蔡璇博士在新闻发布会上介绍该成果


　　开栏语
　　5月22日，陕西省科学技术奖励大会召开，揭晓了251项科技成果获得2017年度陕西省科学技术奖。其中，38项科技成果获一等奖，111项获二等奖，102项获三等奖。这些获奖项目涵盖了从基础研究、技术创新到成果转化全链条，以及国民经济的各行业领域，涌现出一批高水平创新成果，充分展示了我省科技的综合优势和科技工作者的创新活力。
　　未来，我省的广大科技工作者又将会创造出怎样的惊喜？又有哪些重大科技创新成果值得期待？敬请关注本报新开辟栏目——《聚焦陕西科技创新成果》，让我们一起感受我省科技创新的无限魅力和创造伟力！ 
　　

——编者

 
　　在5月22日召开的陕西省科学技术奖励大会上，西安交通大学首次获得陕西省基础研究最高级别奖励——基础研究重大贡献奖，并获得一等奖6项、二等奖15项，获奖总数及一等奖数量均居全省第一。其中，贺西京博士研究团队的创新成果《3D打印技术重建脊柱脊髓功能的临床应用与相关研究》，荣获一等奖。
　　5月25日，西安交大举行了科技成果新闻发布会，西安交大第二附属医院主治医师、助理研究员蔡璇博士，代表贺西京博士研究团队介绍了该成果的创新亮点，该研究目前代表了3D打印技术在医疗上应用的尖端水平，成功开展了世界首例可动人工寰枢关节置换手术。
　　三大创新亮点
　　近年来，颈椎疾病发病率较高，手术材料的优化一直是临床医生关注和创新的方向。该项目结合金属3D打印技术，在国际上创新性提出了椎体次全切术后可动人工椎体-椎间盘复合体植入、重建椎体运动单位功能的理念，研制出可动人工颈椎假体和人工寰齿关节。
　　蔡璇博士很自信地介绍，该研究具有三大创新点：第一、研发3D打印个性化穹窿顶钛笼，降低塌陷率，提高手术疗效；第二、研发3D打印可动人工颈椎，重建颈椎运动功能；第三、研发人工寰枢关节，保留寰枢关节旋转功能。
　　椎体次全切加钛笼、钛板固定术，是世界上治疗颈椎病疗效最好、应用最广的标准术式，但现行通用的钛笼是临床医生在手术中手工剪裁的，边缘锐利容易塌陷，塌陷率高达79.7%-93.3%。钛笼塌陷容易引起内固定松动、移位，导致临床症状复发等并发症。
　　正是基于此缺陷，该团队研发出3D打印个性化穹窿顶钛笼，消除了传统钛笼的锐利边缘，能精准适配颈椎解剖形态，同时增大了有效支撑面积，大幅度提高了稳定性和手术疗效，降低了塌陷率。
　　“钛笼、钛板的固定手术被称为颈椎的融合手术，这是世界上临床应用很广泛的术式，疗效也很确切，但融合手术很大的缺陷是手术节段颈椎将永久丧失它的运动功能，融合手术后，患者的颈部活动严重受限，严重影响术后的生活质量。”蔡璇说，按照“以可动固定代替融合”的设计思路，团队研发出3D打印可动人工颈椎，替代现有的钛笼和钛板，重建颈椎的运动功能。与传统的融合手术相比，将它植入颈椎后，可成功地保留颈椎在各个方向上的运动，还能长期在体内保持良好的生物医学特性。
　　动物活体实验表明，与传统融合术相比，可动人工颈椎成功保留颈椎侧屈和旋转活动度，降低邻近节段应力，且能长期维持颈椎生物力学的稳定性，为解决颈椎次全切、减压融合术后活动度丧失这一世界性难题提供了新思路。并且，3D打印的钛笼已经过200余例的临床应用，近两年的随访证实，钛笼塌陷等并发症发生率从90%降到10%。
　　世界首例3D打印人工寰枢关节置换术
　　2015年，贺西京博士研究团队对一例45岁的椎体肿瘤男性患者实施了首例人工可动颈椎植入手术。经香港大学医学院生物力学实验室测试，人工椎体-椎间盘复合体运动、支撑功能良好。2016年，对一位临近瘫痪的患者，开展了首例可动人工寰枢关节置换术，术后患者疼痛症状缓解，神经功能恢复，颈椎活动度可控。
　　经教育部科技查新鉴定，3D打印人工寰枢关节置换术为世界首例。查新报告显示：国内外可见关于人工可动寰枢关节设计、仿真、模拟等方面的研究，未见将其应用于临床的文献报道。
　　本项目共发表论文135篇，其中SCI收录67篇（2016年下半年至今另发表17篇SCI），此外，获批国际专利1项，中国发明专利6项，实用新型专利4项。
　　蔡璇说，“可动的人工颈椎可以引领未来颈椎的发展方向。”经严格的疲劳测试，人工寰枢关节的使用寿命总体可达15至20年。团队将对材料的属性和关节面进行优化，待临床应用广泛后，可应用于椎体的骨折、肿瘤患者，应用成熟后，会推广到脊髓病、颈椎病、椎间盘突出、椎管狭窄等患者。
　　据了解，该项目的研究成果目前已在空军军医大学西京医院、唐都医院，及西安红会医院、西安交大一附院、甘肃省中医医院、青岛市市立医院等10余家三级甲等医院中得到推广应用，并获得一致好评。

（本报记者 周励）