骨不连治疗新理论、新技术的推广应用
主要完成人 苏佳灿 曹烈虎 陈 晓 纪 方 崔 进 宋绍军 胡 衍周启荣 牛云飞 张春才
完成单位 上海长海医院
骨不连是严重危害人类健康的疾病之一，一旦发生，患者常数年内丧失劳动能力，对社会、家庭、个人造成巨大的伤害。文献报道，美国每年骨折患者500万人，骨不连发生率为1%～10%，因此造成的医疗支出高达50亿美元。中国人口众多、医疗技术和水平参差不齐，骨不连发生率居高不下，因此造成的医疗和社会经济负担相当沉重。本研究基于医工结合与学科交叉，从设计新型骨不连治疗内固定器械入手，以构建数字化力学研究平台为突破口，结合新型生物植骨材料的研发，构建了骨不连治疗新理论、新技术体系，并在全国范围内得以推广应用。项目的创新点有以下几点。
1.项目组率先在国内研发了记忆合金材料并转化临床运用，新型器械能够持续为骨断端愈合提供应力刺激，克服了传统内固定材料存在应力集中、应力遮挡效应等致命难题，并首次在国际上提出了“成骨力值”的理念，对骨不连的治愈率由65%提高到98%。为治疗骨不连提供了经济适用、便于推广应用的国产化新型内固定器械。在100余家医院推广应用达2万余例次。印度的Sharma教授在International Orthopaedics杂志上发表述评认为“这是一项原创和伟大杰出的工作”。
2.针对骨不连发生发展的病理学改变机制，课题组率先在国内将研发的内固定器械进行计算机仿真模拟，构建了大样本国人骨骼模型数据库，实现了多种条件下骨不连的生物力学测试和体外手术预案，为制订个性化手术方案和后续临床推广运用提供了重要数据支持。
3.针对传统填塞易留死腔的单一植骨方式，项目组首次在国内提出组合式多点位植骨方式，并根据骨缺损深度、大小及供骨区面积，制订了个体化的解剖重建和多点位植骨固定方案，完善了基本操作流程与规范。
4.针对骨不连患者自体骨极度缺乏的难题，创新性研制生物活性高的纳米人工骨，克服了无米之炊的瓶颈，使骨缺损的骨愈合率由60%提高到85%，成功治疗1 200余例骨不连骨缺损患者，取得显著的社会效益。
5.感染性骨不连患者面临感染与骨缺损双重难题，设计了兼具骨再生与抗感染的骨修复材料，为感染性骨不连的修复再生提供了良好的局部微环境，显著提高骨不连愈合能力。经10年的推广应用，感染骨不连的治疗效果显著提高。
项目完成单位上海长海医院，骨科为国家重点学科、国家“211”工程重点建设学科，技术力量雄厚，总体水平国内领先，年救治患者20余万人次，年手术量1万余台。第一完成人是科技部国家重点研发计划首席科学家，上海市卫生系统优秀学科带头人，以第一申请人获得包括国家自然科学重大研究计划重点项目，国家自然科学重大国际合作项目等国家及省部级科研项目20余项，第一完成人获省部级二等奖以上奖励4项，第一及通讯作者发表SCI收录论文47篇，总影响因子超过300分，发表刊物包含Advanced materials（影响因子21.95分），JACS（影响因子14.36分），Acs nano（影响因子13.7分），Bone research（影响因子12.5分），Advanced Science（影响因子12.44分），Nano letters（影响因子12.04分）等材料学及骨科学国际一流杂志。申请并授权国家专利26项，主编主译专著14部。本研究期间培养研究生38人、进修生50人，主办学术会议15次，全国性学习班13次，承担国家级继续教育项目10次，国内会议主题报告16次。在上海市第六人民医院、华中科技大学同济医学院附属协和医院等全国范围内100余家单位推广应用，受益患者2万余人。