近日,第10届“科创江苏”创新创业大赛生命科学领域决赛在南京落幕,南京鼓楼医院骨科朱泽章团队凭借《新型双头钉:开创复杂脊柱畸形精准矫治的“中国方案”》项目,斩获创新组一等奖。这一成果破解了复杂脊柱畸形矫治的国际难题,标志着我国在脊柱矫形领域实现从“跟跑”到“引领”的重大跨越。
数据显示,我国脊柱畸形患者超500万,中重度患者占比高,这类患者面临脊柱功能障碍、神经损伤等多重风险。长期以来,临床依赖的椎弓根螺钉自上世纪五十年代发明后,虽经多次改良仍未突破“一钉一头”的局限。
“传统椎弓根螺钉的改良,无论是从固定钉头到万向钉头的转变,还是长尾万向钉的设计,本质上都是1到2的局部优化,没有触及核心问题。”朱泽章教授在接受采访时坦言,传统“多钉一棒”的固定模式在临床应用中暴露出诸多难以解决的痛点:对于严重脊柱畸形患者,长节段固定时棒的安装难度极大,不仅耗时费力,还可能因操作不当增加神经损伤风险;固定强度有限,术后断棒、螺钉松动或拔出等内固定失败并发症时有发生,部分患者不得不面临二次翻修手术;更关键的是,单一棒体矫正时容易出现“矫形失控”,往往局部畸形得到矫正,却导致整体脊柱失衡,就像“比萨斜塔”一样,看似局部笔直,实则整体倾斜,这是我们在临床中吃过的大亏。
针对这些痛点,朱泽章团队构建了“理论创新-器械创新-技术革新”三位一体的创新体系。“我们坚持以临床问题为导向,先找根源,再提方案,最后落地临床,三者环环相扣。”在理论层面,团队率先提出脊柱冠状面平衡分型系统,该分型2009年首发、2016年登国际期刊,2018年被欧洲脊柱外科协会纳入指南。“这个分型简单、准确且有临床价值,能让医生快速判断患者脊柱平衡状态,还帮我们发现了特定类型患者术后易失衡的问题,这成为研发双头钉的直接动因。”
基于这一理论,团队首创“新型双头钉”,历经四次迭代,实现“一钉双头”的0到1突破。“一根双头钉可同时连接两根矫形棒,左右两侧能形成四根棒协同固定,钉子数量不变,固定强度却翻倍。”朱泽章介绍,2010年团队提出研发想法并与厂家合作,2011年便获得国家发明专利,“迭代中我们不断优化钉头角度、螺纹设计,第一次解决双棒兼容性,第二次降低安装难度,第三次提升生物相容性,第四次适配手术流程,每一步都针对临床反馈改进。”
配套的“序贯矫形”技术体系更是让复杂矫治可控化。“复杂脊柱畸形不能用一根棒‘一劳永逸’矫正,否则易顾此失彼。”朱泽章形象比喻,“序贯矫形就是‘化整为零、化零为整’:先用短棒矫正局部畸形,再用长棒整合整体,实现局部与整体平衡的和谐统一。”该技术让手术时间平均缩短30-60分钟,出血量减少20%以上,术后并发症发生率降低60%,彻底解决了“矫形即失衡”的难题。
如今,这一“中国方案”已实现产业化,与多家企业合作,产品应用于全国20余家三甲医院,完成近千例复杂手术,还推广至欧美、非洲等十几个国家。“有欧洲医生来我院参观学习后,主动联系当地进口我们的双头钉。”朱泽章分享,截至2022 年,相关产品销售总值超3亿元,应用场景也从脊柱畸形拓展到脊柱肿瘤、严重骨折等领域,“脊柱肿瘤患者切除肿瘤后脊柱缺损,传统双棒固定易断裂,双头钉的四棒模式能大幅提升牢固度。”
“过去我们依赖进口器械,现在我们的技术被国际同行借鉴,真正实现了‘引领’。”朱泽章自豪地说,未来团队将结合3D打印实现器械个性化定制,拓展技术应用边界,让“中国方案”惠及更多患者。
新华日报·交汇点记者 孙骏












