلزات شود.
خواص مکانیکی و شیمیایی میلگرد پیک PEEK
میلگرد پیک PEEK یک پلیمر ترموپلاستیک نیمهکریستالی است که ساختار آن شامل زنجیرههای قوی پیوند آروماتیک و اتر-کتون میباشد. این ترکیب باعث شده مقاومت مکانیکی آن در حدی باشد که بتواند در برابر بارگذاریهای طولانیمدت و ضربات ناگهانی مقاومت کند. استحکام کششی میلگرد PEEK حدود ۹۰ مگاپاسکال است، در حالی که بسیاری از پلیمرهای رایج حتی به نصف این مقدار هم نمیرسند. علاوه بر این، مدول الاستیسیته PEEK حدود ۴ گیگاپاسکال است که بسیار نزدیک به استخوان انسان است. این ویژگی باعث میشود ایمپلنتهای ساختهشده از آن، فشار را به شکل طبیعیتری بین استخوان و ایمپلنت توزیع کنند. از نظر شیمیایی نیز، این ماده در برابر حلالها، روغنها، چربیها و حتی مواد استریلکننده بسیار مقاوم است و تخریب نمیشود.
سازگاری زیستی و اعتماد پزشکان
یکی از اصلیترین دلایل توجه ویژه جراحان به ویژگیهای پیک PEEK، سازگاری زیستی تاییدشده آن است. این ماده از سوی استانداردهای بینالمللی مانند ISO 10993 و FDA بهعنوان یک ماده بیخطر برای کاربردهای پزشکی شناخته شده است. برخلاف برخی پلیمرها که ممکن است پس از کاشت در بدن تجزیه شده و مواد سمی آزاد کنند، PEEK هیچگونه واکنش التهابی یا سمی ایجاد نمیکند. همین ویژگی باعث شده تا پزشکان با اطمینان بیشتری آن را برای ایمپلنتهایی مانند پیچهای استخوانی، قفسههای ستون فقرات و پروتزهای جمجمه انتخاب کنند. همچنین، در بیمارانی که بدنشان نسبت به فلزات واکنش آلرژیک نشان میدهد، میلگرد پیک PEEK یک گزینه جایگزین ایدهآل محسوب میشود.
مقایسه میلگرد پیک PEEK با تیتانیوم؛ رقابت جدی یا مکمل همدیگر؟
تیتانیوم هنوز هم انتخاب اصلی بسیاری از جراحان است، اما محدودیتهایی دارد. یکی از مشکلات اصلی تیتانیوم، تداخل در تصویربرداریهای پزشکی است. در CT اسکن یا MRI، وجود ایمپلنت فلزی میتواند سایه یا اختلال ایجاد کند و مانع تشخیص دقیق پزشک شود. در حالیکه PEEK بهطور کامل شفاف است و هیچ اثری در تصاویر رادیولوژی باقی نمیگذارد. از طرف دیگر، تیتانیوم بسیار سختتر از استخوان طبیعی است و همین اختلاف سختی ممکن است باعث ایجاد استرس مکانیکی و تحلیل استخوان در اطراف ایمپلنت شود. PEEK با مدول نزدیکتر به استخوان، این مشکل را ندارد. هرچند باید گفت در کاربردهایی که بار مکانیکی فوقالعاده سنگین وجود دارد، تیتانیوم همچنان انتخاب امنتر باقی میماند. بنابراین در عمل، PEEK و تیتانیوم نه رقیب مطلق، بلکه مکمل یکدیگر هستند.
مقاومت حرارتی و قابلیت استریلیزاسیون
یکی از چالشهای مهم ابزارهای جراحی، مقاومت در برابر فرآیندهای استریلیزاسیون است. اتوکلاو بخار معمولاً با دمای ۱۲۱ تا ۱۳۴ درجه سانتیگراد عمل میکند، در حالی که بسیاری از انواع پلیمرهای صنعتی در این شرایط دچار تغییر شکل یا تخریب میشوند. اما PEEK تا دمای ۲۵۰ درجه سانتیگراد پایداری دارد و حتی پس از صدها سیکل استریل همچنان خواص مکانیکی و ابعادی خود را حفظ میکند. این ویژگی بهویژه در ابزارهایی مثل دستههای جراحی و تجهیزات ارتوپدی اهمیت بالایی دارد. علاوه بر بخار، مقاومت عالی در برابر گاز اتیلناکساید و تابش گاما هم باعث شده PEEK یک متریال همهکاره برای تجهیزات پزشکی باشد.
مطالعه موردی ۱: جراحی ستون فقرات
در جراحیهای فیوژن ستون فقرات، قفسههای بینمهرهای نقش حیاتی دارند. زمانی این قطعات از فلز ساخته میشدند، اما مشکل ایجاد اختلال در تصویربرداری و تفاوت سختی با استخوان، روند بهبود بیماران را سخت میکرد. با جایگزینی پیک PEEK، پزشکان متوجه شدند که این ماده علاوه بر بهبود کیفیت تصاویر CT و MRI، با توزیع بهتر نیروها باعث افزایش درصد موفقیت عمل میشود. بیماران هم گزارش کردهاند که درد کمتری داشتهاند و سریعتر به فعالیتهای عادی برگشتهاند.
توجه: دریافت موجودی و استعلام قیمت ورق پلی آمید آلمانی از سایت پکیلون
مطالعه موردی ۲: ایمپلنتهای دندانی و فکوصورت
یکی دیگر از کاربردهای موفق میلگردو و ورق پیک در ایمپلنتهای دندانی و پروتزهای سفارشی صورت است. در گذشته استفاده از تیتانیوم در این موارد بهخاطر استحکام بالا مرسوم بود، اما گاهی بیماران از نمای فلزی یا حساسیتهای پوستی شکایت داشتند. امروزه با استفاده از پیک PEEK میتوان پروتزهای سفارشیسازیشده با پرینت سهبعدی تولید کرد که علاوه بر ظاهری طبیعیتر، سازگاری بهتری با بدن دارند و از نظر زیباییشناسی هم مورد قبولتر هستند.
آینده میلگرد پیک PEEK در تجهیزات پزشکی
روند جهانی نشان میدهد که بازار جهانی میلگرد پیک PEEK پزشکی تا سالهای آینده رشد قابلتوجهی خواهد داشت. ترکیب این ماده با فناوریهای نوین مانند چاپ سهبعدی FDM یا SLS، امکان تولید ایمپلنتهای کاملاً شخصیسازیشده را فراهم کرده است. در آیندهای نزدیک، جراحان قادر خواهند بود قبل از عمل، ایمپلنت اختصاصی هر بیمار را بر اساس تصاویر سهبعدی آناتومیک طراحی و چاپ کنند. این یعنی زمان عمل کمتر، نتایج دقیقتر و رضایت بالاتر بیماران.
جمعبندی
پیک (PEEK) دیگر یک ماده آزمایشی یا نوظهور نیست؛ بلکه به یک استاندارد جدید در طراحی تجهیزات پزشکی پیشرفته تبدیل شده است. مقاومت مکانیکی عالی، پایداری حرارتی، قابلیت استریلیزاسیون، سازگاری زیستی و شفافیت در تصویربرداری، همه و همه عواملی هستند که اعتماد پزشکان را به این ماده جلب کردهاند. هرچند فلزاتی مانند تیتانیوم همچنان جایگاه خود را دارند، اما واضح است که در بسیاری از کاربردها، آینده متعلق به پلیمرهای پیشرفتهای مثل میلگرد پیک PEEK خواهد بود.
اگر در حوزه طراحی یا خرید تجهیزات پزشکی فعالیت دارید، همین حالا میتوانید راهنمای کامل انتخاب پیک PEEK برای تجهیزات پزشکی شامل جدول مقایسه با تیتانیوم، استیل و سایر پلیمرهای مهندسی را از ما دریافت کنید. این فایل میتواند تصمیم شما را دقیقتر، بهینهتر و ایمنتر کند.
