1、2017 年度高等学校自然科学奖申报公示1、项目名称：国人微创膝关节单髁置换术的应用基础和临床研究2、项目简介：课题来源与背景：来源：上海市卫生局重大科研课题项目（2013040） 、上海市科委西医引导类项目（134119b1400） 、国家自然科学基金（81301566）资助。背景：骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是一种退行性关节疾病，它是世界上最常见的关节疾病，好发于中老年，是引起老年人残疾的五个主要疾病之一。单髁膝关节置换术（UKA）作为一种微创的治疗手段，它治疗早中期 OA 可以阻止 OA 由内侧髁向外侧髁发展，打断关节退变的恶性循环，使 OA 症状得到长期缓解。微创
2、UKA 具有更多超过全膝关节置换术（TKA）的优点，将代替 TKA 成为治疗膝关节内侧骨性关节炎的首选技术，但是，目前单髁置换在国内运用中存在以下问题：1、缺乏可靠的假体预测方式预测假体的大小。2、缺乏术中精确的假体定位引导股骨假体的植入。3、国人膝解剖学特征有别于欧美人种，故UKA 假体配套的工具常常发生偏差，假体安置困难，假体大小不匹配，力线偏移等等问题。研究目的与意义：针对上述现实问题，拟通过开展深入的应用基础研究，探寻微创单髁置换术（UKA）与国人解剖特征相适应的技术参数。另外，拟通过开展临床研究，采用微创 UKA 这一手术方式治疗早中期骨关节炎，探寻详尽，便捷，精准的创新适宜技术，以
3、使患者术后达到手术时间缩短，并发症少，功能恢复优良，疗效确实可靠的目的。上述应用基础及临床的研究对于早中期单间室骨关节炎的治疗提供重要的理论参考及实践指导，具有十分重要的现实意义。主要论点与论据：本团队汲取国内外骨关节炎（OA）研究的成果及发现，紧密结合临床，开展了一系列围绕膝关节单髁置换术（UKA）治疗的应用基础及临床研究。主要研究内容包括：（1）应用基础研究方面：国人膝解剖学特征与单髁置换术的相关性研究；国人膝骨关节炎 UKA 中胫骨假体精准定位的实验研究；适于国人 UKA 开展的系列新型配套工具的研发及设计；（2）临床应用研究方面：建立适合中国人特点的标准化单髁置换（UKA）临床资料库；
4、适合中国人特点、高精度 UKA 假体尺寸预测系统的建立；研发术中股骨假体定位系统助力微创 UKA 的实施。新术中股骨假体定位系统的开发创新性研发出 3 种关键技术：A，股骨髓外定位技术；B，股骨非髓腔定位技术；C，影像技术和虚拟技术结合的应用系统。创见与创新：（1）创新点之一：研究应用自行研制的股骨髓外定位器，首次提出在膝关节单髁置换术中采用股骨髓外定位法进行股骨假体的置放。（2）创新点之二：研究应用自行研制的股骨非髓腔定位器，首次提出在膝关节单髁置换术中采用股骨非髓定位法进行股骨假体的置放。（3）创新点之三：首次提出国人单髁假体尺寸预测系统进行假体尺寸的便捷、精准预测。（4）创新点之四：首次
5、将数字化虚拟技术应用于单髁置换术的研究，建立虚拟化手术辅助模板，三维直视，测量精确，操作简单，满足临床医师日常工作及科研需要。（5）创新点之五：首次研究国人膝解剖参数与 UKA 的重要关系，首次对 UKA 术中胫骨假体如何精准定位开展研究，并首次创新性研发出多种手术配套工具助力便捷，精准的开展UKA 术。社会经济效益：（1） 、对于早期内侧间室骨性关节炎的患者，微创膝关节单髁置换术提供了一种最佳的治疗选择，使一部分患者避免了全膝关节置换，拥有了更好的关节功能，节约了 1/3 的社会成本。（2） 、单髁置换术由于切口小、创伤小、恢复快的特点，特别适合老年患者，使这部分老年人摆脱膝关节畸形、疼痛和
6、无法正常行走的困扰，具有现实的社会意义。（3） 、新的术中定位方法和术前计划能提高手术精确性，降低手术难度，缩短学习曲线，有良好的应用前景和推广价值。（4） 、产业化前景主要应用于微创膝关节单髁置换术治疗广大中老年膝关节内侧间室骨关节炎，应用单位推广为能开展微创膝关节单髁置换的医院。（5） 、该技术可能的技术风险同常规，经典的全膝置换术风险类似，且并发症的发生情况更低，适合中国人特点 UKA 术的中长远疗效具有可靠地保证。存在问题：尽管近年来该技术的微创特点及显著的疗效逐渐为关节外科医师所了解并逐渐掌握，但是总体而言，单髁置换技术与全膝置换相比，还需要进一步宣传、培训、进而推广运用，让更多的医
7、师在单间室病变中倾向接受并选择这项技术。历年获奖情况：(1) 2016 年 第八届上海市发明专利奖（单髁置换股骨非髓定位器）上海市人力资源与社会保障局，上海市知识产权局(2) 2015 年 单髁置换股骨非髓定位器的研发和临床应用 第 27 届上海市优秀发明选拔赛职工技术创新成果金奖 上海市总工会，上海市知识产权局等(3) 2016 年 膝单髁置换股骨髁外定位器研制及应用 第 28 届上海市优秀发明选拔赛职工技术创新成果金奖 上海市总工会，上海市知识产权局(4) 2016 年 用于单髁置换术的股骨髁测量器研发及应用 第 28 届上海市优秀发明选拔赛职工技术创新成果银奖 上海市总工会，上海市知识产
8、权局(5) 2015 年及 2016 年度马童、杨涛两位医师汇报的项目组主要研究成果分别获得全国 COA年会优秀青年论文比赛一等奖(6) 基于微创膝关节单髁置换术的系列创新技术，由涂意辉领衔的关节外科团队于 2016年 12 月被评为“上海市技师创新工作室”3、知识产权情况：国别 知识产权类别 授权号 专利名称2017 年 3月 31 日前有效状态中国 国家发明专利 201410041253.3 用于单髁置换术的股骨髁测量器 有效中国 国家发明专利 201310152726.2 单髁置换胫骨截骨保护装置 有效中国 国家发明专利 201310073551.6 单髁置换股骨髁预处理器 有效中国 国
9、家发明专利 201410073913 胫骨假体尺寸测量器 有效中国 国家实用新型专利 201620095549.8 膝关节内外翻应力位支架 有效中国 国家实用新型专利 201620094834.8 用于全膝置换术的中体位支架 有效中国 国家实用新型专利 201120434578用于膝关节单髁置换股骨假体植入的髓外指示定位器有效中国 国家实用新型专利 201220556861 单髁置换股骨非髓定位器 有效中国 国家实用新型专利 201420277064.1 单髁置换股骨假体植入指示器 有效中国 国家实用新型专利 201420092242 胫骨假体尺寸测量器 有效中国 国家实用新型专利 20122
10、0240720 体外股骨头中心定位仪 有效中国 国家实用新型专利 201520623073.6 一体化胫骨假体测量器 有效中国 国家实用新型专利 201520623058.1 一种可视化胫骨假体测量器 有效中国 国家实用新型专利 201320548326.9 膝关节置换医用冰袋 有效4、代表性论文专著目录1) Tu Y, Xue H, Ma T, Wen T, Yang T, Zhang H, Cai M. Superior femoral component alignment can be achieved with Oxford microplasty instrumentation a
11、fter minimally invasive unicompartmental knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2017 Mar;25(3):729-735. 影响因子：3.097 国内完成2) Tu Y, Xue H, Cai M, Ma T, Liu X, Xia Z. Improvement of femoral component size prediction using a C-arm intensifier guide and our established algorithm in unicomp
12、artmental knee arthroplasty: a report from a Chinese population. Knee. 2014 Mar;21(2):435-8. 影响因子：1.446 被引次数：1 次 国内完成3) Ma T, Tu YH, Xue HM, Wen T, Cai MW. Clinical Outcomes and Risks of Single-stage Bilateral Unicompartmental Knee Arthroplasty via Oxford Phase III. Chin Med J (Engl). 2015 Nov 5;128
13、(21):2861-5. 影响因子：0.957 国内完成4) Ma T, Tu Y, Xue H, Wen T, Mei J. Unicompartmental knee arthroplasty for spontaneous osteonecrosis. J Orthop Surg (Hong Kong). 2017 Jan;25(1):2309499017690328. 影响因子：0.542 国内完成5) Xue H, Tu Y, Ma T, Liu X, Wen T, Cai M, Xia Z, Mei J. Lactoferrin Inhibits IL-1-Induced Chon
14、drocyte Apoptosis Through AKT1-Induced CREB1 Activation. Cell Physiol Biochem. 2015;36(6):2456-65. 影响因子：4.652 被引次数：4 次 国内完成6) Tu Y, Xue H, Francis W, Davies AP, Pallister I, Kanamarlapudi V, Xia Z. Lactoferrin inhibits dexamethasone-induced chondrocyte impairment from osteoarthritic cartilage throug
15、h up-regulation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and suppression of FASL, FAS, and Caspase 3. Biochem Biophys Res Commun. 2013 Nov 8;441(1):249-55. 影响因子：2.371 被引次数：10 次 国内完成7) 薛华明,蔡珉巍,马童,涂意辉.基于国人 205 例 Oxford3 代单髁置换假体尺寸的临床研究J.中华关节外科杂志（电子版）,2013,7(4):15-18. 被引次数：2 次 国内完成8) 涂意辉,马童,薛华明,蔡珉巍,
16、刘晓东.非股骨髓腔定位法牛津单髁膝关节置换可行性研究J.中华外科杂志,2012,50(8):758-760. 被引次数：3 次 国内完成9) 杨涛,薛华明,马童,文涛,张颖川,涂意辉.膝关节单髁置换术胫骨假体精准定位的临床研究. J.中国矫形外科杂志, 2017,(07):590-595. 国内完成10) 蔡珉巍,马童,涂意辉,王惠娣,薛华明,刘晓东.微创膝关节单髁置换术股骨髓内定位与髓外定位假体位置的影像学比较J.中国矫形外科杂志,2012,20(7):594-597. 被引次数：3 次 国内完成11) 涂意辉,薛华明,蔡珉巍,刘晓东,马童,张长青.股骨髓外定位法微创单髁置换术治疗膝内侧间室
17、骨关节炎J.中华关节外科杂志（电子版）,2011,5(6):29-32. 被引次数：9 次 国内完成12) 蔡珉巍,刘晓东,薛华明,涂意辉.影像监视下的微创膝关节单髁置换术J.中国骨与关节损伤杂志,2010,25(10):873-875. 被引次数：1 次 国内完成13) 刘晓东,蔡珉巍,涂意辉.微创单髁置换术治疗膝关节内侧间室骨性关节炎的初步临床报告J.中国矫形外科杂志,2010(7):548-552. 被引次数：21 次 国内完成14) 马童,蔡珉巍,薛华明,刘晓东,涂意辉.髌股关节退变对膝关节单髁置换术疗效影响的研究J.中华外科杂志,2013,51(11):1010-1015. 被引次数
18、：7 次 国内完成15) 文涛,马童,薛华明,杨涛,涂意辉. 单髁置换术联合关节镜治疗内侧间室骨关节炎合并外侧半月板损伤J. 中华骨与关节外科杂志,2016,(06):464-467. 国内完成16) 涂意辉,马童,蔡珉巍,薛华明,刘晓东.微创膝关节单髁置换术治疗合并骨质疏松的内侧间室骨关节炎J.中国骨质疏松杂志,2012,18(6):535-538. 被引次数：5 次 国内完成17) 薛华明,蔡珉巍,涂意辉.膝关节外侧间室单髁置换术临床应用进展J.中华关节外科杂志（电子版）,2012,6(3):77-79. 被引次数：11 次 国内完成18) 刘晓东,蔡珉巍,马童,涂意辉,张长青.微创膝关节
19、单髁置换术治疗 70 岁以上老年膝关节内侧间室骨性关节炎J.中国骨与关节损伤杂志,2012,27(2):109-111. 被引次数：11 次 国内完成19) 薛华明,涂意辉,蔡珉巍,马童,刘晓东.单髁置换术治疗膝内侧间室关节炎合并前交叉韧带缺陷J.中国矫形外科杂志,2012,20(18):1684-1687. 被引次数：5 次 国内完成20) 刘晓东,涂意辉,蔡珉巍,薛华明,马童,杨安礼.计算机辅助导航下的微创膝关节单髁置换J.中国组织工程研究与临床康复,2011,15(35):6504-6508. 被引次数：5 次 国内完成21) 涂意辉,薛华明,蔡珉巍,刘晓东.微创单髁置换术治疗膝内侧间室
20、骨性关节炎的早期并发症J.中国矫形外科杂志,2011,19(17):1416-1418. 被引次数：3 次 国内完成22) 马童,涂意辉,薛华明,文涛,蔡珉巍.牛津假体单髁置换术治疗膝关节自发性骨坏死初步研究J.中国矫形外科杂志,2016,24(7):660-662. 被引次数：1 次 国内完成23) 文涛,薛华明,马童,涂意辉.氨甲环酸对减少单髁置换术后出血量的效果评价J.生物骨科材料与临床研究,2016,13(5):51-54. 国内完成24) 马童,涂意辉,薛华明,文涛,蔡珉巍.单髁置换术前判断前交叉韧带功能完整的准确性研究J.实用骨科杂志,2016,22(1):18-20. 国内完成2
21、5) 涂意辉,马童,薛华明,文涛,蔡珉巍.一期双膝关节单髁置换围手术期风险评价研究J.生物骨科材料与临床研究,2016,13(6):17-19. 国内完成26) 马童,涂意辉,薛华明,文涛,蔡珉巍.关节镜在单髁置换术前检查价值的初步研究J.中华关节外科杂志（电子版）,2015(5):565-569. 国内完成27) 文涛,薛华明,马童,杨涛,蔡珉巍,涂意辉.前交叉韧带损伤对膝关节前内侧骨性关节炎单髁置换术效果的短期影响J.中国骨与关节损伤杂志,2015,30(12):1259-1262. 国内完成28) 薛华明,马童,文涛,蔡珉巍,涂意辉.髌旁外侧入路外侧单髁置换术治疗膝关节外侧间室骨关节炎J
22、.中国修复重建外科杂志,2015,29(1):19-23. 被引次数：2 次 国内完成29) 涂意辉,马童,薛华明,刘晓东,蔡珉巍.第三代牛津单髁系统在膝关节内侧间室骨性关节炎的应用J.生物骨科材料与临床研究,2013,10(3):40-42. 被引次数：3 次 国内完成5、主要完成单位：同济大学附属杨浦医院6、主要完成人及技术贡献：排名 完成人 工作单位 技术职称 技术贡献1 涂意辉 同济大学附属杨浦医院主任医师 本项目的发起人、总负责人，完成本项目的主要工作。支撑材料：论文 9 篇.参加该项目的工作量 80%。2 薛华明 同济大学附属杨浦医院副主任医师 完成本项目的部分工作。支撑材料：论文 5 篇.参加该项目的工作量 70%。3 马童 同济大学附属杨浦医院副主任医师 完成本项目的部分工作。支撑材料：论文 6 篇.参加该项目的工作量 60%。4 文涛 同济大学附属杨浦医院主治医师 完成本项目的部分工作。支撑材料：论文 3 篇.参加该项目的工作量 50%。5 蔡珉巍 同济大学附属杨浦医院副主任医师 完成本项目的部分工作。支撑材料：论文 2 篇.参加该项目的工作量 40%。6 杨涛 同济大学附属杨浦医院住院医师 完成本项目的部分工作。支撑材料：论文 1 篇.参加该项目的工作量 30%。
