國內首例!碳纖維聚醚醚酮(CFR-PEEK)骨板完成了腓骨骨折的治療
2025年4月30日,上海市第六人民醫院國家骨科醫學中心足踝外科團隊在學科帶頭人馬昕教授的指導下,足踝外科主任醫師施忠民專家團隊,成功運用國內首個碳纖維聚醚醚酮(CFR-PEEK)骨板完成了腓骨骨折的治療。這一材料在接骨板上的創新應用,標志著骨科材料學領域的重大突破,為患者提供了更安全、更精準的治療選擇。
案例分享
近日,70歲的侯阿姨因車禍導致右踝關節骨折合并韌帶斷裂,43歲的葉女士則因外傷致左踝關節骨折。由于兩個病例都屬于關節內骨折,對復位精度的要求極高。普通金屬骨板在術中透視時會差生明顯偽影,很難看清關節面的對位情況。然而,碳增強聚醚醚酮板在固定踝關節骨折(特別是復雜三踝骨折)顯示出獨特的優勢,其透光性使醫生能夠在固定外踝后清晰地觀察到后踝復位情況,更易于評估和操作。因而,足踝外科施忠民專家團隊針對其病情特點,創新性地采用了CFR-PEEK骨板進行固定,實現了真正的“可視化固定”,使關節面復位這一關鍵步驟從“經驗操作”升級為“精準可視”。術后影像顯示,兩名患者骨折對位良好,內固定位置理想,目前已進入康復階段。
術前
圖:患者術前踝關節三維重建圖
圖:患者術前踝關節三維重建圖
術后
圖:患者術后踝關節X光片
圖:患者術后踝關節X光片
骨科材料學的發展一直是現代醫學進步的重要推動力之一。早在2019年,上海市第六人民醫院骨科團隊就在《國際外科學雜志》發表綜述,系統闡述了聚醚醚酮及其復合材料有望成為傳統金屬植入物的理想替代品。足踝外科主任醫師施忠民教授介紹:“我們一直在關注這種材料的臨床應用轉化。聚醚醚酮在頸椎和腰椎融合器以及髖關節置換術中的髖臼杯的應用已較為成熟,但在創傷骨科鋼板螺釘和髓內釘系統的應用仍相對較少。此次手術的成功驗證了其在踝關節骨折治療中的安全性和有效性,為我國骨科材料創新開辟了新路徑,也為未來推廣奠定了堅實基礎。”
CFR-PEEK材料特性
碳纖維聚醚醚酮(CFR-PEEK)是一種高性能的復合材料,它以其出色的抗疲勞強度、與皮質骨相近的彈性模量、射線可透無偽影以及良好的生物相容性等特點脫穎而出。與傳統的金屬鋼板相比,CFR-PEEK骨板能夠更好地適應人體骨骼的生理特性,為患者提供長期穩定的支撐,顯著降低因植入物疲勞斷裂導致的二次手術風險,減少術后并發癥的發生,同時還能促進早期骨痂生長與骨組織的再生與修復,為骨折的早期愈合提供有利條件。這一創新材料的應用,為骨科創傷治療帶來了前所未有的變革。
- CFR-PEEK骨板的抗疲勞性能是其顯著優勢之一:這種材料通過聚合物與碳纖維的高效結合,形成了長碳纖維層壓結構,能夠在動態載荷下表現出卓越的耐久性。相較于傳統金屬植入物,展現了顯著的性能提升。特別是CFR-PEEK鋼板的彎曲結構剛度,優于金屬鋼板。所有接受測試的CFR-PEEK植入物在經歷四百萬次疲勞循環后,均未發生失效情況。這意味著CFR-PEEK骨板能夠為患者提供長期穩定的支撐,顯著降低因植入物疲勞斷裂導致的二次手術風險。
- CFR-PEEK骨板的彈性模量與人體皮質骨非常接近:這種接近人體骨骼的彈性模量使得CFR-PEEK骨板能夠更自然地承載骨骼應力,有效避免傳統金屬鋼板常見的應力遮擋效應。應力遮擋效應可能導致骨質流失和植入物松動,而CFR-PEEK骨板為骨折的早期愈合提供有利條件,促進早期骨痂生長。
- CFR-PEEK骨板在MRI、CT和X射線等影像技術中不產生偽影:這在不改變任何手術技術的情況下為術中和術后評估提供了極大的便利,產品射線可透性,使手術團隊能夠更直接地觀察手術區域細微變化,實現精細化操作,輪廓顯影,提升了手術中安全性,更在術后能準確的評估愈合情況。
- CFR-PEEK復合材料已經經過廣泛的生物相容性測試:這些測試包括全身和皮內毒性以及肌內植入的研究,所有研究均未顯示出任何不良副作用。在生物相容性實驗中評估中,CFR-PEEK骨板不僅能夠與人體組織和諧共生,還能夠促進骨組織的再生與修復。
結語
碳纖維聚醚醚酮骨板在2010年拿到歐盟CE認證,2011年美國FDA認證,2024年NMPA(國家藥監局)認證,是創傷領域材料學的創新突破。這種新材料的使用,為骨科手術提供了可視化固定,使關節面復位這一關鍵步驟從“經驗操作”升級為“精準可視”,同時該材料的特性也為患者的治療和康復提供了更有力的保障。
君華醫療深耕醫用植入級PEEK,其中AKSOPEEK LCF連續碳纖維增強的植入級PEEK復合材料,抗疲勞性能卓越,能夠有效延長植入物的使用壽命,減少因材料疲勞導致的二次手術風險。同時,該材料的機械強度與皮質骨相近,能夠提供穩定而持久的支撐,確保植入效果。此外,AKSOPEEK LCF材料的透X光特性,使得醫生在術后能夠清晰觀察手術部位的愈合情況。引言
2025年4月30日,上海市第六人民醫院國家骨科醫學中心足踝外科團隊在學科帶頭人馬昕教授的指導下,足踝外科主任醫師施忠民專家團隊,成功運用國內首個碳纖維聚醚醚酮(CFR-PEEK)骨板完成了腓骨骨折的治療。這一材料在接骨板上的創新應用,標志著骨科材料學領域的重大突破,為患者提供了更安全、更精準的治療選擇。
案例分享
近日,70歲的侯阿姨因車禍導致右踝關節骨折合并韌帶斷裂,43歲的葉女士則因外傷致左踝關節骨折。由于兩個病例都屬于關節內骨折,對復位精度的要求極高。普通金屬骨板在術中透視時會差生明顯偽影,很難看清關節面的對位情況。然而,碳增強聚醚醚酮板在固定踝關節骨折(特別是復雜三踝骨折)顯示出獨特的優勢,其透光性使醫生能夠在固定外踝后清晰地觀察到后踝復位情況,更易于評估和操作。因而,足踝外科施忠民專家團隊針對其病情特點,創新性地采用了CFR-PEEK骨板進行固定,實現了真正的“可視化固定”,使關節面復位這一關鍵步驟從“經驗操作”升級為“精準可視”。術后影像顯示,兩名患者骨折對位良好,內固定位置理想,目前已進入康復階段。
術前
圖:患者術前踝關節三維重建圖
圖:患者術前踝關節三維重建圖
術后
圖:患者術后踝關節X光片
圖:患者術后踝關節X光片
骨科材料學的發展一直是現代醫學進步的重要推動力之一。早在2019年,上海市第六人民醫院骨科團隊就在《國際外科學雜志》發表綜述,系統闡述了聚醚醚酮及其復合材料有望成為傳統金屬植入物的理想替代品。足踝外科主任醫師施忠民教授介紹:“我們一直在關注這種材料的臨床應用轉化。聚醚醚酮在頸椎和腰椎融合器以及髖關節置換術中的髖臼杯的應用已較為成熟,但在創傷骨科鋼板螺釘和髓內釘系統的應用仍相對較少。此次手術的成功驗證了其在踝關節骨折治療中的安全性和有效性,為我國骨科材料創新開辟了新路徑,也為未來推廣奠定了堅實基礎。”
CFR-PEEK材料特性
碳纖維聚醚醚酮(CFR-PEEK)是一種高性能的復合材料,它以其出色的抗疲勞強度、與皮質骨相近的彈性模量、射線可透無偽影以及良好的生物相容性等特點脫穎而出。與傳統的金屬鋼板相比,CFR-PEEK骨板能夠更好地適應人體骨骼的生理特性,為患者提供長期穩定的支撐,顯著降低因植入物疲勞斷裂導致的二次手術風險,減少術后并發癥的發生,同時還能促進早期骨痂生長與骨組織的再生與修復,為骨折的早期愈合提供有利條件。這一創新材料的應用,為骨科創傷治療帶來了前所未有的變革。
- CFR-PEEK骨板的抗疲勞性能是其顯著優勢之一:這種材料通過聚合物與碳纖維的高效結合,形成了長碳纖維層壓結構,能夠在動態載荷下表現出卓越的耐久性。相較于傳統金屬植入物,展現了顯著的性能提升。特別是CFR-PEEK鋼板的彎曲結構剛度,優于金屬鋼板。所有接受測試的CFR-PEEK植入物在經歷四百萬次疲勞循環后,均未發生失效情況。這意味著CFR-PEEK骨板能夠為患者提供長期穩定的支撐,顯著降低因植入物疲勞斷裂導致的二次手術風險。
- CFR-PEEK骨板的彈性模量與人體皮質骨非常接近:這種接近人體骨骼的彈性模量使得CFR-PEEK骨板能夠更自然地承載骨骼應力,有效避免傳統金屬鋼板常見的應力遮擋效應。應力遮擋效應可能導致骨質流失和植入物松動,而CFR-PEEK骨板為骨折的早期愈合提供有利條件,促進早期骨痂生長。
- CFR-PEEK骨板在MRI、CT和X射線等影像技術中不產生偽影:這在不改變任何手術技術的情況下為術中和術后評估提供了極大的便利,產品射線可透性,使手術團隊能夠更直接地觀察手術區域細微變化,實現精細化操作,輪廓顯影,提升了手術中安全性,更在術后能準確的評估愈合情況。
- CFR-PEEK復合材料已經經過廣泛的生物相容性測試:這些測試包括全身和皮內毒性以及肌內植入的研究,所有研究均未顯示出任何不良副作用。在生物相容性實驗中評估中,CFR-PEEK骨板不僅能夠與人體組織和諧共生,還能夠促進骨組織的再生與修復。
結語
碳纖維聚醚醚酮骨板在2010年拿到歐盟CE認證,2011年美國FDA認證,2024年NMPA(國家藥監局)認證,是創傷領域材料學的創新突破。這種新材料的使用,為骨科手術提供了可視化固定,使關節面復位這一關鍵步驟從“經驗操作”升級為“精準可視”,同時該材料的特性也為患者的治療和康復提供了更有力的保障。
君華醫療深耕醫用植入級PEEK,其中AKSOPEEK LCF連續碳纖維增強的植入級PEEK復合材料,抗疲勞性能卓越,能夠有效延長植入物的使用壽命,減少因材料疲勞導致的二次手術風險。同時,該材料的機械強度與皮質骨相近,能夠提供穩定而持久的支撐,確保植入效果。此外,AKSOPEEK LCF材料的透X光特性,使得醫生在術后能夠清晰觀察手術部位的愈合情況。










































