3D打印＋“種”骨再生 實現截肢變保肢
裴國獻
人物
裴國獻：
斷肢再植創下世界記錄
裴國獻2019年南下深圳，成為南方科技大學醫院院長，是我國著名創傷骨科專家，從事骨科臨床、科研和教學工作50余年，在嚴重肢體創傷救治領域取得了多項原創性理論和技術成果，具有很深的臨床造詣與重要學術影響力，是我國數字骨科學學科的倡導者、推動者和領軍人。
裴國獻在繼法國、美國之后，分別于2000年和2001在亞洲率先成功開展2例異體單手移植(國際第3、4例)及1例異體雙前臂移植，開創亞洲異體肢體移植的先河，被譽為亞洲異體移植第一人，研究成果被評為2000年度“中國醫藥科技十大新聞”。
裴國獻還領銜團隊成功開展了全球首例四個肢體同時離斷再植成功先例，首創下肢毀損性創傷避免截肢的“雙橋式移植”新術式，突破了國際上此類創傷瀕臨截肢、大段骨缺損難以修復的禁區。
11月3日上午，國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂召開，由原空軍軍醫大學西京骨科醫院院長、現南方科技大學醫院院長裴國獻教授領銜完成的“嚴重戰創傷骨缺損修復救治體系與關鍵技術”研究成果榮獲2020年度國家科技進步獎一等獎。
攻關
系統解決嚴重戰創傷骨缺損修復難題
裴國獻此次獲獎的課題是“嚴重戰創傷骨缺損修復救治體系與關鍵技術”。現代戰爭高能高爆武器廣泛使用導致嚴重肢體戰傷性減員發生率極高，同時我國每年由于交通事故、自然災害等造成的肢體創傷患者超過300萬人。嚴重肢體戰創傷具有骨缺損范圍廣、軟組織創傷重、感染率高和致殘率高等特點，傳統修復方法截肢率高達77%。
有沒有更好的辦法在保肢的同時破解嚴重骨損傷治療難題？大段骨缺損修復是骨科領域的一項世界性難題，自體骨、人工骨、同種異體骨移植及骨搬運等方法均無法解決臨床根本需要。1996年起，裴國獻帶領團隊圍繞大段骨缺損的創新性修復率先進行系列研究，利用組織工程技術圍繞骨種子細胞篩選和擴增、神經血管與骨的同步構建技術及分子機制、臨床轉化關鍵技術等開展研究。
2002年4月，裴國獻和攻關團隊采用組織工程的方法，結合顯微外科技術，在國際上首次于大型動物體內成功構建出帶血管的組織工程再生骨，并以此修復缺損的羊脛骨獲得成功。這一前沿技術從根本上改變了臨床因組織、器官缺損而造成的“拆東墻補西墻”的傳統治療模式，是國內最早開展組織工程再生骨的研究者。
18年集智攻關，裴國獻研究團隊實現了嚴重戰創傷骨缺損修復救治體系的重大突破：針對長段骨缺損首創組織工程骨再生修復技術，實現由移植變再生；針對超長骨缺損首創3D打印假體仿生修復技術，實現由機械變仿真；針對感染骨缺損首創抗感染活性骨同期修復技術，實現由延期變同期；針對復合骨缺損首創“橋式移植”同步修復新術式，實現由截肢變保肢，系統解決了嚴重戰創傷骨缺損修復難題。
成果
在386所醫院推廣應用，10萬余患者受益
35歲的甘肅小伙孔軍（化名）遭遇意外被拖拉機碾傷，腿部開放性骨折，小腿最重要的支撐骨——脛骨缺損達12厘米，他是否還有站立行走的機會？多方求醫，醫生給出了幾種選擇方案：要么截肢，然后安裝假肢；要么在腿部植入傳統機械假體等骨替代物。這意味著，接受上述治療后，孔軍不能像以前那樣行走、跳躍，負重背物，或者干重體力活。
“肯定是原裝的好！”裴國獻團隊提出了一套不一樣的治療方案：采集患者自身細胞、通過培養獲得足夠細胞數量后，復合到能與人體相容的多孔生物材料上，形成組織工程骨復合物，再種植到患者體內骨缺損處實現修復——即在體外根據患者骨缺損形狀與尺寸，個性化定制出帶有活細胞的組織工程再生骨。
2015年8月3日，裴國獻帶領團隊用“種”骨頭的方法，為孔軍“再生”了缺損的脛骨，這也是世界首例通過組織工程方法修復的長度超12厘米的負重骨骨缺損病例，實現了國際性難題的重大突破。術后3個月，孔軍可以扶著拐杖下地行走，6個月后扔掉了拐杖，可以負重；12個月后腿部的外固定支架也被拆除，行走和跳躍如常；22個月后可以快步行走、上下樓梯和搬移重物。
世界首例組織工程再生骨修復大段骨缺損技術的成功，是組織工程骨這項再生醫學技術從實驗室走向臨床應用的重要開端，實現了組織工程再生骨修復大段骨缺損這一全球性難題的重大突破，課題組受邀牽頭制定我國首部組織工程骨通用技術標準。
早在2014年5月28日，裴國獻所在的第四軍醫大學西京醫院骨科團隊成功地將3個采用3D打印技術制備的鈦合金假體，分別植入3名骨腫瘤患者體內，修復了他們不同部位的骨骼缺損。其中的3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體臨床應用為全球首例，骨盆鈦合金假體的臨床應用為亞洲首例。
從2014年3D打印鈦合金假體成功應用臨床開始，研究團隊先后實施世界首例骨缺損3D打印假體復合腓骨移植、世界首例3D打印肱骨近端假體治療肱骨近端粉碎骨折術、世界首例仿人體骨骼結構支撐棒臨床治療股骨頭壞死等系列創新技術，為嚴重戰創傷骨缺損修復奠定了基礎。個性化、精準化治療使保肢率由23.0%上升至91.1%。上述系列研究成果在386所醫院推廣應用、10萬余名患者受益。
2019年，裴國獻擔任南方科技大學講席教授和南方科技大學醫院院長，迅速建成南方科技大學粵港澳智能與數字外科創新中心，致力于在3D打印外科、智能外科技術、手術機器人等領域基于臨床轉化應用、打通臨床“最后一公里”的研究定位開展系列創新性研究。
裴國獻率領骨科醫學部團隊，成功開展全球首例混合現實（MR）導航脊柱外科手術、全國首例O形臂輔助天璣機器人脊柱手術等前沿技術。醫院成為華南首家O形臂輔助天璣機器人手術突破百臺的醫院，使智能化、微創化、精準化的手術理念造福更多病患。
(責任編輯：admin)
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