PEEK als opvolger van kobalt-chroom

Polyetheretherketon (PEEK) is een hoogwaardig tandkleurig polymeer dat een alternatief kan zijn voor metalen componenten in frameprothesen. In een literatuuronderzoek zijn de mechanische prestaties van PEEK-frames en ankers voor frameprothesen met die van kobalt-chroom (Co-Cr) vergeleken (Silva et al., 2023).

Materiaal en methode

Voor het literatuuronderzoek werd in PubMed/MEDLINE, Embase, Web of Science, Scopus en SciELO gezocht naar relevante publicaties tussen 2012 en 2021. Na selectie op in-vitro- en klinische onderzoeken bleven 13 studies over die volgens de JBI Critical Appraisal Checklist een laag risico op bias en een hoge methodologische kwaliteit hadden.

Resultaten

De publicaties tonen aan dat PEEK goede mechanische eigenschappen heeft voor toepassing in ankers van frameprothesen, maar dat Co-Cr mechanisch superieur is. PEEK onderscheidt zich door zijn hoge biocompatibiliteit en flexibiliteit, waardoor het minder spanning op pijlerelementen veroorzaakt en minder kans heeft op vervorming of breuk. Het literatuuronderzoek laat echter ook zien dat de retentiekracht van PEEK-ankers 5,6 tot 9,1 N bedraagt, tegenover 11,3 tot 16,3 N bij Co-Cr. Hoewel een retentiekracht van 5-10 N klinisch acceptabel is, blijft Co-Cr mechanisch robuuster. Daar staat tegenover dat de grotere flexibiliteit van PEEK resulteert in een lagere spanning en belasting in zowel het anker als het dragende gebitselement: voor PEEK waren deze respectievelijk 17,1 MPa en 1,4 MPa, en voor Co-Cr 255,8 MPa en 34,7 MPa. Er was geen antwoord op de vraag of er materiaalmoeheid optreedt bij PEEK.

Materiaalmoeheid bij ankers van PEEK en ook van PEKK is onderzocht door Lee et al. (2024). PEKK is een polymeer dat verwant is aan PEEK, maar met een extra ketongroep die bijdraagt aan verbeterde mechanische eigenschappen. In vitro werd de retentiekracht van PEEK- en PEKK-ankers onderzocht bij herhaalde inbreng- en verwijdercycli, met verschillende ankerontwerpen en ondersnijdingen (0,50 mm en 0,75 mm). Het onderzoek werd verricht met een samengesteld meetlijn-1-anker, dus 2 gekoppelde ankers aan 2 molaren (afb. 1). Het anker met design 1 had een tipbreedte die varieerde van 1,14 tot 1,56 mm. Het anker van design 2 had een uniforme dikte van 1,5 mm over de hele ankerarm. Een gefreesd PEEK- of PEKK-anker werd op een Co-Cr-model van 2 molaren geplaatst en door een testmachine rustig op- en afgenomen tot maximaal 15.000 cycli, vergelijkbaar met 10 jaar gebruik. De retentiekracht werd gemeten als indicatie van de ankervermoeidheid. Na het uitvoeren van de tests werd uit elke groep 1 anker opnieuw gescand om de vorm te vergelijken met de beginsituatie.

Voor ankers met design 1 bleek zoals verwacht dat een grotere ondersnijding (0,75 mm) meer retentie gaf en dat daarbij de dikke ankers van 1,5 mm (design 2) de grootste retentie hadden. Voor PEKK waren er echter geen verschillen in retentiekracht tussen de ankerontwerpen 1 of 2 en ook niet bij de diepe of minder diepe ondersnijdingen.

Het opvallendste was dat na 15.000 cycli er vrijwel geen afname was in retentiekracht zowel bij de PEEK- als de PEKK-ankers (afb. 2). Alleen de uiteinden van de PEKK-ankers vervormden meer dan die van PEEK. De resultaten suggereren dat PEEK-ankers met grotere doorsnede (1,5 mm) en over diepere ondersnijdingen (0,75 mm) beter voldoen aan de klinische eisen dan PEKK-ankers.

Recent verscheen een literatuuroverzicht waarin eindelijk ook enkele klinische onderzoeken zijn opgenomen. Die bevestigen dat niet alleen in vitro maar ook in de klinische praktijk de pasvorm, sterkte en patiënttevredenheid met PEEK-frames vergelijkbaar is met Co-Cr-frames (Srivastava et al., 2025).

Beschouwing

Afgaande op laboratoriumproeven lijkt PEEK een veelbelovend alternatief voor metaal in frameprothesen. De Co-Cr-ankers zijn slanker en hebben initieel meer retentie, maar door hun stugheid en de niet altijd perfecte inzetrichting zijn ze in de praktijk vaak al na enkele maanden minder actief. Bovendien hebben ze weinig flexibiliteit ten opzichte van de pijlerelementen, waardoor die in veel gevallen iets van stand veranderen. PEEK-ankers zijn door hun flexibiliteit gebitsvriendelijker en vertonen bovendien geen vermoeidheidsverschijnselen. Natuurlijk hangt de patiënttevredenheid niet alleen af van de retentie van de ankers. Er spelen veel factoren een rol, zoals het aantal antagonisten, de occlusie en articulatie, de grip van de tong en de sensitiviteit van een patiënt. De doorbraak van PEEK kent nog wel praktische barrières: de materiaalkosten van PEEK zijn hoog en niet alle laboratoria hebben de expertise in huis om dit materiaal te verwerken.