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世界首例再生骨修复大段骨缺损手术获成功

2017-06-14 14:24:17       来源:科技日报

一会走正步,一会单腿跳,一会做蹲身曲腿运动……6日上午,西安第四军医大学西京医院骨科示教室内,来自甘肃的孔军(化名)被数十位媒体记者团团簇拥。他正是世界首例“组织工程再生骨修复大段骨缺损技术”受益第一人。

2014年9月,35岁甘肃患者孔军(化名)在新疆一矿山打工不慎被石块砸伤,导致双下肢胫腓骨开放性骨折,其中右腿胫骨有一处较大的骨折块丢失。当地医院建议施行截肢手术,然后装假肢,最终孔军家人和他选择了保守外固定手术,但孔军从此奔上了坐轮椅四处求医的问诊路。

无法负重下地、只能靠扶拐轮椅行走的孔军术后第四个月,来到西安四医大西京医院,复查显示右腿胫骨骨缺损长达12cm。幸运的是,为孔军接诊的正是裴国献教授研究团队,经过仔细会诊后,院方决定采用该研究团队历经20年的研究成果——组织工程再生骨技术为他解除病痛。

作为国内最早从事组织工程再生骨研究的团队之一,四医大西京医院骨科裴国献教授研究团队20年间始终围绕组织工程再生骨种子细胞源、血管和神经在组织工程骨构建中的作用及机理,血管神经化与组织工程骨的同步构建,临床转化前关键技术等开展研究,先后完成从小动物(小鼠、大鼠、兔子)、大动物(山羊)、高级动物(恒河猴)到人体骨髓来源的系列MSC培养与表型鉴定,制定出标准制备流程,初步掌握了该国际性医学难题的应对方案。在国际上率先提出血管、神经与组织工程骨同步构建新理念,并在大动物及高等动物体内构建成功,获得国家973、863、国家自然科学基金重点等课题20项,研究内容被写入美国教科书,获国内发明专利10项、国际专利1项,这些突破为组织工程骨再生医学技术从实验室研究走向临床应用打下扎实基础。

2015年8月3日,西京医院骨科裴国献教授团队为孔军实施手术。经过前期周密准备,研究团队详细制定组织工程再生骨临床转化应用方案,在患者知情同意、西京医院伦理委员会批准后,正式实施该国际前沿技术。术前,研究团队抽取患者自体骨髓,进行实验室体外分离和培养扩增,获得足够的种子细胞——自体骨髓基质细胞后,根据患者骨缺损CT数据,应用批准临床的磷酸三钙材料制备与患者右胫骨缺损形状与大小尺寸相匹配的生物材料支架。随后将获得的自体细胞接种到组织工程骨生物材料支架上,放入团队自主研发的生物反应器内培养两周,让自体细胞和多孔骨支架充分复合和生长,在体外培养形成患者所需的个体化定制的组织工程再生骨复合物。术后3个月孔军即可扶拐下地行走,6个月弃拐逐步下地负重行走,12个月拆除已使用了2年的外固定支架,行走及下肢关节活动不受影响,恢复正常生活与劳动能力。2017年6月13日,术后22个月的患者来到四医大西京医院,经医检骨缺损已完全修复,关节活动及行动如同常人。经科技查新:该病例为世界首例通过组织工程方法修复的长度超过10厘米的负重骨骨缺损病例。

裴国献对科技日报记者说,此项手术的成功,标志组织工程再生骨技术由实验室走向了临床应用,是我国转化医学方面取得的一项重大突破。他打趣说,人体是一个天然培养箱,抽取患者自身细胞,让其与可吸收生物材料融合,植入患者体内,两者如同两个人谈恋爱,不打架,相互吸收融合,长好了,也就实现一体化,这样造出的不是冰冷的材料而是一个有生命的活性骨。

裴国献透露,下一步,西京医院骨科正组织国内多家医院组建多中心临床转化团队,完善组织工程再生骨临床转化应用方案,制定组织工程再生骨临床应用专家共识,在全国推广转化应用该最新国际前沿技术,以期应用于更多病例,挽救更多伤残患者。

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