《英国牙科杂志》重磅综述：PEEK材料在颌面外科的临床图景

在口腔颌面外科领域，理想的修复材料一直是临床医生和科研人员追寻的目标。从传统的钛金属到近年来备受关注的聚醚醚酮（PEEK），每一次材料的革新都为患者带来了新的希望。

2026年7月，一篇发表在 《英国牙科杂志》 上的权威综述，为我们全面审视PEEK在颌面外科的应用价值与未来前景提供了重要视角。PEEK，这种最初应用于航空航天领域的高性能聚合物，凭借其独特的性能，正逐步展现出在该领域成为“潜力股”的潜质。

本文目录

• 钛的局限

• PEEK的性能优势

• 临床应用

• 生物惰性的挑战

• 技术破局与数字化
  

• 未来前景

• 结语

钛的局限

长久以来，钛及其合金凭借其高强度、耐腐蚀性和良好的生物相容性，长期作为颌面修复的常用标准材料。然而，随着外科手术向着个性化重建、长期成像清晰、美学效果提升等更高目标发展，钛的局限性也开始显现。

核心问题在于生物力学不匹配。钛的弹性模量（约110 GPa）远高于人体皮质骨（约14 GPa）。这种巨大的差异会导致应力屏蔽效应，即钛植入物承担了大部分应力，使得周围骨骼缺乏足够力学刺激，可能引发骨吸收。此外，钛在CT或MRI扫描中会产生明显的金属伪影，干扰对肿瘤复发、骨折愈合情况的判断。

PEEK的性能优势

PEEK究竟有何特别之处？其核心优势在于与骨骼更相似的力学特性和对影像检查的友好性。

• 拟骨弹性模量：PEEK的弹性模量为3-4 GPa，与皮质骨非常接近。这意味着它能够与骨骼更和谐地共担负荷，显著降低应力屏蔽导致的骨吸收风险，为长期稳定奠定了基础。

• 优异的影像学透射性：PEEK是X射线可穿透的，术后进行CT或MRI检查时几乎不产生伪影。医生可以清晰地评估骨愈合情况、植入物位置，并对肿瘤进行准确监测，这对于肿瘤切除后重建的患者至关重要。

• 出色的抗疲劳性和轻量化：PEEK具有良好的抗疲劳强度，能够很好地承受口腔内反复的咀嚼力。同时，它的密度（约1.3 g/cm³）远低于钛（约4.5 g/cm³），制成的植入物更轻，有助于提升患者的舒适度。

临床应用

基于上述优势，PEEK在颌面外科多个领域展现出应用前景，尤其是在定制化植入物方面。

• 个性化颅面重建：结合CAD/CAM和3D打印技术，PEEK可以被精准地制造成与患者缺损区域高度匹配的个性化植入物。临床研究表明，PEEK植入物相比钛网具有更好的贴合度、更理想的软组织相容性，且术后成像效果更为清晰，无论是眼眶、颧骨、额骨还是下颌骨缺损，PEEK植入物都能实现高精度的解剖形态恢复，并减少术中调整时间。

• 肿瘤切除后重建：头颈癌切除后往往产生较大的三维缺损，PEEK材料的透射性在此具有独特价值——它使得利用CT或MRI进行肿瘤监测成为可能，不会受到金属伪影的干扰，有助于尽早发现肿瘤复发，同时也便于对周围结构进行准确的术后评估。此外，PEEK的生物力学特性有助于实现更均匀的载荷分布，初步临床研究表明，使用PEEK重建后患者在语言功能、咀嚼功能及面部对称性方面均取得了不错的效果。

• 骨合成技术（骨折固定）：在面部骨折治疗中，PEEK和碳纤维增强型PEEK（CFR-PEEK）材料越来越受重视。生物力学研究证实，CFR-PEEK接骨板能够像钛板一样承受循环载荷，同时其良好的弹性特性为骨骼愈合创造了更适宜的生理环境。临床应用中，由于该材料热导率较低且质地较软，患者感受到的寒冷刺激更少，触痛感也相对减轻。不过，螺钉固定仍是技术难点——PEEK材料的螺钉孔容易变形或螺纹损坏，需要严格控制拧入力矩，有时甚至需要采用混合式螺钉设计。

• 牙科种植体与修复应用：PEEK在牙科修复领域应用广泛，尤其是作为临时基台、临时支架以及种植体支持的上部结构。从修复学角度看，PEEK材料的减震性能有助于分散咬合压力，非常适合用于即刻负载种植体手术，也适用于有不良咀嚼习惯的患者。同时，PEEK材料具有良好的软组织相容性，有助于维持种植体周围黏膜的健康，减少愈合过程中的炎症反应。不过，由于其表面的生物惰性，PEEK作为永久性种植体材料的应用仍然有限，长期骨整合效果尚难以预测。针对经过表面处理的PEEK植入物的研究已取得令人鼓舞的成果——通过等离子体处理、羟基磷灰石（HA）纳米颗粒涂层以及纳米结构改性等技术，可以显著改善骨组织与植入物之间的接触效果，为PEEK在特定种植手术中的应用开辟了新的可能。

• 颞下颌关节（TMJ）假体置换：颞下颌关节是人体结构极为复杂的关节之一，人工置换需要材料能够承受高剪切力、高压缩力。PEEK摩擦系数低、抗疲劳性强，且弹性模量符合生理需求，相比传统金属部件使用寿命更长、磨损程度更低。近期临床证据表明，PEEK制成的TMJ假体能够有效减轻术后不适感，同时提升患者的功能恢复情况。由于PEEK具有良好的透射性，术后对周围骨结构的详细成像也变得更为便利。目前相关原型产品已在下颌骨重建和颞下颌关节（TMJ）假体置换领域得到验证。

生物惰性的挑战

尽管PEEK性能出众，但它仍存在一定局限。其主要短板在于固有的生物惰性。PEEK的表面疏水且化学惰性，这一特性虽然使其在生理环境中不易被腐蚀或降解，但也阻碍了成骨细胞的附着，难以诱导新骨形成，植入后更容易被纤维组织包裹，而非与骨骼牢固结合，骨整合效果的实现仍面临一定挑战。这制约了其在承重区域（如下颌骨重建或牙科种植体）的应用。

因此，如何激活PEEK的表面生物活性，成为了近年来的研究热点。目前主要策略包括：

• 表面物理/化学改性：通过等离子体处理引入亲水基团，或构建纳米级拓扑结构（如纳米孔、纳米沟槽）来模拟天然骨基质，从而促进成骨细胞的黏附、增殖和分化。

• 生物活性涂层：在PEEK表面涂覆羟基磷灰石（HA）、磷酸钙等具有骨传导性的材料，或负载具有免疫调控功能的生物分子（如IL-4），将生物惰性的PEEK转化为具有主动诱导成骨能力的活性平台。近期研究通过一步法水热法，在PEEK表面功能化锂离子，赋予了材料双重的促成骨与促血管生成的生物活性。

技术破局与数字化

高温增材制造技术的出现，使PEEK从原本只能通过机械加工处理的材料，转变为可以通过增材制造方式加工成复杂结构的材料。激光烧结和熔融沉积建模技术使得人们能够制造出多孔结构、功能梯度部件以及密度呈渐变状的植入物，这些结构能够模拟骨骼的层次结构，不仅提升了产品的解剖学精度，还有助于实现承重应用中的良好功能表现。

PEEK特别适合用于数字化工作流程。先进的虚拟手术规划平台使外科医生和工程师能够共同设计出符合患者解剖结构、病理状况和生物力学需求的植入物。人工智能则进一步加速了这一过程——AI能够自动完成图像分割、缺陷检测以及植入物的优化设计，通过分析受力情况提出改进措施，从而提升植入物的耐用性或减少应力集中。

此外，PEEK出色的电气绝缘性能，为将各类传感器集成到植入物中创造了可能。这些传感器能够监测应变、温度、感染生物标志物以及咬合负荷情况。这类“智能植入物”代表了术后监测领域的重大突破，使临床医生能够尽早发现并发症、追踪康复进程，并制定个性化的术后护理方案。目前相关原型产品已在下颌骨重建和颞下颌关节（TMJ）假体置换领域得到验证。

未来前景

随着表面处理技术和复合材料的不断发展，预计PEEK将在对金属过敏的患者以及需要美学效果的手术中得到更广泛的应用。其舒适性、轻质特性以及良好的成像效果，都符合现代重建手术的要求。未来，PEEK有可能在某些应用领域取代钛金属，尤其是在鼻中隔重建和中面部重建手术中。

再生医学领域同样令人期待。植入间充质干细胞、成骨生物分子或可控释放生长因子的生物活性PEEK支架，有望构建出兼具机械稳定性和生物再生功能的复合结构，最终实现同时恢复骨骼结构与生物功能的重建方案。

PEEK材料弹性出色且重量轻，在儿科患者治疗中也具有独特优势。对于儿科患者，骨骼质量、生长潜力以及对反复手术的耐受性都带来特殊挑战，采用模块化或可扩展结构的定制型儿科植入物，代表了未来的创新方向。

当然，推动该技术的更广泛应用，仍需进行设计合理的随机对照试验，将PEEK与钛金属在各种应用场景下进行系统比较——如下颌骨骨折、骨段重建、眼眶修复及颞下颌关节（TMJ）假体置换等。明确适应症并制定标准化的手术操作流程，对于确保该技术安全有效地应用于临床至关重要。

结语

PEEK在颌面外科的应用，是材料科学与临床需求深度融合的产物。它很好地诠释了“合适的材料用在合适的地方”这一现代修复理念。随着3D打印、人工智能辅助设计和表面生物活化技术的飞速发展，我们有理由期待，PEEK将在未来为更多患者带来功能与美学兼得的治疗体验。