Suchen

Invibio Biomaterial Solutions Implantierbares PEEK – die Innovation geht weiter

| Redakteur: Peter Reinhardt

Gut 40 Jahre ist es inzwischen her, dass das Hochleistungspolymer Polyetheretherketon erfunden wurde. Hinter diesem zungenbrecherischen Namen, der gerne auf PEEK reduziert wird, verbergen sich außergewöhnliche Polymere mit bemerkenswerten Eigenschaften. Zeit für eine Zwischenbilanz.

Firmen zum Thema

Metallfreies distales Femurplattenmodel aus dem Compositewerkstoff PEEK-Optima Ultra-Reinforced von Invibio (die gezeigte Traumaplatte steht nicht zur Distribution oder Implantation zur Verfügung).
Metallfreies distales Femurplattenmodel aus dem Compositewerkstoff PEEK-Optima Ultra-Reinforced von Invibio (die gezeigte Traumaplatte steht nicht zur Distribution oder Implantation zur Verfügung).
(Bild: Invibio Biomaterial Solutions)
  • Interview mit Dr. John Devine, Medical Business Director bei Invibio Biomaterial Solutions
  • PEEK verbessert Behandlungsergebnisse chirurgischer Eingriffe
  • Vision ist die additive Fertigung medizinischer Implantate aus Peek

Längst spielen diese in verschiedenen Sektoren eine wichtige Rolle als Ersatz für Metall, zum Beispiel in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie bei der Energiegewinnung, aber auch in der Medizintechnik. In Letztere hielt das Material 1999 unter dem Markennamen Peek-Optima Natural in Form des weltweit ersten implantierbaren Zwischenwirbelplatzhalters (Cage) Einzug. Zwei Jahre später wurde Invibio Biomaterial Solutions gegründet. Das Victrex-Unternehmen erforscht und entwickelt bis heute PEEK-Polymere und geht dabei neue Partnerschaften ein, um das Potenzial dieses Materials als Alternative zu Metall bei der Wirbelsäulenfusion und Traumachirurgie, als vollständigen Kniegelenkersatz in der Orthopädie und in der Dentalprothetik zu erschließen.

Bildergalerie

Um eine Zwischenbilanz zu ziehen, hat Devicemed kürzlich mit Dr. John Devine, Medical Business Director bei Invibio Biomaterial Solutions, gesprochen.

Interview mit Dr. John Devine

Das 40. Jubiläum von PEEK scheint ein guter Zeitpunkt zu sein, um den Einfluss dieses Hochleistungspolymers auf die Medizin zu beurteilen. Was haben Sie erreicht und wie sehen Sie die Zukunft?

In den vergangenen 20 Jahren haben wir enorme Fortschritte bei medizinischen Implantaten auf Basis von Peek-Optima gemacht, und wir sind sicher, dass dies auch weiterhin der Fall sein wird. Peek-Optima Natural hat sich zu einem der führenden Biomaterialien für die Wirbelkörperfusion entwickelt. Seine vielen Vorteile wie zum Beispiel knochenähnliche Elastizität und Strahlendurchlässigkeit für artefaktfreie Bildgebung stehen auch in PEEK-Optima HA Enhanced zur Verfügung. In dem weiterentwickelten Thermoplast ist Hydroxylapatit (HA) integriert, ein bekanntes osteokonduktives Material, das dem Knochen ähnlich ist und die Knochenapposition begünstigt.

Gibt es noch mehr wegweisende Weiterentwicklungen?

Die gibt es in der Tat. So hat Invibio beispielsweise Peek-Optima Ultra Reinforced zur Traumabehandlung entwickelt. Dieses vereint die mechanischen Eigenschaften von Peek-Optima Natural mit der zusätzlichen Festigkeit kontinuierlicher Carbonfasern. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallplatten kann dies eine frühere und stärkere Kallusbildung begünstigen, was die sekundäre Knochenheilung verbessert. Weiterer Vorteil ist eine längere Lebensdauer, sodass die Heilung erfolgen kann, bevor das Implantat versagt. Darüber hinaus ist das Material strahlendurchlässig, sodass Frakturen während und nach einem Eingriff ungehindert sichtbar sind.

Und woran arbeiten Sie aktuell?

In der Entwicklung befindet sich unter anderem ein Knieimplantat aus Peek-Optima. Es soll Chirurgen eine Alternative zu Metallimplantaten für den vollständigen Knieersatz bieten. Zusammen mit Maxx Orthopedics treiben wir dieses Programm voran und sind überzeugt, dass es langfristig sowohl zur Verbesserung der chirurgischen Eingriffe als auch der Behandlungsergebnisse und Wirtschaftlichkeit beitragen wird sowie darüber hinaus auch die Lebensqualität der Patienten verbessert. Unsere Vision ist die additive Fertigung medizinischer Implantate aus Peek-Optima.

Der Einsatz von PEEK als Material für Implantate kam zum Teil unerwartet. Was hat hier letztlich zum Durchbruch geführt?

Anfangs wurde PEEK in der Medizin wohl vor allem aufgrund seiner flexiblen Eigenschaften eingesetzt. Denn das Hochleistungspolymer hat eine knochenähnlichere Elastizität. Anders als viele Metalle ist PEEK nicht übermäßig steif. Das legte seinen Einsatz als Biomaterial nahe. Dass es auch strahlendurchlässig ist und damit im Gegensatz zu Metallen artefaktfreie Bilder ermöglicht, könnte für die Forscher ein weiterer hochinteressanter Aspekt gewesen sein. Die chemische Reaktionsträgheit und Biokompatibilität von PEEK sprechen ebenfalls für die Nutzung für medizinische Implantate.

Zum bis heute fortwährenden Erfolg hat sicher auch die Gründung von Invibio Biomaterial Solutions durch Victrex im Jahr 2001 mit Schwerpunkt auf Anwendungen in der Medizin beigetragen. Das Erreichen der ersten ISO-Konformitäten 2003 und der Zertifizierung gemäß ISO 17025:2005 im Jahr 2014 haben den Ruf von Invibio als Vorreiter und zuverlässiger Partner in Forschung und Entwicklung vermutlich weiter unterstrichen. Außerdem haben wir 2007 in Großbritannien ein spezialisiertes Global Technical Center eröffnet. Das Center umfasst Verarbeitungsanlagen, Testlabors und einen Reinraum der Klasse 10.000. Damit sind die Kapazitäten für die kontaminationsfreie Fertigung von Material für Forschung und Entwicklung sowie von Prototypen, Material und Anwendungskomponenten gegeben. Übrigens wurden bis heute weltweit etwa neun Millionen medizinische Implantate aus Peek-Optima-Polymeren eingesetzt.

Aber klinischen Nachweisen zum Trotz, dass PEEK-basierte Implantate für die Patienten vorteilhafter sein können, haben Metallimplantate immer noch eine Vorrangstellung. Wie erklären Sie sich das?

Innovation voranzutreiben ist generell eine Herausforderung. Das gilt erst recht für die Medizin – und damit natürlich auch für die Entwicklung und Bereitstellung von PEEK-basierten Medizinprodukten. Diese bringen schließlich gewaltige Veränderungen. Kurzum, der Fortschritt kann sich verständlicherweise nur allmählich vollziehen. Dies gilt insbesondere für kleinere Medizintechnikhersteller, die womöglich nicht über die Ressourcen verfügen, um ausreichend große klinische Langzeitstudien durchzuführen.

Invibio kann da aber möglicherweise helfen. Wir sind davon überzeugt, dass es innovationsförderlich ist, wenn wir Partnerschaften mit Herstellern von Medizinprodukten eingehen, um Implantate auf den Markt zu bringen, die Patienten potenziell bessere Behandlungsergebnisse und eine höhere Lebensqualität verschaffen können. Verringert man etwa postoperative Komplikationen, werden auch die Gesundheitssysteme finanziell entlastet. Grund für uns, auch weiter kontinuierlich auf Innovationen hinzuarbeiten.

Eine Lösung für Dentalprothesen wird zurzeit in einer Langzeitstudie geprüft. Was erwarten Sie hier?

Die auf PEEK basierende Juvora Dental Disc kann in herkömmlichen CAD/CAM-Verfahren bearbeitet werden und erlaubt daher, alle Vorteile und die Effizienz digitaler Arbeitsabläufe zu nutzen. Wir gehen davon aus, dass computergestützte Herstellungsverfahren in der Zahnmedizin und möglicherweise auch in anderen medizinischen Bereichen sich zunehmend auf PEEK-basierte Implantate und Prothesen auswirken werden.

Der Dentalkliniker Bernd Siewert etwa von der Clinica Somosaguas in Madrid hat seine Praxis vollständig auf digitalisierte Arbeitsabläufe und die aktuell dritte Generation von Prothesen auf Juvora-Basis umgestellt, wodurch die Fertigungszeit sinkt und alle Vorteile von implantierbarem PEEK zum Tragen kommen. Siewert nutzt die Juvora Dental Disc in großem Umfang mit langfristigen Nachkontrollen der Patienten. Sehr positive Ergebnisse der Clinica Somosaguas bei 21 Patienten mit implantatgetragener, verschraubter Ganzkieferbrücke auf einem PEEK-Rahmen lassen erkennen, dass PEEK eine maßgebliche Rolle auf dem Gebiet der Dentalprothesen spielen wird. In dieser speziellen Studie trat keine Korrosion auf und gesundes Weichgewebe blieb erhalten, berichtet Siewert.

Lesen Sie auch

Weitere Artikel über OEM-Komponenten und Werkstoffe finden Sie in unserem Themenkanal Konstruktion.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 46330671)