提 名 者
锦州医科大学
项目名称
骨损伤数智化治疗关键体系的建立与转化应用
主要完成
单位
锦州医科大学附属第一医院，中国科学院金属研究所，中国医科大学附属口腔医院，北京纳通医学研究院有限公司，辽宁省人民医院
主要完成人
郜玉忠
职称
主任医师
完成单位
锦州医科大学附属第一医院
工作单位
完成人
任玲
研究员
中国科学院金属研究所
张丹
副教授
中国医科大学附属口腔医院
董骧
高级工程师
北京纳通医学研究院有限公司
晏涛
主治医师
锦州医科大学附属第一医院院
襄阳市中医医院（襄阳市中医药研究所）
李锡
辽宁省人民医院
王健
副主任医师
王强
徐昊
锦州医科大学附属口腔医院
项目简介
骨损伤作为全球范围内最常见的高发病之一，包括关节类疾病、创伤性骨缺损、颌骨类疾病等，常见的病因包括病理性、创伤性、应力性等，给患者带来巨大的身心痛苦，对社会公共卫生构成了持续且严峻的挑战。传统骨损伤修复材料存在“力学适配-生物惰性-感染风险-不可降解”四大痛点，常规膝关节置换中假体适配性差、应力屏蔽诱发骨吸收、翻修率高，复杂创伤性骨缺损缺乏功能性、个性化重建方案，颌骨缺损则面临生物功能差、易感染等临床难题。本项目在国家863计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等17项课题，总经费7121.9万元的持续资助下，依托国家级专精特新“小巨人”等企业平台，系统开展骨损伤数智化治疗关键体系的研究与转化应用。具体贡献如下：
1、解决了高端骨科手术机器人产品核心技术的卡脖子问题，打破进口“高端膝关节假体”的垄断，成功上市国产首款数智化单髁置换手术机器人（专利号为ZL202110813776.5等）。①首创了基于序列注意力与局部相位引导的膝关节实时三维超声导航技术，分割精准度可达80%以上。②建立了可达引导智能RRT动态路径规划算法的刚柔混合灵巧操作机器人系统，实现了体积大于3立方厘米映射重建。③研发了更匹配国人解剖特征的国产新型膝关节假体等产品，关键技术获批2个发明专利，经济收入达1亿元以上/年。
2、国内首次阐明了雌激素通过基因组途径调控TAK1分子机制，构建了“雌激素-TAK1-炎性因子轴”在RA发病中的新通路。①发现了TAK1的转录调控区存在功能性雌激素受体反应元件，提出了RA患者滑膜组织细胞中雌激素上调TAK1 表达的E2/ER-ERE关键新通路。②创建了集精准加样、过程计数与环境快速消毒于一体的辅助技术系统，提升了雌激素-TAK1信号通路中基因表达与活性检测结果的精准性，关键技术已获批5项专利。
3、解决了骨损伤治疗材料中存在的力学适配、抗感染等关键技术瓶颈，建立了生物活性调控与个性化精准修复相结合的创新体系并实施了两项成果转化。①成功开发出兼具“强抗菌-高热稳定-低弹性模量”特性的新型纳米晶钛合金。②突破了“高抗凝血”功能性不锈钢表面改性的关键加工技术。③阐述了抗菌-抗凝血-促成骨的分子机制，系统分析了生物功能化钛合金对免疫微环境的影响，关键技术获批3个发明利并获得两项成果转让，转让金额为130万元。
本项目发表学术论文92篇，在行业顶刊Bioact Mater、Acta Biomater、J Mater Sci Technol等国际期刊发表论文85篇，总影响因子541.7，代表性的85篇论文被引用1687次，最高影响因子20.3。共授权专利 24 项，其中发明专利14项，
在全国性学术会议大会发言18次，参与制定标准规范2项，培养研究生、进修医生等共207名骨科相关人才，在全国15家大型医院或科研单位推广应用，实现了数亿元经济效益，在行业中起到示范引领的积极作用。
提名意见
我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关项目符合辽宁省科学技术进步奖奖励填写规范和要求。我单位和项目完成单位均对该项目进行了公示，目前无异议。
该项目围绕骨损伤这一全球性重大临床挑战，系统突破了骨损伤数智化治疗的关键技术壁垒，实现了从机械替代到主动再生的治疗范式变革；成功攻克了高端骨科手术机器人“卡脖子”技术，上市了国内首款数智化单髁置换手术机器人，打破了进口产品垄断；首次揭示了雌激素通过基因组途径调控TAK1的分子机制，为类风湿性关节炎治疗提供了新靶点；创新开发出兼具优异力学性能与生物活性的新型骨修复材料，解决了力学适配、抗感染等长期瓶颈；相关产品推动了我国骨科治疗技术的高质量发展与产业升级。
综上，该项目针对骨科重大疾病亟待解决的问题，采取基础与临床相结合、医工协作的研究模式，历经十余年，取得多项创新性研究成果，对提升骨类疾病治疗的关键技术，改善患者生存质量具有重要意义。该项目研究成果获得国家发明专利14项，实现每年超1亿元的经济效益；共发表论文92篇，其中在Bioact Mater、Acta Biomater、J Mater Sci Technol等高水平国际期刊发表论文85篇，总影响因子541.7，制定相关标准规范2项。研究成果被人民日报社主办的健康时报、腾讯新闻、中国工程院院士戴尅戎教授、北京大学郑玉峰教授正面评价，受到国内外同行的广泛关注和高度评价。
对照省科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为辽宁省科学技术进步奖 二 等奖。
主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）
知识产权（标准）类别
知识产权（标准）具体名称
国家
（地区）
授权号（标准编号）
授权（标准发布）日期
证书编号（标准批准发布部门）
权利人（标准起草单位）
发明人（标准起草人）
发明专利（标准）有效状态
标准规范
骨科人工智能与精准医疗应用技术指南
中国
ZHYL2024017
2025年03 月
无
郜玉忠等
有效
外踝韧带损伤的中西医结合治疗指南
T/CAIM021-2024
2024年12月18日
天津市天津医院、陆军军医大学第一附属医院
发明专利
纳米晶组织TiZr-Ag合金及其激光选区熔化增材制造制备方法
ZL202011051152.6
2022年11月08日
5569412
任玲，张书源，王海，杨柯
专利有效
一种具有抗菌功能的钛合金纳米涂层及其制备方法
ZL201710342809.6
2020年05月19日
3802003
任玲，彭聪，杨柯，赵彦辉
一种降低支架内再狭窄发生率方法及其专用不锈钢材料
ZL201110252828.2
2013年07月24日
1240930
任玲，杨柯
图像配准方法、装置、手术机器人以及手术机器人系统
ZL 20211 0813776.5
2022年05月17日
5156464
北京纳通医学研究院有限公司，北京纳通医用机器人科技有限公司
吴斌，雷静，谭润菲，刘立波，董骧
实用新型专利
骨科手术用标记钉扳手及机器人辅助设备
ZL202320114944.6
2023年07月25日
19397358
北京纳通医用机器人科技有限公司，北京纳通医学研究院有限公司
孟凡龙，黄广志，林振兴，刘立波，董骧
激光增材制造结合酸处理获得医用含铜钛合金的方法
ZL202110827853.2
2023年04月14日
5882045
一种交叉韧带重建用过线器
ZL202221781829.6
2023年02月17日
18469133
王健，付强，王中元，张希硕，胡嘉明，艾萍
一种用于髌骨韧带重建股骨侧骨道定位的新型手术器械
ZL202220456400.3
2022年08月30日
17310756
李锡，李苗，朱志勇，白希壮
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