peek材料与钛合金材料
2019-06-11颅骨修补是脑外科最常见的一种手术。由于个体差异巨大，颅骨植入物除了对生物相容性和机械性能有着严格的要求外， 对个性化的需求也极高 。作为3D打印在医疗领域的重要应用，激光（电子束）打印的钛合金和FDM技术制造的PEEK在颅骨修复方面发挥了重要作用。本期，我们就来探讨这两种材料颅骨修复体的传统和3D打印制造方式，以及他们所面临的问题 。
医用钛合金材料：
1、医疗优点
医用钛合金具有较好的生物相容性和机械强度，易加工、费用相对低廉。采用该材料制造的钛网和钛板植入物，通过钛钉就能固定， 一直是国内神经外科医师和患者治疗颅骨缺损的首选 。
2、加工方式
临床上，钛合金颅骨植入物加工方式有印模和多点成形，数控加工以及 3D打印。
3、缺点
钛合金在术后CT或MRI成像高亮，患者术后颅内植入物附近如果出现血肿或肿瘤，影像上会比较难判定；而且钛的模量比骨骼高 2-3 个数量级，应力屏蔽可引发骨溶解与松动；金属热传导的问题也会使患者对天气变化更加敏感。这些 材料本身的固有属性影响了医疗效果，而通过结构设计进行3D打印梯度、多孔材料制造可有效减少不良影响 。
PEEK材料
1、医疗优点
PEEK是一种高分子材料，具有良好的生物相容性、耐磨性和稳定的化学特性， 可以用高温蒸汽或伽马辐照消毒 。自20世纪80年代起，PEEK主要用作椎间融合器和人工关节置换材料， 2009年首次有报道采用PEEK进行颅骨重建，并表现出广阔的应用前景。
PEEK可塑性强，其弹性、强度、隔热性、稳定性等方面都 与自体颅骨相当，所以一般不会有排异反应 。X射线可穿透，不具有磁性，在CT或MRI图像中无伪影，不影响患者术后影像学分析。
PEEK的熔点极高（玻璃化温度 143℃，熔点达到343℃），使其 加工极其困难 。目前，国内可用于 PEEK 材料成形的方法主要包括数控加工和快速成形两种。
数控加工是当前国内PEEK材料成形的主流的方法，通过数控加工模具，采用注塑的办法来完成 PEEK 材料的成形，但采用这种方法加工的缺点是 材料浪费非常严重，加工成本非常高 。
第二种方法是3D打印（熔融沉积、激光烧结），相较于数控加工， 3D打印提高了PEEK制造的灵活性 ，克服了材料浪费、难加工等困难，制造速度也是显而易见的。
PEEK相较于钛合金有着很多优点，然而该材料在目前的推广上却有很多困难，主要问题还是受限于材料和加工手段。 PEEK的价格极其昂贵 ，国际市场上标准级的PEEK售价一般为 70-80 美元/Kg， PEEK 个性化颅骨的手术费用则至少是钛合金的 3-5 倍 。
