上海交通大學醫學3D打印創新研究中心-臨床轉化應用交一基地
上海交通大學輕合金精密成型國家工程研究中心醫用生物材料應用基地
【一】醫學3D打印與個性化醫療1、骨腫瘤個性化保肢重建相關硏究1)骨盆、肩關節、髖關節、膝關節、踝關節、肘關節、腕關節、指或趾骨與關節等個性化腫瘤型重建假體的設計與應用;(2)創建3D打印個性化病變模型、個性化手術輔助導板及個性化3D打印金屬重建假體的骨腫瘤“三位一體性化醫療模式的臨床應用與推廣;(3)“基于3D打印骨盆假體的骨盆腫瘤個體化保肢重建的多中心硏究″的臨床研究(在國際上首次注冊開展,注冊號 Chictr-|NR-16010294)。2、功能性植入醫療器械硏究與轉化①)應用功能性材料、鈦合金表面改姓及載藥等研發新一代功能性(抗腫瘤、促成骨、促成血管等)3D打印植入假體,開展相關臨床研究;(2)構建3D打印個性化假體在體生物力學與動態功能評估平臺,評估其臨床療效;(3)制定功能性3D打印植入物臨床評估體系及規范。3、3D打印個性化骨關節翻修重建假體與手術體系研究; 4、生物3D打印創新及臨床轉化研究;
【二】新型醫用生物材料在骨科領域應用及轉化研究①自主硏發新型金屬材料鈦銅合金、鉭、鉭鈮合金等新型植入級3D打印粉體材料,針對上述材料硏發擁有自主知識產權的個性化植入醫療器械,自主研發滿足鈦合金、鉭、鉭鈮合金打印要求的3D打印裝備;構建個性化、功能化3D打印鈦合金、鉭合金、鎂合金重建植入醫療器械設計及制造平臺,實現自主研發3D打印創新醫療器械的臨床轉化②聚焦新型醫用金屬可降解鎂合金的硏究與開發:與上海交大材料學院合作研發可降解鎂合金內固定的基礎及應用研究,率先將可降解鎂合金螺釘應用于人體用于治療骨折,進一步完善鎂合金植入物的基礎與臨床轉化研究,開發出符合CFDA認證要求的鎂合金植入醫療器械,并制定鎂合金植入物臨床應用的相關規③抗腫瘤納米復合材料體系的構建及機制硏.
郝永強，郝永強,男,醫學博土,上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院主任醫師,上海交通大學醫學院教授,博士生導師,國家重點研發計劃首席科學家、上海市衛健委生物醫用材料重點?？茙ь^人,上海市醫學3D打印技術臨床轉化程硏究中心、上海骨科創新器械與個性化醫學工程技術研究中心主任、數字醫學教育部工程研究中心副主任、骨科行政副主任,曾任上海交通大學醫學院院長辦公室副主任、學科規劃處副處長(主持工作)、醫院管理處處長。
作為項目首席科學家主持國家重點研發計劃“個性化硬組織重建植入器械的3D打印技術集成和應用研究”(2016年),主持國家自然基金資助項目“靶向 Notch信號通路調控干細胞促進骨質疏松性骨折愈合(項目批準號81071472)”、“肌肉影響骨折愈合的Akt1信號通路分子機制硏究(項目批準號81371960)″及“脩降解可控及力學適配的3D打印鎂合金支架促進骨質疏松性骨缺損修復的作用及機制研究”,主持上海市科委“基于圖像融合的下代非觸式骨科手術導航系統關鍵技術硏究與樣機硏制新型可降解醫用鎂合金植入器械應用于老年骨質疏松性骨折治療的比較”、上海申康醫院發展中心新興前沿技術項目“3D打卬技術在骨腫瘤個體化保肢重建中的應用及規化平臺建設”及疑難疾病精準診治攻關項目(重大臨床研究)“骨盆腫瘤的個性化功能重建治療體系的構建及臨床轉化研究”、
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新型醫用生物材料在骨科領域應用及轉化硏究: ①自主硏發新型金屬材料鈦銅合金、鉭、鉭鈮合金等新型植入級3D打印粉體材料,針對上述材料硏發擁有自主知識產權的個性化植入醫療器械,自主研發滿足鈦合金、鉭、鉭鈮合金打印要求的3D打印裝備;構建個性化、功能化3D打印鈦合金、鉭合金、鎂合金重建植入醫療器械設計及制造平臺,實現自主研發3D打印創新醫療器械的臨床轉化。 ②聚焦新型醫用金屬可降解鎂合金的研究與開發:與上海交大材料學院合作研發可降解鎂合金內固定的基礎及應用硏究,率先將可降解鎂合金螺釘應用于人體用于治療骨折,進一步完善鎂合金植入物的基礎與臨床轉化研究,開發出符合CFDA認證要求的鎂合金植入醫療器械,并制定鎂合金植入物臨床應用的相關規范。③抗腫瘤納米復合材料體系的構建及機制研究主要學術兼職:
目前兼任 SICOT中國部數字骨科學會副主任委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨科3D打印專業委員會副主任委員、國家衛計委醫管中心3D打印醫學應用專家委員會副秘書長、中國國際科技促進會醫工結合分會副會長、中國工程院“中國3D打印材料及應用發展戰略研究”咨詢項目生物醫用組組長、中華醫學會骨科分會骨科基礎學組副組長、中華醫學會醫學工程分會數字骨科學組副組長、中華醫學會骨科分會骨腫瘤學組委員、中華醫學會骨科分會骨質疏松學組委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨質疏松工作委員會委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨腫瘤工作委員會委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨腫瘤工作委員會脊柱骨盆工作委員會委員、中國研究型醫院學會骨科創新與轉化專業委員會常委委員骨腫瘤外科學組副組長、上海市中西醫結合學會骨傷專業委員會常委及老年病與骨質疏松學組組長、上海市醫學會骨科專委會骨腫瘤專業組組長等24個全國專業學術組織任副主委、常委、組長、副組長、委員,10個上海市級副主委、組長副組長、委員
目前主要硏究方向包括但不限于:1.個性化骨腫瘤及復雜骨疾病診療關鍵技術及應用研究1)骨腫瘤安全切除邊界的智能化精準確定;2)建立復雜骨缺損個性化重建假體的設計及制備技術體系與制定標準;3)性化骨缺損修復重建的外科技術創新;2.3D打印醫學應用的基礎與臨床硏究1)3D生物打印基礎及臨床應用硏究;2)3D打印建模及骨腫瘤相關計算機輔助手術規劃系統設計;3)骨盆腫瘤及內植物有限元分析;3.新型骨修復材料的基礎與轉化研究1)生物可降解鎂合金的基礎與臨床硏究;2)生物功能內植物材料的基礎及臨床應用硏究;3)功能涂層工藝及臨床應用硏究;4)3D打印新材料的開發及應用基礎研究;4.骨與轉移性骨腫瘤的基礎臨床技術創新及轉化硏究1)轉移性骨腫瘤的發生機制研究;2)骨與轉移性骨腫瘤微創治療新技術;3)骨肉瘤化療藥物敏感性及調控機制;5.生物打印活性組織器官關鍵技術及轉化研究1)生物打印活性骨內植物關鍵技術研究2)
生物打印活性內植物基礎及臨床前硏究課題組平臺簡介
上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院(以下簡稱上海九院)從上世紀80年代始與上海交通大學機械工程系合作,將3D打印技術應用于骨科個性化植入物研發領域,早期在3D打印病變模型上進行假體設計、手術規劃和在模型上進行手術模擬、假體安裝演練等。隨著金屬3D打印技術的發展,上海九院對金屬3D打印直接制造植入醫療器械進行了大量試驗研究,證實了3D打印鈦合金結構的力學性能、多孔鈦合金結構的骨整合效果,并找到了最適合骨生長的孔隙率。2014年3月,上海九院戴尅戎院土、郝永強教授在國際上首次將自主研發的金屬3D打印個性化骨盆假體用于骨盆腫瘤切除后保肢重建手術,實現了從“肖足適履”到“量體裁衣”的質的飛躍,3D打印個性化重建假體在形態、力學、生物學三方面均與患者適配。創建了基于3D打印的3D打印病變模型、3D打印手術輔助導板以及3D打印個性化金屬重建假體的“三位一體“個性化治療模式,目前已廣泛應用于髖關節、踝關節、肩關節、腕關節、肘關節、膝關節、指(趾)間關節、胸骨、等腫瘤或復雜骨關節疾病的個性化治療,并推廣應用于口腔科整形外科、眼科、血管外科、神經外科等學科。多年的合作研究,上海九院和上海交通大學合作培養了大量醫工交互的人才,形成了“醫工合作”個性化治療團隊。
2013年,成立國內醫院首家醫學3D打印創新研究中心,包括3D打印接診中心、醫學3D打印創新研究中心、生產與后處理中心。重點圍繞醫學3D打印技術進行研發和轉化,通過“醫工結合",為臨床醫生和患者提供一個創新醫療器械和技術研發及臨床轉化平臺。中心在戴尅戎院士和郝永強教授的帶領下,以臨床需求為導向、快速實現臨床轉化為宗旨,秉承數字化、個體化、精準化和網絡化的先進醫療理念,已建設成為國內一流的3D打印醫工交叉研發基地醫學應用示范基地、科研成果轉化、學術交流、人才培養基地。戴尅戎院士、郝永強教授團隊利用醫學3D打印技術制備的個性化模型、導板和植入體”三位一體”實現了骨腫瘤的精準切除和個性化功能重建,創建復雜髖臼周圍骨盆缺損分型并硏發相應個性化重建假體,使得該領域硏發及應用達到國際領先水平。近年來,通過建立上海交通大學醫學3D打印創新研究中心全國聯盟及分中心、舉辦系列學習班、利用互聯網+3D打印、遠程會診等將該項國際醫學前沿技術推廣至全國26個省、直轄市或自治區,造福更多病患。
上海交通大學醫學3D打印創新研究中心是國內領先、國際知名的醫學3D打印交叉研究、臨床應用示范、成果轉化和人才培養基地.…
上海交通大學醫學院郝永強教授:“3D打印,改變醫療與未來。”作為國內從事相關研究最早的團隊之一郝永強與同事們突破了多項關鍵技術瓶頸為骨盆腫瘤精準切除和個性化功能重建技術體系的創建、發展和推廣做出了國際領先的貢獻。近30年持續不斷的3D打印技術醫學應用形成了上海九院個性化治療的模式。郝永強教授“三位一體”的創新治療模式成功實現了從研究到臨床的轉化使得中國在骨科3D打印個性化治療上領跑于世界
主要研究領域醫學3D打印與個性化醫療骨腳瘤個性化保肢重建相關研究: (1)骨盆、肩關節、髖關節、膝關節、踝關節、肘關節、腕關節、指或趾骨與關節等個性化腫瘤型重建假體的設計與應用;(2)創建3D打印個性化病變模型、個性化手術輔助導板及個性化3D打印金屬重建假體的骨腫瘤“三位一體”個性化醫療模式的臨床應用與推廣“基于3D打印骨盆假體的骨盆腫瘤個體化保肢重建的多中心研究"的臨床研究(在國際上首次注冊開展,注冊號 CHICTR-INR-16010294)。 ②功能性植入醫療器械研究與轉化:(1應用功能性材料、鈦合金表面改姓及載藥等研發新一代功能性(抗腫瘤、促成骨、促成血管等)3D打印植入假體,開展相關臨床研究;(2)構建3D打印個性化假體在體生物力學與動態功能評估平臺,評估其臨床療效;(3)制定功能性3D打印植入物臨床評估體系及規范。 ③3D打印個性化骨關節翻修重建假體與手術體系研究;④生物3D打印創新及臨床轉化硏究;
上海市高峰學科建設項目“基于3D打印技術實現骨盆腫瘤個體化保肢重建的多中心、隨機、開放、陽性對照研究”、上海交通大學“醫工(理)交叉研究基金”重點項目“載PTX可控釋放涂層可降解鎂合金骨內填充支架修復骨腫瘤骨缺損的硏究″等項目,作為子課題組長參加國家863項目“新型可控降解骨修復用鎂合金材料研發”、副組長參加國家863項目“具有多級孔結構的有序納米纖維 BC/HAP骨組織工程支架的構建及其應用技術研究”、國家973項目子課題“新型醫用材料的功能化設計及生物適配基礎科學問題硏究”、985工程項目“干細胞與再生醫學轉化”等研究項目。近年來,在國內外學術期刊上發表研究論文188余篇(其中,SC論文77篇),以第一/通訊作者在Mo| Cancer(1篇,|F:414)、 Nano Today(1篇,|F:20.722)、 Ady funct maAter(3篇,IF:19.9)、 Advanced science(1篇,|F:175)、 Bioactive materials(1篇,|F:16.8)、 Biomaterials(3篇,lF:15.3)等,已獲國家專利授權57項(發明9項、實用新型48項)、計算機軟件著作權3項。近5年主編專著1部,副主編1部,主譯1部,參編1部。2004年赴比利時Free大學附屬醫院骨科、2009年赴美國紐約斯隆-凱特琳癌癥中心( Memorial sloan- Kettering Cancer Center)骨科作訪問學者。目前是SCOT中國部數字骨科學會副主任委員、中國國際科技促進會醫工結合分會副會長、中國老年醫學會智能與數字外科分會副會長、中國醫師協會骨科醫師分會骨科3D打印專業委員會副主任委員、國家衛計委醫管中心3D打印醫學應用專家委員會副秘書長、中國工程院“中國3D打印材料及應用發展戰略研究”咨詢項目生物醫用組組長、中華醫學會骨科分會骨科基礎學組副組長、中華醫學會醫學工程分會數字骨科學組副組長、中華醫學會骨科分會骨腫瘤學組委員、中華醫學會骨科分會骨質疏松學組委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨質疏松工作委員會委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨質疏松工作委員會委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨腫瘤工作委員會委員、中國醫師協會骨科醫師分會骨腫瘤工作委員會脊柱骨盆工作委員會委員、中國研究型醫院學會骨科創新與轉化專業委員會常委委員骨腫瘤外科學組副組長、中國醫學裝備協會醫用增材制造專委會委員、中國生物醫學3D打印聯盟第屆理事會理事、中國老年學會骨質疏松專業委員會委員、中國老年學會骨關節與脊柱疾病專業委員會委員、中國研究型醫院學會骨科創新與轉化專業委員會常委委員骨腫瘤外科學組副組長、中國研究型醫院學會關節外科學專業委員會人工關節表界面材料研究學組副組長、中國老年學會骨質疏松分會3D打印專委會副主任委員、上海市中西醫結合學會骨傷專業委員會常委及老年病與骨質疏松學組組長、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆環腫瘤學組委員、中國醫藥生物技術協會骨組織庫分會委員、上海市康復醫學會骨科康復專業委員會副主任委員、國際華人骨研學會會員、國際脆性骨折學會委員(FNN)、SCOT中國骨腫瘤學組委員、中國老年醫學學會骨與關節委員會第一屆全國委員會委員、SCOT中國上海分會骨病學組副組長、上海市醫學會骨科專委會骨腫瘤專業組組長、上海市骨科醫師協會骨腫瘤組副組長、上海市骨質疏松專業委員會委員、上海市數字醫學專業委員會委員、上海市抗癌協會肉瘤專業委員會委員、《骨質疏松癥防治中國白皮書》編委會委員等,《 Digital Medicine》、《中國骨質疏松雜志》、《組織工程與重建外科雜志》副主編、《中國矯形外科雜志》編委(基礎《實驗》與組織工程主編)《國際骨科學雜志》編委、《JBMR(中文版)》編委、《JBJS(中文版)》編委、《 World Journal of orthopedics》編委、《中華老年骨科與康復電子雜志》編委等。分別以第1完成人獲上海市科技進步一等獎(2018年)、中國產學研合作創新成果一等獎(2019年)、國家教育部科技進步獎二等獎(2022)、上海市康復醫學科技獎一等獎(2016年)各一項,獲中國高?？茖W技術獎等獎(2001年)、中華醫學科技獎三等獎(2002年)(第5完成人)、上海市科技進步三等獎(2004年)(第2完成人)各一項。獲《科學中國人》年度人物(2018年);獲評“上海市醫務工匠”(2022年);獲第三屆、第四屆全國骨科中青年優秀論文評選大會優秀論文獎各一次;成功入圍國家工信部、國家藥監局第一批生物醫用材料“揭榜掛帥″榜單(2023年)等。
