上海交通大学医学3D打印创新研究中心-临床转化应用交一基地

上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心医用生物材料应用基地

【一】医学3D打印与个性化医疗1、骨肿瘤个性化保肢重建相关硏究1)骨盆、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节、肘关节、腕关节、指或趾骨与关节等个性化肿瘤型重建假体的设计与应用;(2)创建3D打印个性化病变模型、个性化手术辅助导板及个性化3D打印金属重建假体的骨肿瘤“三位一体性化医疗模式的临床应用与推广;(3)“基于3D打印骨盆假体的骨盆肿瘤个体化保肢重建的多中心硏究″的临床研究(在国际上首次注册开展,注册号 Chictr-|NR-16010294)。2、功能性植入医疗器械硏究与转化①)应用功能性材料、钛合金表面改姓及载药等研发新一代功能性(抗肿瘤、促成骨、促成血管等)3D打印植入假体,开展相关临床研究;(2)构建3D打印个性化假体在体生物力学与动态功能评估平台,评估其临床疗效;(3)制定功能性3D打印植入物临床评估体系及规范。3、3D打印个性化骨关节翻修重建假体与手术体系研究; 4、生物3D打印创新及临床转化研究;

【二】新型医用生物材料在骨科领域应用及转化研究①自主硏发新型金属材料钛铜合金、钽、钽铌合金等新型植入级3D打印粉体材料,针对上述材料硏发拥有自主知识产权的个性化植入医疗器械,自主研发满足钛合金、钽、钽铌合金打印要求的3D打印装备;构建个性化、功能化3D打印钛合金、钽合金、镁合金重建植入医疗器械设计及制造平台,实现自主研发3D打印创新医疗器械的临床转化②聚焦新型医用金属可降解镁合金的硏究与开发:与上海交大材料学院合作研发可降解镁合金內固定的基础及应用研究,率先将可降解镁合金螺钉应用于人体用于治疗骨折,进一步完善镁合金植入物的基础与临床转化研究,开发出符合CFDA认证要求的镁合金植入医疗器械,并制定镁合金植入物临床应用的相关规③抗肿瘤纳米复合材料体系的构建及机制硏.

郝永强，郝永强,男,医学博土,上海交通大学医学院附属第九人民医院主任医师,上海交通大学医学院教授,博士生导师,国家重点研发计划首席科学家、上海市卫健委生物医用材料重点专科带头人,上海市医学3D打印技术临床转化程硏究中心、上海骨科创新器械与个性化医学工程技术研究中心主任、数字医学教育部工程研究中心副主任、骨科行政副主任,曾任上海交通大学医学院院长办公室副主任、学科规划处副处长(主持工作)、医院管理处处长。

作为项目首席科学家主持国家重点研发计划“个性化硬组织重建植入器械的3D打印技术集成和应用研究”(2016年),主持国家自然基金资助项目“靶向 Notch信号通路调控干细胞促进骨质疏松性骨折愈合(项目批准号81071472)”、“肌肉影响骨折愈合的Akt1信号通路分子机制硏究(项目批准号81371960)″及“脩降解可控及力学适配的3D打印镁合金支架促进骨质疏松性骨缺损修复的作用及机制研究”,主持上海市科委“基于图像融合的下代非触式骨科手术导航系统关键技术硏究与样机硏制新型可降解医用镁合金植入器械应用于老年骨质疏松性骨折治疗的比较”、上海申康医院发展中心新兴前沿技术项目“3D打卬技术在骨肿瘤个体化保肢重建中的应用及规化平台建设”及疑难疾病精准诊治攻关项目(重大临床研究)“骨盆肿瘤的个性化功能重建治疗体系的构建及临床转化研究”、

新型医用生物材料在骨科领域应用及转化硏究: ①自主硏发新型金属材料钛铜合金、钽、钽铌合金等新型植入级3D打印粉体材料,针对上述材料硏发拥有自主知识产权的个性化植入医疗器械,自主研发满足钛合金、钽、钽铌合金打印要求的3D打印装备;构建个性化、功能化3D打印钛合金、钽合金、镁合金重建植入医疗器械设计及制造平台,实现自主研发3D打印创新医疗器械的临床转化。 ②聚焦新型医用金属可降解镁合金的研究与开发:与上海交大材料学院合作研发可降解镁合金内固定的基础及应用硏究,率先将可降解镁合金螺钉应用于人体用于治疗骨折,进一步完善镁合金植入物的基础与临床转化研究,开发出符合CFDA认证要求的镁合金植入医疗器械,并制定镁合金植入物临床应用的相关规范。③抗肿瘤纳米复合材料体系的构建及机制研究主要学术兼职:

目前兼任 SICOT中国部数字骨科学会副主任委员、中国医师协会骨科医师分会骨科3D打印专业委员会副主任委员、国家卫计委医管中心3D打印医学应用专家委员会副秘书长、中国国际科技促进会医工结合分会副会长、中国工程院“中国3D打印材料及应用发展战略研究”咨询项目生物医用组组长、中华医学会骨科分会骨科基础学组副组长、中华医学会医学工程分会数字骨科学组副组长、中华医学会骨科分会骨肿瘤学组委员、中华医学会骨科分会骨质疏松学组委员、中国医师协会骨科医师分会骨质疏松工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会脊柱骨盆工作委员会委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委委员骨肿瘤外科学组副组长、上海市中西医结合学会骨伤专业委员会常委及老年病与骨质疏松学组组长、上海市医学会骨科专委会骨肿瘤专业组组长等24个全国专业学术组织任副主委、常委、组长、副组长、委员,10个上海市级副主委、组长副组长、委员

目前主要硏究方向包括但不限于:1.个性化骨肿瘤及复杂骨疾病诊疗关键技术及应用研究1)骨肿瘤安全切除边界的智能化精准确定;2)建立复杂骨缺损个性化重建假体的设计及制备技术体系与制定标准;3)性化骨缺损修复重建的外科技术创新;2.3D打印医学应用的基础与临床硏究1)3D生物打印基础及临床应用硏究;2)3D打印建模及骨肿瘤相关计算机辅助手术规划系统设计;3)骨盆肿瘤及内植物有限元分析;3.新型骨修复材料的基础与转化研究1)生物可降解镁合金的基础与临床硏究;2)生物功能内植物材料的基础及临床应用硏究;3)功能涂层工艺及临床应用硏究;4)3D打印新材料的开发及应用基础研究;4.骨与转移性骨肿瘤的基础临床技术创新及转化硏究1)转移性骨肿瘤的发生机制研究;2)骨与转移性骨肿瘤微创治疗新技术;3)骨肉瘤化疗药物敏感性及调控机制;5.生物打印活性组织器官关键技术及转化研究1)生物打印活性骨内植物关键技术研究2)

生物打印活性内植物基础及临床前硏究课题组平台简介

上海交通大学医学院附属第九人民医院(以下简称上海九院)从上世纪80年代始与上海交通大学机械工程系合作,将3D打印技术应用于骨科个性化植入物研发领域,早期在3D打印病变模型上进行假体设计、手术规划和在模型上进行手术模拟、假体安装演练等。随着金属3D打印技术的发展,上海九院对金属3D打印直接制造植入医疗器械进行了大量试验研究,证实了3D打印钛合金结构的力学性能、多孔钛合金结构的骨整合效果,并找到了最适合骨生长的孔隙率。2014年3月,上海九院戴尅戎院土、郝永强教授在国际上首次将自主研发的金属3D打印个性化骨盆假体用于骨盆肿瘤切除后保肢重建手术,实现了从“肖足适履”到“量体裁衣”的质的飞跃,3D打印个性化重建假体在形态、力学、生物学三方面均与患者适配。创建了基于3D打印的3D打印病变模型、3D打印手术辅助导板以及3D打印个性化金属重建假体的“三位一体“个性化治疗模式,目前已广泛应用于髋关节、踝关节、肩关节、腕关节、肘关节、膝关节、指(趾)间关节、胸骨、等肿瘤或复杂骨关节疾病的个性化治疗,并推广应用于口腔科整形外科、眼科、血管外科、神经外科等学科。多年的合作研究,上海九院和上海交通大学合作培养了大量医工交互的人才,形成了“医工合作”个性化治疗团队。

2013年,成立国内医院首家医学3D打印创新研究中心,包括3D打印接诊中心、医学3D打印创新研究中心、生产与后处理中心。重点围绕医学3D打印技术进行研发和转化,通过“医工结合",为临床医生和患者提供一个创新医疗器械和技术研发及临床转化平台。中心在戴尅戎院士和郝永强教授的带领下,以临床需求为导向、快速实现临床转化为宗旨,秉承数字化、个体化、精准化和网络化的先进医疗理念,已建设成为国内一流的3D打印医工交叉研发基地医学应用示范基地、科研成果转化、学术交流、人才培养基地。戴尅戎院士、郝永强教授团队利用医学3D打印技术制备的个性化模型、导板和植入体”三位一体”实现了骨肿瘤的精准切除和个性化功能重建,创建复杂髋臼周围骨盆缺损分型并硏发相应个性化重建假体,使得该领域硏发及应用达到国际领先水平。近年来,通过建立上海交通大学医学3D打印创新研究中心全国联盟及分中心、举办系列学习班、利用互联网+3D打印、远程会诊等将该项国际医学前沿技术推广至全国26个省、直辖市或自治区,造福更多病患。

上海交通大学医学3D打印创新研究中心是国内领先、国际知名的医学3D打印交叉研究、临床应用示范、成果转化和人才培养基地.…

上海交通大学医学院郝永强教授:“3D打印,改变医疗与未来。”作为国内从事相关研究最早的团队之一郝永强与同事们突破了多项关键技术瓶颈为骨盆肿瘤精准切除和个性化功能重建技术体系的创建、发展和推广做出了国际领先的贡献。近30年持续不断的3D打印技术医学应用形成了上海九院个性化治疗的模式。郝永强教授“三位一体”的创新治疗模式成功实现了从研究到临床的转化使得中国在骨科3D打印个性化治疗上领跑于世界 

主要研究领域医学3D打印与个性化医疗骨脚瘤个性化保肢重建相关研究: (1)骨盆、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节、肘关节、腕关节、指或趾骨与关节等个性化肿瘤型重建假体的设计与应用;(2)创建3D打印个性化病变模型、个性化手术辅助导板及个性化3D打印金属重建假体的骨肿瘤“三位一体”个性化医疗模式的临床应用与推广“基于3D打印骨盆假体的骨盆肿瘤个体化保肢重建的多中心研究"的临床研究(在国际上首次注册开展,注册号 CHICTR-INR-16010294)。 ②功能性植入医疗器械研究与转化:(1应用功能性材料、钛合金表面改姓及载药等研发新一代功能性(抗肿瘤、促成骨、促成血管等)3D打印植入假体,开展相关临床研究;(2)构建3D打印个性化假体在体生物力学与动态功能评估平台,评估其临床疗效;(3)制定功能性3D打印植入物临床评估体系及规范。 ③3D打印个性化骨关节翻修重建假体与手术体系研究;④生物3D打印创新及临床转化硏究;

上海市高峰学科建设项目“基于3D打印技术实现骨盆肿瘤个体化保肢重建的多中心、随机、开放、阳性对照研究”、上海交通大学“医工(理)交叉研究基金”重点项目“载PTX可控释放涂层可降解镁合金骨內填充支架修复骨肿瘤骨缺损的硏究″等项目,作为子课题组长参加国家863项目“新型可控降解骨修复用镁合金材料研发”、副组长参加国家863项目“具有多级孔结构的有序纳米纤维 BC/HAP骨组织工程支架的构建及其应用技术研究”、国家973项目子课题“新型医用材料的功能化设计及生物适配基础科学问题硏究”、985工程项目“干细胞与再生医学转化”等研究项目。近年来,在国内外学术期刊上发表研究论文188余篇(其中,SC论文77篇),以第一/通讯作者在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,已获国家专利授权57项(发明9项、实用新型48项)、计算机软件著作权3项。近5年主编专著1部,副主编1部,主译1部,参编1部。2004年赴比利时Free大学附属医院骨科、2009年赴美国纽约斯隆-凯特琳癌症中心( Memorial sloan- Kettering Cancer Center)骨科作访问学者。目前是SCOT中国部数字骨科学会副主任委员、中国国际科技促进会医工结合分会副会长、中国老年医学会智能与数字外科分会副会长、中国医师协会骨科医师分会骨科3D打印专业委员会副主任委员、国家卫计委医管中心3D打印医学应用专家委员会副秘书长、中国工程院“中国3D打印材料及应用发展战略研究”咨询项目生物医用组组长、中华医学会骨科分会骨科基础学组副组长、中华医学会医学工程分会数字骨科学组副组长、中华医学会骨科分会骨肿瘤学组委员、中华医学会骨科分会骨质疏松学组委员、中国医师协会骨科医师分会骨质疏松工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨质疏松工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会委员、中国医师协会骨科医师分会骨肿瘤工作委员会脊柱骨盆工作委员会委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委委员骨肿瘤外科学组副组长、中国医学装备协会医用增材制造专委会委员、中国生物医学3D打印联盟第届理事会理事、中国老年学会骨质疏松专业委员会委员、中国老年学会骨关节与脊柱疾病专业委员会委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委委员骨肿瘤外科学组副组长、中国研究型医院学会关节外科学专业委员会人工关节表界面材料研究学组副组长、中国老年学会骨质疏松分会3D打印专委会副主任委员、上海市中西医结合学会骨伤专业委员会常委及老年病与骨质疏松学组组长、中国抗癌协会肉瘤专业委员会骨盆环肿瘤学组委员、中国医药生物技术协会骨组织库分会委员、上海市康复医学会骨科康复专业委员会副主任委员、国际华人骨研学会会员、国际脆性骨折学会委员(FNN)、SCOT中国骨肿瘤学组委员、中国老年医学学会骨与关节委员会第一届全国委员会委员、SCOT中国上海分会骨病学组副组长、上海市医学会骨科专委会骨肿瘤专业组组长、上海市骨科医师协会骨肿瘤组副组长、上海市骨质疏松专业委员会委员、上海市数字医学专业委员会委员、上海市抗癌协会肉瘤专业委员会委员、《骨质疏松症防治中国白皮书》编委会委员等,《 Digital Medicine》、《中国骨质疏松杂志》、《组织工程与重建外科杂志》副主编、《中国矫形外科杂志》编委(基础《实验》与组织工程主编)《国际骨科学杂志》编委、《JBMR(中文版)》编委、《JBJS(中文版)》编委、《 World Journal of orthopedics》编委、《中华老年骨科与康复电子杂志》编委等。分别以第1完成人获上海市科技进步一等奖(2018年)、中国产学研合作创新成果一等奖(2019年)、国家教育部科技进步奖二等奖(2022)、上海市康复医学科技奖一等奖(2016年)各一项,获中国高校科学技术奖等奖(2001年)、中华医学科技奖三等奖(2002年)(第5完成人)、上海市科技进步三等奖(2004年)(第2完成人)各一项。获《科学中国人》年度人物(2018年);获评“上海市医务工匠”(2022年);获第三届、第四届全国骨科中青年优秀论文评选大会优秀论文奖各一次;成功入围国家工信部、国家药监局第一批生物医用材料“揭榜挂帅″榜单(2023年)等。