脊柱椎间盘退行性病变,以及其继发性椎间关节退行性病变所致脊髓、周围神经、血管损害是脊柱系统常见病变,已成为老年人的常见病和多发病,且有年轻化趋势。患者轻则疼痛、感觉迟钝,重则丧失行动能力。有流行病学数据称,患者人群在60岁时可高达50%左右。作为治疗的常见方式之一,手术治疗中为确保脊柱的稳定性,常常需要置入一种金属或者高分子材料PEEK的椎间融合器。
“但这类融合器材料存在三个主要缺陷:一是由于不可降解,将长期留存于体内;二是因为缺乏生物活性,不利于有效的骨融合;三是还需同时植入金属钉板内固定,导致手术创伤大,病人恢复慢,容易损伤食道气管和引起神经等并发症。”在董健教授看来,自主研发新融合器,除了可减少手术创伤和并发症、减轻异物心理负担,还能改变进口器械价格昂贵的现状。
从聚焦于可降解吸收的骨科新型生物材料起步,到研发可以替代目前市场金属和PEEK材料的椎间融合器,研究团队通过反复试验,攻克诸多科技难关,于2009年成功开发出一种多孔可降解的纳米级骨科生物材料,随后又于2011年研制出可降解的复合纳米级聚乳酸材料。以此为基础,两年后研发设计了带自锁片机制的可吸收颈椎融合器,后经多次改良于2015年初在国际上首次开展动物实验。
通过数十例动物实验,证实新型融合器含有生物诱导因子,可有效促进骨融合;具有良好的体内生物相容性,能维持固定所需强度,不用外加钢板螺丝钉;手术过程不需同时暴露多个颈椎节段,减少了损伤食道气管和神经等并发症的可能性。“更值得一提的是,完成固定任务后,融合器会被降解吸收,不再留在体内。”董健教授补充说。
据悉,新型融合器研究期间,董健教授团队多次获得包括“863”计划国家高科技项目、国家自然科学基金、上海市科委科技创新行动计划、国际合作交流项目等项目的资金支持。截至目前,团队已经获得与此项成果相关的5项专利。