苏大附一院

杨惠林教授课题组项目喜获2017国家科技进步二等奖 —— 历时十余年,建立骨质疏松性椎体骨折微创治疗体系
部门:党办、骨科    作者:党办;骨科     发布时间:2018-01-08    浏览:13381次


18日,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会,习近平总书记出席大会并为最高获奖者颁奖。苏大附一院骨科主任、中华医学会骨科学分会常委、微创学组组长杨惠林教授在北京人民大会堂接受颁奖。由苏州大学附属第一医院,中山大学附属第一医院,江苏省人民医院,香港大学共同完成的《骨质疏松性椎体骨折微创治疗体系的建立及应用》荣获国家科技进步二等奖。课题组团队的数十位骨科专家,历时十余年,围绕骨质疏松性椎体骨折的微创治疗进行深入研究,取得了一系列成果。已在我国大多数省市得到广泛应用。





三大创新成绩斐然 聚焦全球公共健康问题


随着人口老龄化,骨质疏松症已成为全球公共健康问题,其最严重的并发症为骨折,其中最常见的骨折为骨质疏松性椎体骨折(OVCF)。仅我国每年新增OVCF患者约181 万,预计2020 年将达5000 万。OVCF 多为老年患者,常累及多个椎体,病情复杂多样,非手术治疗,4 年内死亡率高达49.4%;开放手术创伤大、内固定易松动、并发症发生率高。项目组在2000 年与国际同步开展微创椎体后凸成形术(Kyphoplasty, KP)治疗OVCF,创伤小,即刻缓解疼痛,显示出良好的应用前景。然而,KP 在当时作为一项新兴技术,穿刺可能损伤脊髓或大血管,灌注骨水泥渗漏可引起脊髓损伤或肺动脉栓塞,严重者将导致患者瘫痪甚至死亡。





项目组历经十余年,围绕OVCF 微创诊疗技术开展研究,取得以下创新:

一、提出疼痛责任椎体概念和判定标准,制定了基于疼痛责任椎体行微创治疗的原则,使以往分次或放弃治疗的多节段OVCF 患者得到了更为合理有效的治疗,改变了OVCF 的治疗理念。

二、提出“OVCF 骨不愈合概念和诊断标准,并建立了二次调制灌注封堵和骨水泥-骨锚合技术治疗OVCF 骨不愈合,既实现了缺损封堵,又保证了骨水泥在椎体内的弥散锚合,使以往未被认识或放弃治疗的患者得到了安全有效治疗。

三、建立椎体精准穿刺关键技术,实现穿刺点、穿刺方向、穿刺深度的精确控制;建立骨折椎体初始高度估算数学模型,实现骨折椎体量化、有效复位;建立基于时间、温度、压强三要素的骨水泥梯度灌注系列关键技术,实现安全灌注。

 

KP手术操作流程简介:a. 经皮穿刺骨折椎体置入球囊;b. 扩张球囊骨折复位;c. 灌注骨水泥固定骨折椎体


团队部分主要成员合影


项目组建立的OVCF微创治疗体系,已在我国大多数省市得到广泛应用,治疗后可迅速缓解疼痛症状,提高生活质量,降低死亡率,显示出良好的临床疗效,社会效益显著。通过建立骨质疏松网络宣教平台等形式进行健康宣传,向老年人群传播骨质疏松症和OVCF的危害及其防治,提高了老年人群对骨质疏松症及OVCF的疾病认知能力。通过编译专著、国内外学术会议专题报告、主办OVCF微创治疗技术专题培训班等形式培养了大批OVCF微创治疗技术专业医护人员。编写中国OVCF 规范化诊治白皮书1 部及相关指南3 部,被写入美国、英国、加拿大等6国的8 个诊疗指南和全球11 个保险政策;主编(译)专著9 部,参编8 部(国外教材2 部);已在我国大多数省市得到广泛应用,成果被写入国外专著43 部。获省部级科学技术一等奖3 项。



苏大附一院骨科三代学科带头人:董天华教授(中)、唐天驷教授(右)、杨惠林教授(左)


十余年“摸石头过河” 形成疾病微创治疗体系


患者椎体骨折后,因疼痛、卧床,活动量减少,骨量进一步丢失,导致再骨折,形成恶性循环,许多患者最终因长期卧床并发症而死亡。美国Medicare数据显示,非手术治疗OVCF4年内死亡率高达50%。采用传统开放手术内固定,由于骨质疏松,内固定松动率高达25%!被列为相对禁忌证。

2000年,苏大附一院骨科与国际同步,率先开展治疗OVCF的微创椎体后凸成形术,简称KP。即透视下经皮穿刺,椎体内置入球囊、扩张复位;退出球囊,灌注骨水泥。此项技术为OVCF的治疗带来了希望。

2002年,学科发表了中国第一篇KP研究论文,至此拉开了我国OVCF微创治疗的序幕。

然而,OVCF微创治疗还是存在一系列突出难题:比如,KP作为一项全新手术技术,无经验可循,特别是骨水泥渗漏可导致瘫痪甚至死亡等灾难性并发症;4个节段以上OVCF,常放弃治疗;椎体内空腔伴假关节,往往束手无策;等等。这些难题严重限制了OVCF微创治疗的开展!




有难题就退缩吗?不!即使无任何经验可循,就算摸着石头过河,也要为患者寻找一条健康之路!可是,出路在哪里?

我们的第一个创新是,建立了椎体精准穿刺、量化复位和骨水泥梯度灌注系列关键技术,实现了OVCF微创治疗从技术探索到临床广泛开展的跨越。

椎体周围结构复杂,穿刺损伤脊髓,可导致瘫痪,损伤大血管,引起出血。我们发现,当X线与骨折椎体偏移角度超过10°时,影像与解剖吻合率低于90%,这是穿刺失败的主要原因。为此,我们建立了基于一线影的关联穿刺技术。实现了精准穿刺。

然后是量化复位。复位不足不能充分恢复脊柱序列;复位过度可导致椎体开裂、骨水泥渗漏。我们建立了椎体量化复位技术,指导术中椎体复位,量化评价复位效果;对球囊难以复位的骨折,我们研制了新型椎体扩张器。实现了定量、可控的扩张复位。

最后是梯度灌注。骨水泥渗漏至椎管,损伤脊髓可导致瘫痪;渗漏至血管,引起肺动脉栓塞,重者甚至死亡。我们建立了基于时间、温度、压强三要素的骨水泥梯度灌注关键技术。室温20℃、调制7 分钟,此时骨水泥粘度为50Pa·S,为最佳初始注入时间窗。利用椎体温度高于室温这一温度差,当注入的骨水泥流至椎体周壁时,暂停1分钟,待椎体周壁处骨水泥先凝固,再继续灌注。我们研发了灌注压实时监测系统,进一步降低了骨水泥渗漏。

 


杨惠林教授与美国Scott Blumenthal教授联合手术


骨质疏松常导致多个椎体压缩骨折,这类患者往往年龄大、全身情况差,如果对这些椎体都行微创手术,风险高、并发症多,因此,对4个节段以上的OVCF往往放弃治疗。是不是每个椎体都要行微创手术呢?我们的第二个创新是首次提出疼痛责任椎体概念、判定标准及仅针对疼痛责任椎体行微创手术的治疗原则,改变了OVCF的治疗理念。

我们发现:患者虽有多节段椎体压缩骨折,但引起症状体征的往往是个别椎体,仅对这些椎体行微创手术,即取得满意疗效,我们在国际上首次提出疼痛责任椎体的概念和仅对疼痛责任椎体行微创治疗的原则。进一步研究确定了疼痛责任椎体判定标准,包括症状体征和影像学检查。实现了OVCF的精准治疗,改变了OVCF的治疗理念。


左图示:胸7、胸12、腰1、腰3、腰4椎体骨折

右图示:腰3为疼痛责任椎体,行KP治疗


97岁的夏阿婆,在剧烈咳嗽后出现腰背痛,去苏大附一院求诊,影像学检查竟然提示有胸7、胸12、腰1、腰3、腰45个椎体骨折!(如上图)这么高的年龄和这么多骨折节段,还能手术治疗吗?杨惠林教授团队仔细分析夏阿婆的症状、体征和影像学检查,通过创新技术,最后判定只有腰3是导致夏阿婆疼痛的罪魁祸首,即“疼痛责任椎体”。仅对腰3骨折行微创KP手术治疗后,夏阿婆腰背疼痛迅速缓解,术后1天即下地行走,3天出院。前不久,夏阿婆刚刚度过她的百岁寿辰!

我们的第三个创新是首次提出“OVCF骨不愈合概念、诊断标准;建立了二次调制灌注封堵和骨水泥-骨锚合技术。临床上还存在一类严重的椎体骨折,椎体内存在空腔,甚至形成假关节。由于椎体前、侧壁缺损,骨水泥渗漏率高达79%,甚至整体脱出。对这类患者往往束手无策!

通过临床表现、影像、病理学研究,我们发现这类骨折的实质是骨折不愈合。2007年,我们在国际上首次提出“OVCF骨不愈合的概念及诊断标准,并建立了骨水泥二次调制灌注封堵和骨水泥-骨锚合技术:第一次调制灌注,在椎体周壁缺损处形成一堵墙,封堵缺损;第二次调制灌注至椎体内空腔,实现骨锚合;如空腔周壁硬化或疤痕覆盖,则先对空腔周壁进行点状处理,形成粗糙锚合面,再行二次调制灌注锚合。使既往未被认识或放弃治疗的患者得到了安全有效治疗。

历经十余年,围绕OVCF微创治疗安全性和有效性,建立了椎体精准穿刺、量化复位和梯度灌注系列关键技术;针对多节段OVCF,提出了疼痛责任椎体概念、判定标准和仅针对疼痛责任椎体行微创手术的治疗原则;针对椎体内空腔、假关节形成的严重OVCF,提出了“OVCF骨不愈合概念和诊断标准,建立了二次调制灌注封堵和骨水泥-骨锚合技术。最终,形成了OVCF微创治疗体系!


杨惠林教授与美国Matthew Gornet教授在我院一起联合门诊


六十余年厚积薄发 骨科人书写自己的传奇


苏州大学附属第一医院骨科创建于1956年,是国家重点学科、国家临床重点专科的双料国家重点学科。据悉,全国骨科在北京、上海及军队院校以外,只有2双料国家重点学科,苏州大学附属第一医院骨科就是其中之一。在奠基人董天华教授和唐天驷教授的带领下,历任科室领导在学科管理和建设中处处体现以人为本的理念,注重人文管理,重视搭建施展才华的平台。人际关系和谐融洽,相互关心、尊重和爱护,积极性高,凝聚力强。在各级领导的关心支持下,在全体同仁的共同努力下,学科于1978年成为全国首批硕士学位授予点,1986年成为国务院第二批博士学位授予点,1994年被列为江苏省临床重点专科,1999年建立博士后流动站,2001年成为江苏省首批“135工程医学重点学科(十五),2006年成为江苏省骨外科的临床医学中心(十一五),2007年被评为国家重点学科,2010年成为国家临床重点专科,2011年蝉联江苏省骨外科临床医学中心(十二五),2012年被评为江苏省首批临床医学研究中心(骨科),2016年再次蝉联江苏省骨外科临床医学中心(十三五)。

学科始终贯彻“传承与创新”的学科发展理念,经过几代人的努力,在全国始终具有较高的行业影响力。自建科以来,学科始终有一位学科带头人被中华骨科学会聘为副主委、常委或委员。其中骨科奠基人、全国著名骨科专家董天华教授担任中华医学会骨科学分会第三届常委和第一、二、四届委员;骨科奠基人、全国著名骨科专家唐天驷教授担任中华医学会骨科学分会第五届副主委和第六届常委,第三、四届全国脊柱外科学组组长;现任学科带头人杨惠林教授自第七届起,连任常委至今,曾任全国脊柱外科学组副组长,现任中华医学会骨科学分会微创学组组长、中华医学会理事会理事、国务院学位委员会学科评议组成员、“863”首席科学家等。学科成员任国际学会委员3人次,SICOT中国部副主席1人,ISASS中国部副主席1人,ICMRS中国发展部主席1人。任26种杂志副主编、常务编委等职,其中中华骨科杂志,创办至今,该学科始终有专家担任副总编辑或常务编委或编委;中国脊柱脊髓杂志,该学科是参与创刊单位之一,并始终有专家担任副主编或常务编委或编委;国际杂志任职7人次,副主编3人,其中包括Int J NanomedII区、影响因子4.3)副主编1人。


杨惠林教授义诊


苏州大学附属第一医院骨科设7个病区,开放病床300余张。年门诊量20万余人次,手术1万余例。学科主要以脊柱和关节疾患为主攻方向,具有椎弓根内固定技术、椎体后凸成形术、靶血管栓塞后手术治疗骶骨肿瘤、股骨头缺血性坏死的早期治疗、特殊髋关节的置换或翻修等一大批特色鲜明的临床诊疗技术。全国最先运用的椎弓根内固定技术被誉为我国脊柱外科的一大里程碑2004年获国家科技进步二等奖。在医疗服务中尊重病人人格,体恤病人痛苦,同情病人困难,满足病人需求,作为卫生部优质护理示范单位,让病人在就诊的各个环节都能享受到家的温馨、爱的关怀。病人满意度在同类科室中名列前茅。

为提升骨科服务水准、诊疗水准和管理水准,并更好地与国际接轨,更好地为苏州人民提供优质国际医疗服务,苏州大学附属第一医院骨科和美国国际脊柱及骨关节研究中心(International Spine & Orthopedic Institute, ISOI)于2011年合作成立了中美合作脊柱骨关节疾病诊疗部骨科国际病区,引进美国顶级骨科专家进驻苏州大学附属第一医院并制度化。为病人提供一流的专家团队,除我国著名骨科专家董天华、唐天驷、杨惠林教授等专家外,常规每月将有美国顶级骨科专家前来骨科国际病区联合门诊和手术2周,从一个个具体病人的诊疗过程中借鉴经验,取长补短,从真正意义上做到与国际接轨,包括服务上的接轨,业务上的接轨和管理上的接轨。不但为患者提供高质量的医疗服务,也促进了学科的发展,提升了学科在世界的声誉。

学科在1984年建立的骨科研究室的基础上,在苏州大学的大力支持下,于2008年建立省内规模最大的骨科研究所,从美国匹兹堡大学、加州大学伯克利分校、美国梅奥诊所、布朗大学、约翰霍普金斯大学、杜克大学、宾夕法尼亚大学等引进生物学、材料学、力学等相关领域的全职特聘教授,以课题负责人(PI)形式管理,按照国际惯例运行,建立了一支多学科、跨领域交叉融合,临床与基础研究紧密结合的团队。骨科研究所旨在以临床为导向,依托学校、医学部和本所的研究力量,协同创新,逐步建成基础研究、临床应用研究和临床开发研究一体化的高水平科研平台,目前已建立了生物力学、生物材料、骨组织形态、细胞生物学和分子生物学五大技术平台。

学科目前已获市级以上科研奖励63项,其中包括国家科技进步二等奖2项,省部级一等奖4项(均为第一完成单位),二等奖5项;承担科研项目134项,其中国家级项目71项,包括“863”计划2项,“973”计划1项,国家自然科学基金重点、重大国合各1项,国家公益性行业专项2项,以及其他国家自然科学基金项目65项。获国家专利40余项;发表SCI论文400余篇;主编或参编专著52部,其中包括《黄家驷外科学》、十一五”全国高等医学院校教材《外科学》;实现产品转化项目6项,并先后获得国家优秀青年科学基金1333高层次人才培养工程培养对象7人(一层次1人,二层次1人,三层次5人),省六大人才高峰4人,姑苏卫生领军人才;获得美国骨科医师学会(AAOS)国际学者奖(International Scholarship1人,欧盟地平线2020玛丽.居里学者奖(Horizon-20201人,全国先进工作者(全国劳模)1人,全国医药卫生系统先进个人1人。



骨科科室合影