北京书写自主创新华章——“北京市科学技术奖”获奖项目巡礼(五)

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(《北京日报》****年**月**日 第*版)近年来,北京市在全面实施科技创新驱动发展战略,加快推进“科技北京”建设进程中,大力支持医疗卫生领域的科技创新,由北京市科委和北京市卫生局共同组织实施了“首都十大疾病科技攻关与管理工作”,以项目引导的方式集聚首都医疗卫生领域的优势资源,搭建了科技支撑体系,涌现出一批十大疾病研究成果,诊疗实用技术和前沿新技术取得重要进展。其中一批学术水平高、惠民效果好的成果获得北京市科学技术奖,成为引领首都科技创新发展的典范。   本文将为读者展示北京市科学技术奖的荣誉殿堂,重点介绍一批围绕首都十大疾病开展科技攻关并取得重大进展的优秀科技成果。这些成果在促进首都十大疾病防治水平、提升民生福祉等方面发挥了重要作用,带动了北京及国家医学科技的发展,为加快中国特色世界城市建设和健康北京建设提供了强力支撑。希望通过获奖项目的引领示范,在全社会营造良好的创新氛围,激励更多科技人才锐意进取、勇攀高峰,为首都科学发展贡献更大力量。   破解技术瓶颈 胸椎病诊疗“禁区”成常规手术      胸椎管狭窄症是一类疾病的总称,指的是由于胸椎黄韧带骨化、胸椎后纵韧带骨化或胸椎间盘突出等病理改变导致胸椎管的管腔变窄,继而脊髓受压,临床表现为双下肢无力、行走不稳、大小便功能障碍等症状,严重者可完全性截瘫。胸椎管狭窄症可以使青壮年丧失劳动力,使老年人生活无法自理,危害极大。   胸椎管狭窄症的地域分布差异明显,其中患病率最高的是东亚地区,包括日本、韩国以及我国,南亚、西亚地区有少数病例报告,而欧美地区罕见,因此从诊断到治疗都不可能从欧美发达国家借鉴经验。由于胸椎管和胸脊髓特殊的解剖和生理特点导致该疾病致瘫率高、手术风险大,许多脊柱外科医生将胸椎手术视为手术的禁区,如何解决此顽疾是摆在我国医务工作者面前的一个难题。   北京大学第三医院陈仲强教授带领的胸椎管狭窄症课题组率先围绕胸椎管狭窄症的诊断困难、手术风险高、手术疗效差等难题,开展了系统而深入的一系列攻关研究。课题组经过三代人二十余年的探索,通过提高诊疗策略、创新手术技术、改进手术工具,取得了多项创新性成果,显著提高了我国胸椎管狭窄症的诊疗水平和认识水平,并获得了****年度北京市科学技术奖二等奖。   规范诊断流程 降低误诊率   由于胸椎管狭窄症缺乏特异性症状或体征,而且往往合并颈椎病或腰椎管狭窄症,因此该疾病鉴别难度很大,极易被误诊或漏诊,继而进行错误手术。为改变诊断程序混乱、费用高、效率低的现状,课题组分析了数百例胸椎管狭窄症患者的影像资料,充分了解了该病的临床表现特征及其影像学表现特征,并在国内首次报告了胸椎管狭窄症漏诊误诊及再手术的原因,创造性地建立了“临床表现结合X线片和MRI平扫确诊胸椎管狭窄症,必要时再行CT扫描”这一简单、快捷的诊断方法和诊断流程。该诊断流程大大缩短了患者的诊断周期,简化了影像学检查方案,提高了医疗资源的使用效率,节省了患者的医疗费用。   同时课题组创造性地进行了胸椎黄韧带骨化的影像学与病理学的对照研究,在国际上首次发现了临床上可以将黄韧带骨化的CT及MRI表现作为判断黄韧带骨化程度及发展趋势的参考依据。该成果使得临床决策的科学性进一步得到了提升,不仅保证了手术后的近期疗效,还为获得满意的远期疗效提供了保障。   首创三种手术技术 破解关键诊疗难题   课题组针对我国胸椎管狭窄症常见的几种致病原因,对手术的关键技术进行了大量的实践研究,创造性地提出了适用于不同病理因素的关键手术技术:   ——国际首创“揭盖式”胸椎管后壁切除术,用于治疗胸椎黄韧带骨化所致的胸椎管狭窄症。该技术兼具安全和高效的优点,术后两年优良率达到**.*%,有效率达**.*%。同时该技术显著提高了工作效率,使手术时间缩短至原来的四分之一左右,并减少了术中出血量,降低了长时间全麻相关并发症的发生率。   ——国际首创“涵洞塌陷法”胸椎后纵韧带骨化切除术。该技术显著提高了胸椎后纵韧带骨化手术的安全性和疗效,使该手术术后的截瘫发生率降至接近于零的水平。并且该技术适用于上胸椎和椎管前后复合压迫病变的治疗,能一期完成多个节段骨化后纵韧带的切除,解决了传统侧前方入路无法切除上胸椎骨化后纵韧带的难题。   ——国际首创后路经关节突脊髓腹侧减压术,用于治疗胸椎及胸腰段椎间盘突出症。该术式相对于侧前方入路更易于掌握,其术野直观、清晰,操作简便、安全,减压更充分,适应证更广,目前已被国内脊柱外科界广泛认可并作为胸椎以及胸腰椎间盘突出导致的胸椎管狭窄症的标准术式之一。   通过以上三项自主创新性成果,圆满地解决了不同病理因素导致的胸椎管狭窄症的手术技术难题,使术后并发截瘫的发生比例从之前的**%左右降至目前的*%以下,使胸椎管狭窄症的减压手术从一种“令人望而生畏”的手术变成了一种安全、有效的常规手术。截至目前,北医三院骨科应用上述三项手术技术治疗胸椎管狭窄症患者***余例,其中包括传统手术方法无法解决的上胸椎间盘突出或后纵韧带骨化患者,总有效率超过**%。   这些诊疗技术及其应用后的效果已在国际上有影响力的期刊上公开发表,得到了国内外学术界的广泛认可,标志着我国在胸椎管狭窄症临床研究领域达到了国际领先水平。   神经外科医生的“慧眼”——神经内镜   随着现代科技的迅速发展和神经外科器械设备的日益完善,颅内疾病手术质量得到不断提高,但脑深部和颅底疾病的外科治疗仍然面临手术难度大、全切率低、致残率和死亡率高、生存质量差的严峻问题,内镜神经外科技术是解决这一瓶颈的重要手段。神经内镜可以说是现代科学技术带给神经外科医生的一双“慧眼”,它是一种能够将光线导入颅脑深部并进行观察和操作的工具,利用它不仅可以近距离观察深部病变,具有显露清晰、观察死角小的优点,而且对患者的创伤相对较小。   上世纪**年代末,当欧美等发达国家内镜神经外科已初具规模时,我国在该领域几乎还是一片空白,但人们对应用微创神经外科技术提高手术疗效的需求日益提高,这就迫切需要对该技术进行研发、应用及推广。面对这种局面,北京市神经外科研究所张亚卓教授带领的研究团队在前期工作的基础上,于****年开始开展神经内镜手术,引进国际先进技术并在实践中不断完善,在颅底外科、脑室外科等领域均做出了一系列创造性的工作,取得了重大创新性成果,促进了我国神经外科水平的发展和治疗质量的提高,并获得了****年度北京市科学技术奖二等奖。   填补国内技术空白,手术费用降**%   该成果从神经内镜基础理论研究和神经内镜技术临床应用两个方面入手,全面系统地进行了神经内镜的开发及应用研究工作,取得了多个关键技术突破。   内镜颅底外科技术取得创新与发展。该团队在国内率先对国人内镜下经鼻、经口颅底手术解剖区域划分进行研究,为颅底内镜手术的开展提供了理论和解剖基础;首次提出内镜下“多技术集成微创经鼻、经口颅底开放技术”,建立了轻柔扩张、高速磨削的新型操作方法,大大减少了手术创伤;首次建立了内镜颅底外科手术危险因素预警系统,利用神经导航、超声、电生理监测和多普勒探测等多种手段进行重要颅底血管和神经损伤预警和保护。这些技术创新推动了颅底疾病治疗水平的提高,扩大了内镜颅底外科的微创手术适应证,减少了手术创伤。使术后住院时间较传统方法减少**%,手术费用减少**%。   内镜脑室外科微创技术取得创新与发展。提出了内镜脑室外科手术入路对认知功能保护的方法和操作原则;建立了脑室系统病变围手术期评估标准和术后功能性评价方法。利用神经内镜技术治疗多种类型的脑室、脑池病变,全切率达**%,术后*年总有效率达**%,并大大降低了严重并发症的发生率。   技术辐射全国,覆盖***余家医院   在不断开发新技术、改进和完善现有技术的同时,针对全国内镜神经外科技术发展滞后的现状,该团队从****年开始致力于向全国推广这一技术,目前已覆盖全国**多个省市自治区的***余家省、市、县级医院。   北京市神经外科研究所是首个国家卫生部神经内镜诊疗技术培训基地,担负全国神经内镜专科医师的培训工作,每年举办*期神经内镜培训班,迄今已举办**余期。至今在这里培训的学员达****余人次,覆盖全国各省、市、自治区,培养了一大批神经内镜技术专业人才。同时,在全国各省巡回举办技术培训班和手术演示,面对面、手把手地进行教学。   同时,张亚卓教授主编出版了国内最早的内镜神经外科学专著——《神经内镜手术技术》,又先后主编出版了《脑室外科学》及《内镜神经外科学》,主译《内镜颅底外科》,形成了全国统一、系统的内镜神经外科学培训教材和技术标准,在国内引起较大反响。   经过近**年的技术推广,切实提高了国内神经外科医生对内镜技术的认识,使多数市级以上医院都能够进行神经内镜手术,其中部分长期支持的地区,已经达到了较高的技术水平。神经内镜技术的广泛应用不仅提高了患者的生存质量,在一定程度上降低了医疗成本,减轻了家庭及社会的经济负担,同时推动了神经外科微创技术的发展,正如某位神经内镜专家所言“内镜细细的光线,照亮了神经外科微创技术无尽的未来”。   干细胞移植,让心脏自我修复   近年来,随着人民物质生活水平的提高,心肌梗死已成为我国的常见疾病和主要死亡原因之一。据《中国心血管病年报》报道,目前我国至少累积有***万心梗患者,且每年新增**万患者。目前临床常用的治疗策略作用均是通过打通阻塞冠脉,来改善局部血运、挽救濒死心肌,但对于已经因缺血而死亡的心肌细胞无能为力。相当部分心梗患者最后发展成心力衰竭,所以迫切需要新的治疗策略。   胡盛寿教授领导下的中国医学科学院阜外心血管病医院科研团队开展了以细胞移植为代表的“细胞心肌成形”研究。该策略的核心思想是通过各种移植途径将自体来源的细胞植入心肌梗死区,从而补充丢失的功能性心肌细胞,达到修复重建梗死区域,从根本上实现心肌再生的目的。****年阜外医院正式组建“卫生部心血管疾病再生医学重点实验室”,围绕细胞移植治疗缺血性心肌病的关键技术和科学问题开展了较为系统全面的研究,取得了一系列重要科学发现,并获得了****年度北京市科学技术奖一等奖。   专注基础研究   打破国外“内皮祖细胞”神话   在国外干细胞移植技术在心血管领域临床上开展的时候,该团队没有盲目地跟随,而是从基础研究开始,扎扎实实确立细胞移植的临床前评价体系。他们组成了一个临床医生和基础研究人员紧密结合的研究团队,从病人需求出发,从临床应用需求出发开展种子细胞的选取、移植途径的选择等基础性研究。   ****年,国际上提出一种可以促进缺血组织血管再生的理想种子细胞,称为“内皮祖细胞”,移植后它可以很快产生新鲜的血管网络对损伤的心肌进行血液供应。在国外研究开展如火如荼的时候,该团队不跟风、不冒进,而是本着对患者负责的态度,踏踏实实地开展临床前的验证。他们从志愿者提供的血液中游离和提纯了“内皮祖细胞”,经过大量研究发现:血液源性的内皮祖细胞并不具备很强的增殖能力,其在生物学表现上更像是巨噬细胞,并不适宜作为干细胞移植的理想细胞源。这一结果与当时国外多数研究结果不一致,但团队成员在确保研究过程和实验结论准确无误的基础上,坚持自己的学术观点。研究论文发表在细胞生物学权威杂志《Cell Research》上,杂志将此文选为当期的“研究亮点”,并以“处于争议中的内皮祖细胞”为题发表了述评。目前此文已经被国内外研究团队广泛引用,成为内皮祖细胞研究的经典论文之一。   创新移植途径   提供有效治疗新手段   评价一个实验室研究成果的金标准就是它是否可以转化为临床应用,是否可以造福患者。困扰干细胞移植临床转化的主要瓶颈在于“如何提高细胞移植后心脏内滞留率,从而提高细胞移植的疗效”。团队首先应用核磁共振成像影像技术在动物活体追踪移植后的细胞,发现细胞移植后真正滞留在梗死区域的细胞数量并不很多,而且发生了心脏外的逃逸。为解决此问题,团队利用猪的心梗模型,证实心脏停跳状态下细胞移植可以获得较高的滞留率,从而提出了“通过冠脉移植桥灌输移植细胞到梗死心肌区域”的创新性的移植途径。   ****年起,在充分的实验室研究基础上,阜外团队在国际上首次开展了外科冠脉搭桥术同期细胞移植的前瞻性对照临床试验,证实了自体骨髓单核移植治疗合并陈旧性心梗的重症冠心病的安全性和有效性。此研究发表于心血管研究权威杂志《美国心脏病学院杂志》,文章发表后不久《自然》杂志的子刊“自然:心血管病综述”即对本研究发表了述评,认为本方法为危重症冠心病外科治疗提供了新的治疗选择。   ****年美国心脏病协会发布的“心力衰竭治疗指南”中特别引用了阜外的研究成果。“指南”认为,若患者有接受再生医学治疗手段的意愿,那么理想的策略就是到再血管化和细胞治疗高危患者均有经验的心脏中心就诊。团队的研究成果还被写入《中国危重症冠心病外科治疗共识方案》,成为行业内指导性文件,为推动我国心血管疾病再生医学研究做出了积极贡献。   展望:创新步伐永不停止   科研成果获奖不是目的,而是一种荣誉、激励,是对科研成果自身价值的肯定,也是未来持续创新的动力,这是所有获奖者的共同心声。   北医三院胸椎管狭窄症课题组制定了《胸椎管狭窄症临床诊疗指南》,今年底将正式公开发表。同时,该课题组启动了胸椎管狭窄症关键诊疗技术推广应用项目,面向北京市乃至全国范围内的多家三级医院进行技术推广和培训,力求使更多的医生能够掌握胸椎管狭窄症的诊疗技术,最终使更多的胸椎管狭窄症患者得到及时而有效的治疗。   张亚卓教授及其团队在前期系统研究的基础上,针对困扰内镜颅底手术发展、提高的关键问题,在手术入路和颅底重建两个方面继续展开研究。一方面进一步探索新型颅底内镜手术入路的应用,并评价其适应证和有效性;另一方面通过对颅底重建技术的研究,提高内镜颅底手术的安全性,进一步扩展神经内镜手术治疗颅底肿瘤的适应证。   阜外团队虽然成功实施了细胞移植治疗缺血性心肌病临床研究,但发现仍有很大的空间去进一步改善细胞移植的疗效。****年科技部在阜外医院批准成立了我国心血管疾病领域的首个国家重点实验室,该团队又围绕进一步提升细胞移植疗效开展了深入的基础研究,如首次提出远程缺血预处理促进移植细胞趋化新技术。期望在不久的将来,让更多的患者能受益于实验室最新的研究成果,让坏死的心脏早日得以新生。   未来,在北京市科技奖励的激励下,这些医疗科技工作者一定会在医疗卫生领域科技创新的征途上谱写出更加绚丽多彩的华章。   相关链接:   首都十大疾病科技攻关与管理工作   ****年,北京市科委、北京市卫生局在广泛征求意见的基础上,根据疾病发病率、死亡率、疾病负担及科技在疾病控制中所能发挥的作用等,筛选出“十大疾病”作为当前科技工作重点,并制定了《首都十大疾病科技攻关与管理实施方案》,该方案于****年由北京市政府批准正式实施。   目前,方案的一期目标顺利完成:市民对十大疾病健康知识的知晓率由**%提高到**.*%,搭建了首都十大疾病领域科技支撑体系,制定了***项诊疗技术规范和标准,筛选十大疾病科技成果**项,在***家医疗机构推广。方案的二期工作已于****年底启动,目标是通过首都十大疾病科技攻关的实施,探索出一条医疗卫生科技创新之路,有效地促进科技成果向临床转化,使首都医学科技水平大幅提升,市民健康得到改善。
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