用稀土钕铁硼强磁生物效应创新消化外科修复重建技术的中华医学会.docx

中华医学科技奖形式审查结果公布 年份 2018 推荐奖种 医学科学技术奖 项目名称 用稀土钕铁硼强磁生物效应创新消化外科修复重建技术的系列研究 推荐单位：陕西省医学会 推荐意见： 消化道局部切除后吻合重建是外科基本要求，用无缝线、非钉合方式实现重建 是极具挑战的世界性难题。在国家自然科学基金重点、面上项目及省部级科研项目 的资助下，秉承医工结合理念，本项目深入研究稀土金属钕铁硼强磁生物力学和组 织效应，发明并制成安全特效的吻合器械，革新了复杂疑难消化道疾病外科治疗中 的修复重建模式。总体获得三大方面科学发现和技术突破： （ 1）国内首创磁力压榨 微创消化道管腔再通或修复技术，为部分复杂疑难病症创立了理想的微创治疗方法。 （ 2）国际首创磁压榨胆肠、胰肠安全高效重建技术和磁吻合大血管快速重建技术， 推荐单位 减少了手术创伤和并发症的发生。 （ 3）系统研究了单分子磁体磁学特性；用功能性 磁性水凝胶细胞培养和人工组织修复模型研究了磁生物效应及相关机理；揭示了静 磁场的肿瘤抑制效应及其可能机制；在国际上首次建立了烧结型稀土金属钕铁硼人 体消化道短期植入无害化表面改性技术方案；根据临床需求用物理场有限元分析方 法模拟优化磁路设计，发明制作了多种磁吻合器械； 项目授权国家发明专利 10 项， 发表 SCI 收录论文 20 篇，参加国内外会议 18 人次。国内外专家评价该技术高度原 创、临床应用优势明显，甚至在某些疾病治疗中具有不可替代性，对推进疾病治疗 的微创化和实现快速康复外科具有重要意义。项目诞生了一系列国内外首创性研究 成果，总体水平达到国际先进水平。拟推荐该项目参评 2018 年中华医学科技奖一等 奖。 炎症、损伤、肿瘤、狭窄、梗阻、结石及先天畸形是消化道疾病最常见的临床病理 表现，去除病变、消除梗阻、重建消化道连续性或者器官的有效血供是外科手术的 基本要求。磁力吻合是利用“非接触性磁场力”对磁体间组织进行压榨，使其发生 “缺血 - 坏死 - 脱落”，而压榨旁组织则发生“黏连 - 修复 - 愈合”，可完成复杂重建任 务，因其兼具高效和高质双重优点而成为潜在“智慧吻合”方式备受青睐，成为医工结合前沿尖端科技创新领域重点关注的热点和焦点。研究团队从聚焦于现有常规方法难以有效解决的腹部外科棘手病例入手，在稀土金属钕铁硼强磁生物效应研究最新进展的基础上，医工紧密结合，突破现有外科重建思维的束缚，创建了基于钕铁硼强磁生物效应的消化外科重建技术体系，形成如下原创性成果： 针对严重的胆道狭窄，尤其是手术后胆管狭窄，手术再通难度很大甚或不能再手术的患者，该项目在国内首创了内镜微创下磁力压榨吻合重建技术，共治疗胆道狭窄患者 7 例。通过狭窄闭塞两端子母磁体的相吸压榨，铲除狭窄瘢痕，实现胆管再 项目简介 通，较传统方法治疗费用减少 30-56%、住院时间减少 7-24 天。该技术治疗食道狭窄 3 例，用内镜下磁力压榨再通替代了常规的胸腹联合手术。 治疗复杂直肠阴道瘘 3 例， 实现了对复杂消化道瘘一期吻合，简化操作，缩短治疗周期，降低瘘的复发率。 胆肠吻合尤其是高位胆肠吻合和胰肠吻合是腹部外科技术难度最高的手术之一， 项目组在国际上首创了磁压榨胆肠、胰肠无缝线吻合技术，共完成 76 例，其中包括 例腹腔镜下磁压榨胆肠、胰肠吻合。临床研究显示磁压榨消化道吻合技术可将吻合时间缩短 20%以上，所实施的临床病例无胆漏、胰漏发生。该技术同时也大大降低了腹腔镜下胆肠、胰肠吻合操作难度。磁吻合大血管快速重建可将单一血管血流阻 断时间由 7-10min 缩短至 2-3min ，有效减少器官缺血损害，临床试用于离体肝切除 静脉转流，下半身血流瘀滞时间缩短 80%。 深度研究磁性材料分子层面磁学特性，揭示了单分子磁体的物理特性；构建磁性 水凝胶细胞 3D 培养系统，研究了细胞在磁场环境下的生长增殖特点，并借助 4D 打 印技术构建培养了人工血管，在细胞学层面揭示了静磁场通过作用于 mTOR通路和影 响有丝分裂从而抑制肿瘤细胞增殖的现象；在国际上首次确立了钕铁硼体内植入无 害化表面改性方案：对于消化道吻合采用氮化钛镀层，对血管吻合等体内永久留置 的磁体采用钛壳包裹密封。根据钕铁硼磁学参数和应用需求提出了磁路优化设计方 案。 本项目先后获得国家自然科学基金重点项目、仪器专项，卫生部临床学科重点项目 等多项重大基金支持。发表 SCI 收录论文 20 篇，总影响因子 125.405 分， SCI 总他 引 301 次。核心发明专利 10 项。“磁压榨胆肠吻合”获教育部技术发明一等奖。获 批建设教育部创新团队和国家发改委国家地方联合工程研究中心。受邀赴北京 301 医院、北京大学第一医院等成功处理难治性胆道闭塞病例。国际同行推举 2018 年 6 月举办首届