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科學技術|矢志鑄骨梁——記空軍軍醫大學2020年度國家科學技術進步獎一等獎團隊( 三 )



科學技術|矢志鑄骨梁——記空軍軍醫大學2020年度國家科學技術進步獎一等獎團隊
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郭征教授（左二）術前指導年輕醫生（央廣網發 西京醫院供圖）
轉化：10萬余名患者受益
從機制理念構建 ， 到基礎研究探索 ， 再到救治體系成型 ， 想法有了 ， 方向明了 ， 路子也清了 ， 剩下的就是應用臨床 ， 轉化為救治效應 。
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：要么肢體殘疾 ， 要么截肢來安裝假肢 。 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 。
【科學技術|矢志鑄骨梁——記空軍軍醫大學2020年度國家科學技術進步獎一等獎團隊】“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 ， 個性化定制出帶有細胞活性的再生骨 。
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 。 “我覺得收獲最大的 ， 是在追求事業的道路上越過一個個艱難坎坷 ， 讓創新性的理念思維變成現實 ， 并成功救治病患 。 ”在新聞發布會現場 ， 裴國獻深有感觸地說到 。
2014年5月28日 ， 一則新聞消息由西京醫院發出：該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 。
兩項全球首例、一項亞洲首例 ， 可借鑒的臨床經驗很少 ， 并在一周內先后實施 。 術前會診時 ， 有人問到成功幾率有多少 。 郭征用三個有把握來印證自己的判斷：團隊研究3D打印材料工藝已經十多年 ， 對應用這種材料來制備加工成所需要的植入體有把握；前期做了大量的體外和大動物實驗 ， 對安全性和有效性有把握；醫工企團隊整合磨合已經很充分 ， 對個體化制備應用有把握 。
術前 ， 郭征帶領團隊根據患者影像資料 ， 設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除后骨缺損完全匹配的模型 ， 同時兼顧局部生物力學環境要求完成假體設計 ， 采用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接制造出鈦合金假體 。 術中 ， 將鈦合金假體植入體內 ， 替代了切除的腫瘤骨骼 ， 恢復肢體功能和完整性 ， 改變傳統重建方式 。 事實也證明了郭征的把握和判斷：3名患者軀體外形和功能都得到了較好恢復 。
從2014年3D打印鈦合金假體成功應用臨床伊始 ， 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、世界首例漸變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 ， 為嚴重創傷骨缺損修復奠定了基礎 。 研究團隊還發表了全球首篇3D打印個性化假體骨缺損修復論著 ， 組織制定相關標準及共識4項 ， 主編世界首部數字骨科學專著《Digital Orthopaedics》（Springer出版） ， 牽頭成立SICOT中國部數字骨科分會和中華醫學會數字骨科學術組織 ， 創建數字骨科學 。