屠重棋教授团队在CORR发表原创研究|3D打印定制一体化假体重建半骨盆骨缺损

2020-06-21   作者:四川大学华西医院 闵理 王杰 点击量:46 我要说

近日,四川大学华西医院骨与软组织肿瘤中心屠重棋教授团队,关于“3D打印定制一体化假体重建半骨盆骨缺损”的原创性临床研究成果《What are the Complications of Three-dimensional-printed Custom-made Integrative Hemipelvic Endoprostheses in Patients with Primary Malignancies Involving the Acetabulum, and What is the Function of These Patients?》(中文名《3D打印定制一体化半骨盆假体用于骨盆肿瘤性缺损重建后病人相关并发症及功能》),于2019年在希腊举行的国际保肢协会年会上汇报后,发表于国际顶级骨科综合期刊《Clinical Orthopaedics and Related Research》(CORR),该杂志2019年影响因子4.154。

骨盆恶性肿瘤的治疗一直以来都是骨科领域的重大挑战。起于骨盆的恶性肿瘤位置深,体积大,周围解剖结构复杂,因此,肿瘤完整切除难度极大。而对于肿瘤切除后骨盆缺损的功能性重建,学界提出了包括股骨头上移、自体股骨头移植、瘤段灭活回植、结构性异体骨移植和假体置换在内的多种方式重建髋关节功能,但各有缺点比如感染、骨不连、术后长期卧床及脱位等。

屠重棋教授团队应用先进的多模态图像融合技术,术前详细模拟肿瘤累及范围及术中可能出现的情况,并以此为根据进行定制化假体及辅助器械设计,这系列假体及器械不仅满足与肿瘤切除后骨缺损的精准匹配,还可以达到在较小切口内的便捷安装并及良好固定,从而在达到完整切除肿瘤和顺利安放假体的同时减少术中时间和出血量。

优化的假体外形和切口设计承载了屠教授顶尖的手术艺术,而假体内在的精妙设计则展现了屠教授在骨修复领域的深厚底蕴。他基于其早年于关节外科及创伤外科积累的丰富经验,利用3D打印技术完成多孔钛渐变结构制造工艺,实现“生物型半骨盆假体”的整体优化仿生设计并解决了假体-骨界面骨长入、钉道力学合理分布、假体的初始稳定性及次级稳定性等问题,最终达到良好功能保留以及极低的并发症发生率,给予众多骨盆原发恶性肿瘤(骨肉瘤、软骨肉瘤及尤文肉瘤)以及骨盆转移癌(肺癌、肝癌、乳腺癌、甲状腺癌及宫颈癌)的患者希望。

在全球“精准医学”浪潮的背景下,在科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和省市院科技厅重大项目等多项课题支撑下,2013年9月开始,四川大学华西医院骨科屠重棋教授团队充分结合多模态图像融合技术和3D打印技术,以3D打印手术导板、术前模型为切入点,逐步开展钛金属/陶瓷等复合材料3D打印的基础研究及精准定制化钛金属假体的临床应用研究。

经过多年深耕,该团队在3D打印生物型假体设计能力、假体生物力学评估水平及相应手术技术等领域处于国内开创性地位,填补了多个国内外3D打印假体应用空白,达到国际领先水平。自2015年10月实施世界首例“3D打印钛金属生物型胫骨干极限假体置换保膝手术”至今,已完成超过200例3D打印钛金属假体精准化设计及手术,所涉及的部位包括锁骨、肱骨、尺骨、桡骨、腰椎、骶椎、骨盆、股骨、髌骨、胫骨、距骨以及跟骨,相关设计及假体被推广应用于全国20多家大型综合性医院。其中值得强调的是,半骨盆假体置换超过50例,难度极高的超极限骨缺损保关节干假体置换50余例,均获得优异效果。

屠重棋教授团队共发表3D打印相关论文20余篇;获7项国家发明专利以及若干实用新型专利授权,其中1项获2018年全国精准医疗专利大赛第一名(唯一金奖);2018年,成功获批“四川省劳模3D打印创新工作室”;2019年,获得“全球增材制造创新应用大赛”二等奖。团队的研究成果多次在ISOLS、EMSOS、SICOT、CSCO、COA等国内外高级别学术大会发言交流,获得学术界广泛赞誉。

此研究屠重棋教授为通讯作者,王杰博士以及闵理副教授为第一作者,卢敏勋博士、张瑀琦博士、王一天博士、罗翼医师、周勇副教授、段宏教授为共同作者。

附原文:

通讯作者简介

屠重棋,教授、主任医师、博士研究生导师,四川大学华西医院骨与软组织肿瘤中心主任,四川省劳模,四川省医学3D打印创新工作室主任,骨科生物材料与3D打印研究室主任,四川省学术技术带头人。

学会任职:

SlCOT中国部骨与软组织肿瘤专委会副主任委员

中国医药教育协会骨与软组织肿瘤专业委员会副主任委员

中国医促会骨科疾病防治委员会综合骨科骨肿瘤外科专业组副组长

中国医促会肿瘤整形外科与功能外科分会3D打印医学应用学组副组长

白求恩公益基金会骨科加速康复联盟副主任委员

中国抗癌协会肉瘤专业委员会常委

中国康复医学会骨与关节康复专业委员会骨肿瘤学组副组长

中国康复技术转化及发展促进会骨科与康复技术转化委员会常务委员

中华医学会骨科学分会骨肿瘤学组委员

中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤专委会委员

中国医学装备协会医用增材制造专业委员会委员

中国增材制造产业联盟生物增材制造产业工作组专委会委员

国家药监局创新医疗器械特别审查专家

四川省医学会创伤专委会主任委员

四川省医学会骨科学分会副主任委员

四川省医师协会骨科医师分会副会长

四川省国际医学交流促进会骨科学专业委员会副主任委员

四川省医学会骨科学分会骨肿瘤学组组长

杂志任编:担任《中华创伤外科杂志》《中国矫形外科杂志》《中国骨与关节杂志》《中国骨与关节外科杂志》《中国组织工程研究杂志》等编委;《World Journal of Surgical Oncology》、《Orthopedics》《北京大学学报(医学版)》《四川大学学报(医学版)》、《山东大学学报(医学版)》和《中国循证医学》等期刊特邀审稿人。

承担项目:近10年主持“十三五”计划、国家科技支撑计划及省部级项目10余项,累计经费约1500万;获横向课题5项,累计经费约600万。

论文获奖:近10年发表SCI论文50余篇、Medline35篇、核心期刊60篇,其余论文约50篇。获发明专利7项,实用新型专利12项。参编专著8部。获教育部一等奖2项、中华医学会进步奖1项等。

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