Bloomden PEEK - het metaalvrije alternatief in de tandtechniek

Introductie van polyetheretherketon (PEEK)

Polyetheretherketon (PEEK) is een synthetisch polymeermateriaal voor tandkleuring dat al jarenlang als biomateriaal in de orthopedie wordt gebruikt. In 1978 werd het ontwikkeld door een groep Britse wetenschappers. Later werd PEEK op de markt gebracht voor industriële toepassingen. Eind jaren negentig was PEEK een belangrijke kandidaat voor hoogwaardige thermoplasten ter vervanging van metalen implantaatcomponenten.

Toepassingen

• PEEK-kronen

Etsen met zwavelzuur creëert een ruw, chemisch veranderd oppervlak waardoor het beter hecht aan hydrofobe composieten. Er werd waargenomen dat de schuifhechtsterkte aan composietcement maar liefst 15.3-7.2 MPa bedroeg na opslag in water van 3780 °C gedurende 60-90 seconden met zwavelzuuretsen. Etsen met Piranha Acid en het gebruik van hechtreagentia hebben aangetoond dat composiethechtsterktes tot wel 23.4 +/- 9.9 MPa opleverden in verouderde PEEK-monsters. Er was geen significant verschil in treksterkte tussen PEEK-kronen en dentine-abutments bij gebruik van luchtabrasie en zwavelzuuretstechnieken. Deze studies tonen aan dat PEEK kan worden gebruikt als afdekmateriaal onder composieten.

• PEEK-aanslag

Mits biocompatibiliteit kunnen implant healing abutments worden geconstrueerd met PEEK. Botresorptie en ontsteking van het zachte weefsel verschilden niet significant tussen PEEK- en titanium abutments. Bovendien was de orale microflora die aan PEEK-abutments kleefde vergelijkbaar met die van abutments van titanium, zirkonium en polymethylmethacrylaat. De nauwe afstemming van de elasticiteitsmodulus van het bot op het PEEK-oppervlak vermindert het stress shielding effect en bevordert de botremodellering. PEEK zou daarom een ​​haalbaar alternatief voor titanium kunnen zijn voor de constructie van implantaatabutments.

• PEEK in uitneembare prothesen

Traditionele uitneembare prothesen (RDP's) met chroom-kobalt frames en sluitingen zijn uitgegroeid tot een goedkope en voorspelbare behandelingsoptie voor de revalidatie van gedeeltelijk tandeloze patiënten. De esthetisch onaanvaardbare presentatie van metalen gespen, het toegenomen gewicht van de prothese, de kans op een metaalsmaak en allergische reacties op metalen hebben geleid tot de introductie van veel thermoplastische materialen, zoals nylon en acetaalharsen, in de klinische praktijk. De afgelopen jaren is een alternatief prothesemateriaal (PEEK) met succes gebruikt in de medische sector, met name in de orthopedie. Het gemodificeerde PEEK-materiaal met 20% keramische vulstof is een hoogwaardig polymeer met een hoge biocompatibiliteit, goede mechanische eigenschappen, hoge temperatuurbestendigheid en chemische stabiliteit. Dankzij de elasticiteitsmodulus van 4 GPa is het net zo elastisch als bot, waardoor de spanning die op het abutment wordt overgedragen, wordt verminderd. Bovendien biedt de witte kleur van het PEEK-frame een andere esthetische benadering dan traditionele metalen frames. Andere voordelen van dit polymeermateriaal zijn de eliminatie van allergische reacties en metaalachtige smaak, een hoge polijstkwaliteit, een lage plaque-affiniteit en een goede slijtvastheid.

• PEEK orthodontische draden

PEEK kan worden gebruikt als esthetische orthodontische draad. Vergeleken met andere polymeren, zoals polyvinylsulfon (PES) en polyvinylideenfluoride (PVDF), bieden PEEK-orthodontische draden een hogere orthodontische sterkte. Vergelijkbare orthodontische krachten werden bereikt met titanium-molybdeen- en nikkel-titaniumdraden.

• PEEK-implantaten

In de jaren 1960 werden intraossale tandheelkundige implantaten meestal gemaakt van puur titanium en titaniumlegeringen. Hoewel titaniumimplantaten worden ondersteund door een grote hoeveelheid experimenteel en klinisch onderzoek, zijn er nog steeds enkele problemen bij hun klinische toepassing. Een daarvan is de mogelijke sensibilisatie van titanium. Ten tweede is de elasticiteitsmodulus van titanium, vergeleken met menselijk botweefsel, te hoog, wat vatbaar is voor remodellering of verlies van botweefsel. Ten derde laten metalen implantaten weinig licht door, wat het uiterlijk beïnvloedt.

In 1998 lanceerde het Britse bedrijf Invibio PEEK-implantaten. Met de komst van commerciële PEEK-implantaten nam het onderzoek hiernaar geleidelijk toe. PEEK en de gemodificeerde materialen hebben goede eigenschappen. Sommige wetenschappers zijn van mening dat PEEK-implantaten het optreden van stress shielding-effecten kunnen voorkomen en zelfs metalen implantaten kunnen vervangen in de plastische chirurgie, traumachirurgie en andere sectoren.

Voordelen

1. Biocompatibiliteit - De biocompatibiliteit van PEEK is bewezen, met meerdere studies die de niet-toxiciteit ervan bevestigen. Zelfs na gebruik bij duizenden patiënten blijft PEEK een ideale keuze in vergelijking met metalen, die allergische reacties kunnen veroorzaken bij tot wel 15% van de bevolking.

PEEK-componenten worden gebruikt in wervelkolomimplantaten, traumafixatie-instrumenten, heup- en knievervangingen en andere medische hulpmiddelen. De veiligheid van PEEK in het lichaam staat in ieder geval buiten kijf.

2. Mechanische eigenschappen - PEEK heeft een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding, wat vooral belangrijk is voor tandheelkundige implantaten en hulpmiddelen. Vergeleken met metaal is PEEK lichter en comfortabeler voor de patiënt. Dit extra comfort gaat niet ten koste van de duurzaamheid, aangezien PEEK bestand is tegen schurende en drukkende krachten zonder zijn integriteit te verliezen. Dit polymeer is corrosiebestendig en absorbeert minimaal vocht, waardoor het jarenlang meegaat zonder dat de prestaties afnemen.

3. Bewerkingsmogelijkheden - Tandartsen vertrouwen meer dan ooit op computerondersteund ontwerp (CAD) en bewerking (CAM), en PEEK is daar perfect voor. Een essentieel kenmerk van moderne tandheelkundige apparatuur is de exacte aansluiting op de anatomie van de patiënt, en CAD/CAM is noodzakelijk om dit te creëren. Dit garandeert dat het hulpmiddel comfortabel ligt, optimaal functioneert en zo lang mogelijk gebruikt kan worden.

Als PEEK volgens de specificaties van de fabrikant wordt bewerkt, behoudt het zijn eigenschappen na het frezen. Deze extra stabiliteit zorgt voor meer flexibiliteit tijdens de ontwerpfase en maakt het voor tandartsen gemakkelijker om hun patiënten te voorzien van apparatuur op maat.

De eenvoudige compatibiliteit van PEEK met CAD/CAM-methoden betekent ook dat het snel en consistent kan worden verwerkt. Kortom, PEEK-apparaten kunnen betrouwbaar en snel worden geproduceerd.

4. Flexibiliteit - Dit hoogwaardige polymeer is duurzaam, maar niet stijf. Ongevuld biedt het een modulus die vergelijkbaar is met corticaal bot, waardoor PEEK een sterk en flexibel tandheelkundig materiaal is. Dankzij de extra flexibiliteit voelt PEEK natuurlijk aan in de mond en blijft het elastisch, zelfs na jarenlang bijten en kauwen. Tandheelkundige hulpmiddelen moeten hun vorm behouden bij constante druk, en PEEK is hiervoor een van de beste polymeren.

5. Radiolucent - De botachtige modulus en radiolucentie van PEEK zijn twee eigenschappen die aanvankelijk de aandacht van medisch onderzoekers trokken en het blijft een van de meest opvallende eigenschappen van het polymeer. Onderzoek naar PEEK-tandheelkundige implantaten heeft de afgelopen jaren aangetoond dat het materiaal een aanzienlijk potentieel heeft op dit gebied.

De radiolucentie van PEEK is een waardevolle eigenschap wanneer het materiaal wordt gebruikt bij een implantatieprocedure. Eenmaal geïmplanteerd, zal het polymeer geen visuele interferentie veroorzaken bij röntgen-, CT- of MRI-scans. Omdat röntgenfoto's essentieel zijn voor tandheelkundige diagnose, zorgt de ondoorzichtigheid van PEEK voor het beeld ervoor dat tandartsen hun werk kunnen doen en de gezondheid van de patiënt kunnen bewaken. Waar de superieure radiolucentie van PEEK als een belemmering kan worden ervaren, kan het polymeer worden verbeterd met additieven zoals bariumsulfaat om een ​​beter contrast te creëren.

6. Esthetiek - Net zoals PEEK gemakkelijk in aangepaste vormen kan worden vervaardigd, kan de kleur ervan precies op de patiënt worden afgestemd. Metalen daarentegen zijn vaak onmogelijk te verbergen in de mond, wat een zorg is voor patiënten.

PEEK is een tandheelkundig materiaal dat zich gemakkelijk aanpast aan de mond doordat de kleur tijdens de verwerking kan worden aangepast. Zelfs volledige prothesen kunnen op natuurlijke wijze worden vervaardigd, zodat patiënten vol vertrouwen kunnen spreken, lachen en eten.

7. Neutrale smaak - Een ander probleem met metalen instrumenten is dat ze bij veel patiënten een metaalachtige smaak afgeven. Het is geen gezondheidsprobleem, maar het is een constante frustratie voor patiënten die er niet aan herinnerd willen worden dat ze een kunstgebit of montuur dragen.

Conclusie

Aarzel daarom niet om het PEEK-materiaal van Bloomden, leverancier van tandheelkundig materiaal, te raadplegen.