Les résultats de recherche présentés au troisième congrès International PEEK Meeting, organisé par l'université Drexel, soulignent l’utilisation croissante des polymères PEEK dans les implants de traumatologie et le potentiel de la fabrication additive.

Les recherches actuelles sur la technologie PEEK et ses applications couvrent de multiples domaines, depuis les implants – dentaires, de genou, rachidiens ou de traumatologie – jusqu’aux avancées de la fabrication additive ou des performances médicales générales du PEEK.

Organisée en avril dernier à Washington par l'université Drexel (Philadelphie, États-Unis) et sponsorisée par Invibio Biomaterial Solutions (pionnier des matériaux PEEK de qualité médicale), la troisième édition de l'International PEEK Meeting a permis de faire le point sur les avancées de la recherche en matière de PEEK médical et les applications cliniques.

Le PEEK-Optima se démocratise dans les implants rachidiens chinoisPlus de 40 résumés ont été présentés lors de ce congrès, oralement et dans des posters ainsi qu’à l’occasion de communications d’invités axées sur le PEEK implantable médical, à des participants issus de la FDA, de l’industrie, d’universités et d’hôpitaux de recherche.

Composite de PEEK renforcé par la fibre de carbone : de meilleures évaluations postopératoires
Au cours de la conférence, le potentiel des plaques composites en PEEK renforcé par la fibre de carbone (CFR-PEEK) pour la fixation des fractures est apparu clair et prometteur, au vu notamment de l’excellente résistance à la fatigue et du module d’élasticité de ce type de matériau. « Les avantages possibles d’un montage moins rigide pour la cicatrisation sont extrêmement encourageants et les résultats de travaux cliniques comparatifs précoces qui seront publiés en octobre ne feront qu’amplifier l’intérêt pour cette approche », a expliqué John Devine, directeur de la division médicale d’Invibio Biomaterial Solutions.

La fibre de carbone tombe à PEEK pour réparer les fractures

Une étude¹ a comparé la stabilité mécanique de vis de verrouillage selon qu’elles étaient posées dans des plaques pour humérus proximal en CFR-PEEK ou dans des plaques en acier inoxydable. Elle a conclu que la résistance de fixation des vis des plaques en CFR-PEEK était comparable ou supérieure à celle des vis utilisées dans les plaques en acier inoxydable.  De plus, la charge avant rupture tolérée par les plaques en CFR-PEEK serait au moins équivalente, et significativement supérieure sur certains segments, à celle des plaques verrouillées pour humérus proximal en acier inoxydable.

« De nombreuses recherches et expériences cliniques confirment le solide positionnement des implants à base de polymère PEEK, qui s’explique par leurs bénéfices possibles pour les patients et, qui plus est, par leurs innombrables perspectives de développement », a commenté Steve Kurtz, Ph.D., du centre de recherche sur les implants de l’université Drexel. « Bien que la fabrication additive n’en soit qu’à ses débuts dans le secteur médical, nous avons la conviction que cette technologie peut révolutionner la fabrication des implants en termes de facilité, de rapidité et de précision. »

Potentiel de la fabrication additive dans le secteur médical 
La fabrication additive peut permettre de créer des implants sur mesure et d’établir une corrélation directe avec des modèles de patients numériques, ce qui transformerait radicalement la planification préopératoire et la chirurgie. Ainsi, Apium Additive Technologies GmbH commercialise une imprimante 3D capable de traiter du PEEK. Le modèle P 155 exploite la technologie novatrice FFF (Fused Filament Fabrication) d'Apium, en instance de brevet.

Des chercheurs de l’université Drexel de Philadelphie ont utilisé la machine d’Apium pour imprimer des cages intersomatiques lombaires à partir de filaments de PEEK expérimentaux. Ils continuent de travailler sur les performances obtenues en termes de compression et de compression-cisaillement, encore perfectibles, mais la technologie additive de demain recèle le potentiel d’aboutir aux mêmes performances que celles des cages usinées.²

Avantages de la radiotransparence

Implants rachidiens à base de PEEK-OPTIMA HA Enhanced d'Invibio (Copyright Osimplant).

Contrairement aux implants métalliques, les dispositifs en PEEK procurent tous les avantages de la radiotransparence, avec des procédures d’implantation beaucoup plus précises et des complications postopératoires diagnostiquées plus rapidement.

Les premières expériences cliniques réalisées avec un système de vis pédiculaire radiotransparent en CFR-PEEK ont montré que l’utilisation de ce matériau dans les vis et les tiges réduisait les artefacts sur les clichés de tomodensitométrie (TDM) et tout particulièrement d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Le positionnement des vis et l’évaluation postopératoire s’en trouvent facilités, et un éventuel descellement peut être évalué avec précision par IRM : les examens TDM complémentaires pourraient devenir inutiles.³

Pour davantage d’informations, consulter les sites https://invibio.com/international-peek-meeting (qui contient des résumés au format PDF) et www.medicalpeek.org.

Références
1) "Is locking screw fixation in carbon fiber composite plates mechanically equivalent to stainless steel plates?", Hak DJ.
2) "Comparison of the Mechanical Properties of FFF 3D Printed and Machined Medical Grade PEEK Intervertebral Lumbar Cages", Başgül C., MacDonald DW, Siskey R. et Kurtz SM.
3) "Clinical Evaluation of a Radiolucent Carbon/PEEK Pedicle Screw System – Early Experience in Degenerative Cases with 12 months follow up", Nydegger T., Klabunde R. et Rühli M.

www.medicalpeek.org