上海医学科技奖二等奖 | 24项专利，自主产权中国人工韧带解决临床应用卡脖子难题

原创 运动医学科 复旦大学附属华山医院订阅号 收录于合集 #华山科研解读 2个

近日，上海市医学会举行2021年度上海医学科技奖颁奖大会，复旦大学附属华山医院运动医学科陈世益教授团队的项目《膝关节不稳人工韧带重建创新技术及临床应用研究》、普外科王正昕教授团队的项目《肝脏移植精准诊疗体系的创建与临床应用》分别获得2021年度上海医学科技奖二等奖。

陈世益教授代表团队领奖（一排左5）

王正昕教授代表团队领奖（一排右1）

这两个项目的具体内容分别是什么？如何造福老百姓呢？我们邀请到陈世益教授团队、王正昕教授团队分别为我们科普。今天，让我们一起走近华山医院运动医学科团队。

华山医院运动医学科在膝关节人工韧带的应用、研究和推广上一直处于国际领先地位。2004年，陈世益教授在国内率先成功开展人工韧带膝关节后交叉韧带重建，标志着我国人工韧带临床应用及研究的起点。随后，陈世益教授团队通过多中心临床研究发现问题，总结进口人工韧带的优缺点，采用生物学、材料学、纺织学、仿生学、生物力学等多学科交叉融合，申请自主专利24项，研发成功第一条中国人工韧带，实现成果转化，开创了“产学研医”全链条、多角度合作，为膝关节不稳人工韧带重建创新技术及临床应用提供了一种新的解决方案。

什么是前交叉韧带损伤？相比于传统术式，华山医院运动医学科开展的人工韧带重建创新技术实现了哪些突破？这些创新技术如何使患者术后快速康复，将重返运动场的时间提前至术后三个月的呢？

什么是前交叉韧带损伤？哪些情况会造成交叉韧带损伤？

前交叉韧带（ACL）是膝关节内的重要稳定结构，连接膝关节两端，为维护膝关节稳定性提供重要作用，ACL有自身食指粗，能承受2000牛顿（200公斤）牵拉应力。ACL损伤主要见于运动损伤，比如在篮球、足球、武术等体育运动中，ACL损伤在军事训练和交通意外中也比较常见。一旦损伤，韧带很难自愈，是导致膝关节不稳的主要因素。

这么粗的韧带怎么会损伤呢？ACL是连接胫骨与股骨的强有力结构，以维持关节稳定性为主要作用，在运动过程中，当膝关节受到冲撞、扭转、错位等暴力时，超过一定强度2000牛顿，将导致前交叉韧带撕裂、出血、回缩，并造成膝关节其他结构如软骨、半月板的损伤与撕裂。

怎样判断前交叉韧带损伤，有何症状和影响？

前交叉韧带损伤后，在早期会表现为关节疼痛、肿胀、韧带断裂、关节绞锁，后期会导致关节不稳和反复扭伤，影响运动能力，惧怕变向和折返运动，非常容易误诊并延误治疗，会引发膝关节骨关节炎，失去运动能力。

前交叉韧带损伤后如何治疗？

随着运动医学快速发展，关节镜下前交叉韧带重建手术成为ACL损伤最常用的治疗方法，手术成功有三要素，坚强的移植物、可靠的内固定、精准的手术定位，目前ACL重建有三种移植物选择：

1. 自体移植物

就是从自体身上其它部位抽取1-2根肌腱组织，比如腘绳肌腱或者髌腱等，以“拆东墙补西墙”的方式重建ACL。但“拆东墙补西墙”造成了手术创伤比较大，来源有限，强度有限，恢复时间较长，全球数据显示：术后重返运动平均时间10个月，十年失败率在10%左右。

2. 异体移植物

就是获取别人捐赠的肌腱组织，通过灭活或冷冻处理，存储于组织库中，需要时用来修复重建ACL，但是由于我国组织库不完善，捐献组织来源有限，供体质量参差不齐，力学强度差，恢复运动时间与自体移植物一样不满意，更重要的是失败率更高。

3. 人工韧带

人工韧带可量产，力学强度大（5000-5500牛顿，为正常ACL强度的2.5-3倍）、固定可靠、早期即可重返运动，不存在自体肌腱手术创伤大和异体肌腱质量参差不齐等问题，因此人工韧带是目前最理想的ACL重建移植物。但手术定位要求高，操作难度大，有一定失败率。目前国内只有法国进口人工韧带，价格昂贵，手术难度大，不能满足我国大部分患者对于人工韧带日益增长的需求。

相比于进口的人工韧带，国产人工韧带的优点：

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针对进口人工韧带所使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料力学强度大、柔韧性低的问题，陈世益教授团队采用分段仿生编织设计，即关节腔段游离丝旋转编织方法，在保持韧带强度的同时又增加了韧带柔韧性。

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针对进口人工韧带材料组织相容性差、腱骨愈合慢的问题，陈世益教授团队在国际上率先发明人工韧带分段涂层方法，形成具有定向生物诱导作用的人工韧带，提高韧带材料的组织相容性，促进组织愈合，加速移植物与骨道融合，加速移植物关节腔内滑膜覆盖。将术后重返运动的时间，从原来的平均10个月提升到3个月，缩短了术后长期固定与漫长康复周期。

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针对手术中使用挤压螺钉固定人工韧带，导致骨道扩大的问题，陈世益教授团队研究出具有中国自主产权的袢环钢板，用悬吊固定代替挤压螺钉固定。不仅简化了操作难度，更是将手术时间从以往的1个小时缩短至30分钟左右。

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针对手术定位的精准度高要求，不等长重建会导致人工韧带安装后膝关节屈伸活动度受限，移植材料高应力失败等问题，陈世益教授团队创新性提出人工韧带类等长重建理论与定位方法，将手术成功率从90%提升至99%，重返运动率从50%提升至大于90%，成功研发了配套的术中定位技术，大大提高手术精确性的同时也降低了该技术的应用难度，为国产人工韧带的临床推广应用奠定基础。

经过18年的刻苦钻研，陈世益教授团队在国际上发表人工韧带相关学术论文近百篇，获授权专利24项，获国家863计划、973计划、国家自然科学基金等16项政府课题资助，完成中国人工韧带全国多中心前瞻性随机对照研究，领衔编写并发布了全球首部人工韧带临床应用专家共识，负责参与制定了国家药监局《人工韧带注册技术审查指导原则》首部国家标准，为人工韧带临床应用提供了坚实理论基础。

华山运医为全国培养数千名专业医生

举办了近60次人工韧带学术会议和关节镜技术培训班，为全国数千名运动医学医生提供了进修学习的平台，也吸引了来自美国、欧洲、南美洲、日本、韩国等数十批学者的参访，他们专程来到华山医院运动医学科参访学习、交流人工韧带重建技术。

国际同行来华山运医交流访问

在陈世益教授带领下，华山医院运动医学科已经成为国际公认的人工韧带研究中心和领头单位。

本项目完成单位为复旦大学附属华山医院、海军军医大学附属长海医院；主要完成人包括：陈世益、徐卫东（海军军医大学第一附属医院）、华英汇、陈俊、陈天午、李宏、吴阳、张鹏、万方、高凯。

原标题：《上海医学科技奖二等奖 | 24项专利，自主产权中国人工韧带解决临床应用卡脖子难题》

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