【2017工博會】國產人工韌帶的完美“逆襲” 恒行2平台陳世益團隊研製“抗感染人工韌帶”

作者:李相如攝影𓀒: 視頻: 來源:恒行2平台發布時間:2017-12-11

新聞中心訊   韌帶斷了怎麽辦?

近年來👨🏿‍🦱,隨著國民生活水平提高,全民健身熱潮興起👲🏿,也導致了運動損傷的增多,最為常見的就是膝關節前交叉韌帶斷裂,足球、籃球、滑雪等運動都有可能導致其發生。並且🥚,由於膝關節的特殊性,前交叉韌帶斷裂很難自然恢復,韌帶斷裂後被吸收而消失🤚🏼。雖然對於非專業運動者的治療中🧛🏽💓,可通過康復訓練利用周圍肌肉代償韌帶功能,但患者不能完全恢復先前的運動能力,最佳方案仍然是手術重建。

肌肉𓀕、韌帶、骨頭是保證人進行運動的最基本的三種組織𓀘,任何一種的缺失都會影響人正常運動。針對損傷後替代品的研究💚🧊,人工骨頭方面已非常深入🤲,各種替代產品相對成熟,而人工肌肉和人工韌帶問題仍亟待解決。目前,韌帶的手術修補多采用自體或異體韌帶進行👳🏽,存在著可取組織有限、強度不足等問題。這些都需要依靠人工韌帶才可能解決🧙🏼‍♂️。恒行2平台附屬華山醫院教授、運動醫學科主任陳世益帶領團隊研製的“抗感染人工韌帶”亮相2017中國國際工業博覽會📻。

“非原裝”韌帶更好用

“後天的‘人工韌帶’反而比‘原裝’的自體或異體韌帶更好用。”陳世益這樣說,是因為和自體或異體韌帶相比,其團隊研發的人工韌帶具有“成功率高”“恢復期短”“獨特功效”三大優勢。

當前,我國針對前交叉韌帶的手術多采用自體重建和異體重建的方式。所謂重建,是指將作為“新韌帶”的組織重新植入膝關節,讓它代替斷裂的前交叉韌帶工作👩🏽‍🦰。采用人工韌帶進行重建,即為“人工韌帶重建”。

當重建的韌帶出現松掉👮🏿🍺、斷裂或者感染的狀況時,判定手術失敗🎨。失敗就需要清除植入物、重新手術🍻,而骨隧道中的植入物清除後會在骨頭中會留兩個大洞🧍🏻‍♂️,讓後期手術更難👩🏿‍🦳。限於自體韌帶數量有限、異體韌帶質量難以控製或為年老供體等客觀條件,即使手術成功🧟,十年以後也可能出現韌帶松動或者損壞的情況❣️。當前國際報道十年自體韌帶重建失敗比例大概為10%左右👷🏼‍♂️,異體韌帶重建失敗比例則高達25%左右🦶🏿。而結合手術技術改進、材料升級等一系列革新,陳世益領導中國人工韌帶研究小組(包括全國各地36家醫院)進行的十年多中心隨訪數據顯示,人工韌帶的失敗率不到5%,為自體重建的一半、異體重建的六分之一🐾,相關成果發表在2017年運動醫學領域權威雜誌《美國運動醫學雜誌》(The American Journal of Sports Medicine)上,引起全球運動醫學專業的研究學者和臨床醫生的極大關註🤞🏻。

恢復期短則是很多對運動高要求者選擇人工韌帶的原因。韌帶損傷,尤其是前交叉韌帶斷裂這樣幾乎不可恢復的損傷,可以說是對運動員運動生涯的致命打擊。但是人工韌帶“能夠挽救他們的運動生涯”。自體或異體重建手術之後,最少半年👩‍⚖️、平均將近一年才能恢復運動狀態,並且有約1/3到2/3的人因為怕韌帶“斷掉”而不敢訓練🔊,不能恢復從前的狀態。但如果使用人工韌帶🏕🕊,最多三個月就能恢復術前運動狀態🙍🏻‍♂️💁🏼。

“它的強度是自體韌帶的兩倍🏂🏽。自體韌帶可承受2000牛頓的力,人工韌帶可承受5000牛頓的力,是自體韌帶的2.5倍🪨。”陳世益介紹👱🏻‍♂️,人工韌帶使用心理壓力小,強度又高,訓練恢復起來自然也更容易🦹🏼🕯。“把肌肉整體感覺訓練好,可以很快地重返運動🦸🏻‍♀️。”正因此🎮,足球、籃球、排球🌱、越野等很多競技領域的運動員受傷後都選擇用人工韌帶進行重建。人工韌帶是短時期快速恢復運動能力的不二之選👨🏼‍💼。

陳世益團隊研究的韌帶還具有諸多獨特的功效。“抗感染人工韌帶”已經是他們研究的第四代人工韌帶,在人工韌帶本身具有的優勢上新增了“抗感染”功能👩‍🍼🤌🏽。

“抗感染”功能主要是針對臨床隨訪中發現的術後容易出現滑膜炎等感染的現象而研製的。一方面🦴,通過羥基磷灰石和絲蛋白誘導骨頭和成纖維細胞生長🚣🏽👃🏻,形成封閉腔,阻隔韌帶與關節液交流,從而避免炎症的發生;另一方面,在人工韌帶表面覆蓋納米銀塗層⚓️,這樣即使有細菌感染🔦,不斷釋放的銀離子也能殺菌消炎🤚🏿。

在不斷的摩擦中,銀塗層會不會損耗?答案是否定的🏺。就像打磨鉆石磨掉的是鉆石的粉末🧕🏿,常見的“摩擦損耗”指的也是一種物理現象🥻。傳統的礦化塗層是物理疊加法👱🏿,的確存在磨損的風險;但最新技術已經升級為化學修飾法,即通過化學反應,利用明膠生物分子作為橋架分子🐬🛌🏼,使銀離子能在韌帶表面形成納米級塗層🧑‍🔬。銀離子只會在使用過程中緩慢釋放🦹🏽,沒有“磨損”風險。

讓中國的人工韌帶走在世界前列

人工韌帶的發展並非一帆風順🧑。

20世紀80年代,因為用碳纖維🚴🏻‍♂️、牛心包薄膜等材質製成的人工韌帶#️⃣,在材質和手術技術均不成熟的狀態下臨床失敗率極高,美國政府下令暫停人工韌帶的臨床使用,由此掀起世界範圍內認為“人工韌帶不可靠”的風潮。

到了1992年,法國韌帶先進加強系統(LARS)公司成立,致力於研究高品質的人工韌帶,並用已經成熟的人造血管材料聚酯纖維(PET)製成人工韌帶,起初其輻射範圍僅在法國和澳大利亞等地。

在沒有使用人工韌帶之前,陳世益也相信美國人的說法🤰🏼🐔:人工韌帶失敗率高、效果差。轉機發生在2004年LARS被引入中國。“我們當時也不太敢用🔏,但是剛好有個後交叉韌帶斷裂的病人,跟他討論了多種手術方案之後,病人傾向選擇人工韌帶手術方案🦻🏿,希望能早日重返運動。”這是全中國第一例人工韌帶重建手術👎🏽,效果到底怎麽樣?陳世益還是擔心📇。術後兩個月🐓,照理病人該回院檢查了👝,這位病人卻沒來。“打電話一問才知道,他竟然已經在爬黃山了!這遠遠超過我們原來所設想的🧑🏼‍🍳🤛🏻,以往通常需要拄拐保護半年才能進行運動訓練。”

這讓陳世益一下子有了信心🔸,開始進行人工韌帶的研究。“我們有一些病人專門過來要求做人工韌帶,有一些病人專門做自體韌帶。都說自己身上的好,結果十年隨訪下來,人工的比自體的還要好,雖然有失敗,但重返運動的比例很高🧗。”

從那之後👩🏿‍⚖️,陳世益團隊開始了自主人工韌帶產品的研製❔。“最初的人工韌帶是仿製國外做的🤶;第二代就改良了🧘🏿‍♂️,跟國外不一樣了;第三代加入了很多生長的因子促進愈合;第四代我們發現,有時韌帶植入身體裏會發炎,那怎麽樣呢🧛🏻‍♀️🧑🏿‍🔧?抗感染的人工韌帶出來了。”就這樣,不跟美國潮流,陳世益團隊硬生生地走出了中國自己的人工韌帶之路。

和LARS相比,陳世益團隊研發的人工韌帶在強度🦐、力學🥛、觀念👷🏿‍♂️、固定方式等方面均有優勢。“這是因為我們基於中國特色做了大量臨床研究,所以得到數據是符合中國人群👦🏽、具有中國特色的。”陳世益團隊的人工韌帶在韌帶表面材料的功能改良、手術固定方式改革🍥、手術技術和相關設備的研究方面都有重大突破👩🏽。通過表面材料的改良,開發了促生長、抗感染等一系列功能型韌帶;通過由LARS的擠壓法固定改為懸吊法固定,降低了手術難度🖐🏻;在技術和配套設備方面的研究,則讓手術變得更精確👩🏼‍⚕️、可控🦿🚴🏻‍♂️、微創。

2014年,陳世益帶領亞太運動醫學代表團到美國七個城市的大學參訪,在確認演講主題時,七個城市都表示想聽中國人工韌帶的經驗。“我們把這個東西在美國講了之後,美國人對我們也深表佩服。”陳世益說。

展望未來🧗🏿‍♂️🛑,陳世益還有很多暢想。在人工韌帶的應用範圍方面,將會在肩👨🏽‍🎓、髖✋🏻、肘🙇‍♂️、踝各個部位都實現拓展。“不是單單只做一個膝關節,肩袖補片、內側副韌帶🧖🏼‍♀️、踝關節韌帶、肘韌帶、腕韌帶等全都可以用”在產品的更新方面🕌,未來也將迎來第五🌀、第六🍟、第七甚至更多代的人工韌帶。“期待有一天,能做出媲美甚至超過原生韌帶的人工韌帶🤌。像是基因改造了,能讓人跳得更高🏃‍♀️☂️、跑得更快。

(封面製圖:方圓)

 

製圖:實習編輯:責任編輯🎽:

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