前规划及术中实时三维导航, 应用增强现实 (AR) 技术进行骨盆骶髂螺钉置入的实验验证, 显著增强了骨科手术的精确性和微创性在国内率先采用椎弓根钉棒微创技术治疗不稳定性骨盆前后环骨折, 采用通道螺钉技术治疗复杂骨盆骨折规避了传统手术创伤大并发症高的问题 4 建立大样本量的临床病例资料数据库

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亮彰戚
5 years ago
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1 附 : 公示内容 1. 推荐奖种 : 中华医学科技奖 2. 项目名称 : 围绕骨盆创伤的急救体系建设和相关基础研究与临床应用 3. 推荐单位 : 上海交通大学 4. 推荐意见 : 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按照要求, 我单位和项目完成人所在单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示, 目前无异议 5. 项目简介骨盆髋臼骨折多为高能损伤所致, 占骨折总数的 2%~3%, 致死率高达 10%~ 20%, 是临床治疗难点之一项目组通过近十年研究, 初步建立了百万级人口的区域严重创伤急救联动体系, 围绕骨盆髋臼创伤开展了系列损伤机制及微创治疗基础研究及临床应用, 为提高骨盆髋臼骨折救治成功率及减少致残率做出了相关贡献, 具体成果如下 : 1 建立了上海西南地区百万级人口严重创伤急救联动网络, 制定了严重创伤救治规范, 对传统的急救模式进行了再造, 建立了院前急诊及院内综合救治环节的无缝衔接一体化创伤急救中心, 开发了院前院内实时联动软件, 把有限的急救资源进行合理分配, 把松江区相关医院分为 3 级创伤救治中心, 以其达到 12 分钟到现场的金标准时间, 项目实施后, 使区域内的院前急救时间缩短 3.21 分钟, 院内会诊时间缩短 5-10 分钟, 使区域内严重创伤救治成功率提高至 80% 以上 2 率先应用光电运动捕捉系统对骨盆侧方撞击时关键点运动轨迹的捕捉来认识骨折过程中骨盆的形变过程, 丰富了骨盆 / 髋臼创伤机制的基础研究弥补了现有静态学研究不能具体再现骨折损伤瞬间局部损伤情况的不足, 项目组通过运动捕捉系统, 结合骨折线分布, 采用有限元分析来重现骨折瞬间的具体过程 3 率先采用虚拟现实技术 (VR) 与微创技术结合应用于骨盆骨折的个性化术

2 前规划及术中实时三维导航, 应用增强现实 (AR) 技术进行骨盆骶髂螺钉置入的实验验证, 显著增强了骨科手术的精确性和微创性在国内率先采用椎弓根钉棒微创技术治疗不稳定性骨盆前后环骨折, 采用通道螺钉技术治疗复杂骨盆骨折规避了传统手术创伤大并发症高的问题 4 建立大样本量的临床病例资料数据库项目实施过程中共建立 300 余例完整随访信息的骨盆髋臼骨折临床病例资料数据库, 对大量数据进行挖掘, 初步总结骨盆创伤的流行病特点, 挖掘临床数据, 总结临床经验相关研究结果在国内外期刊共发表论文 20 篇, 其中 SCI 收录 20 篇, 总影响因子 38.4 分,SCI 总引用 82 次, 单篇最高引用次数 27 次编写专著 4 本, 发明专利 2 项, 实用新型专利 2 项, 计算机软件著作权登记证书 2 项, 多次在美国欧洲香港全国上海市及长三角地区等国内外学术会议进行交流举办国家级继续教育项目骨科损伤控制与微创技术学习班 11 期公济骨科论坛及创伤论坛 4 期此外, 本项目成果被全国 10 家三级医院进行推广应用, 提高了我国骨盆 / 髋臼骨折的临床救治水平 6. 客观评价 1. 上海市医学科技查新委员会评价 : 项目方关于围绕骨盆创伤的急救体系建设和相关基础研究与临床应用其创新之处主要体现在 :⑴ 建立国内第一个百万级人口区域性严重创伤急救联动体系 ;⑵ 骨盆髋臼骨折损伤机制研究创新点 :1 基于 CT 扫描数据首次构建并验证了含动脉的骨盆三维有限元模型, 着重研究骨盆内动脉在侧向撞击条件下的力学响应 ;2 建立了骨密度与轴向弹性模量相关关系的本构方程, 为中国人有限元材料属性提供了依据 ;3 运用 Mimics Geomagics Hypermesh UG 等软件, 建立标准骨盆模型骨盆骨折模型钢板和钉 - 棒固定模型 ⑶ 微创治疗相关基础及临床研究创新点 :1 用虚拟现实 (VR) 技术对骨盆髋臼骨折术前规划可行性研究, 并完成了三维导航技术应用于骨盆手术的实验验证 ;2 率先应用增强现实 (AR) 技术进行骨盆骶髂螺钉置入的实验验证 ;3 基于基础研究的成果, 开展相关骨盆骨折微创治疗的临床研究 ⑷ 临床病例资料数据库的建立及应用经检索, 国内外公开文献中未见与该项目技术特点完全相同的技术公开因此, 该项目具有新颖性

3 经分析, 该项目研究达到了国内领先水平 2. 第三方评价 a) 本课题相关研究成果 Precision insertion of percutaneous sacroiliac screws using a novel augmented reality-based navigation system: a pilot study 被英国骨科专业媒体头版报道, 课题组全球首次利用 AR 导航技术施行骨盆微创术实验研究 b) Int J Comput Assist Radiol Surg. 2017;12(1):1-11. 一文引述我们的工作, Various approaches for on-patient AR have been proposed in recent years, based on two different techniques to track 3D camera location: urface-based registration and 2D/3D point correspondences. In surface-based registration techniques [2 6], a tablet-pc is mounted with a range camera,rgb-d sensor or stereo-vision to continuously capture the depth and color information, from which the skin surface is automatically extracted. This surface is then registered with the P3DM acquired from CT images, typically ICP (iterative closest point) is used. This process is repeated for every frame at 5 10Hz. 法国斯特拉斯堡大学,Mahmoud 教授在该文中指出 : 该研究结果 AR 技术可提高微创手术精确性 c)injury Oct;46 Suppl 4:S71-4. 一文引述我们的工作, With a minimum bony corridor, screw placement strictly parallel to the quadrilateral surface at the level of the cotyloid fossa remains challenging. Due to the thin base of the fossa, screws are likely to be exposed. However, because of the two cartilage layers of the acetabular socket and the femoral head there still remains a safe corridor. This screw is referenced in most standard works to prevent a medial subluxation of the quadrilateral fracture component [11]. There is some anatomical guidance for screws to be guided along a secure corridor without cortical breaching or articular penetration. But there are also gender differences that should be taken into account. Ji et al. showed that screw insertion in this acetabular bony corridor towards the quadrilateral surface

4 required a different minimum safe angle in females compared to males [12]. However, in this cadaver study placement of the QSS required least operation time and was associated with no complications. 德国汉堡大学, 创伤中心 Lehmann 教授在该文中指出螺钉置入角度及深度微创方法, 可为临床治疗提供可靠依据 7. 推广应用情况 : 应用单位应用技术应用起止时间应用单位联系人 / 电话江阴市人民医院复旦大学附属中山医院青浦分院上海市青浦区中医医院昆山市第一人民医院宁波市第九医院桐乡市中医医院滕州市中心人民医院慈溪市人民医院东阿县人民医院海安县中医院椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折椎弓根钉棒技术治疗骨盆骨折至今沈爱东 / 至今潘福根 / 至今梅一南 / 至今黄伟 / 至今杨荣 / 至今朱跃明 / 至今杜春雨 / 至今徐乔龙 / 至今郑国瑜 / 至今濮羽 / 知识产权证明目录序号类别 1-1 发明专利国别中国授权授权号时间 CN 知识产权具体名称骨盆弓状线下缘解剖型接骨板发明人王秋根汪方纪晓希王冬梅李凡李筱勤

5 1-2 发明专利实用新型专利实用新型专利计算机软件著作权计算机软件著作权中国中国中国中国中国 CN CN X CN SR SR 超声测距与光学定位耦合的无创实时跟踪器骨盆弓状线上缘解剖型接骨板骨盆弓状线下缘解剖型接骨板面向全生命周期骨盆创伤数据采集分析系统骨盆与髋臼骨折三维分型与治疗提示系统林艳萍汪方王成焘王秋根汪方纪晓希王冬梅李凡李筱勤王秋根汪方纪晓希王冬梅李凡李筱勤 9. 代表性论文目录序号论文名称刊名年, 卷 ( 期 ) 及页码影响因子 Development of a Journal of 4-1 surgical Biomedical 2015,55 卷 ; navigation system Informatics 通讯作者 ( 含共同 ) 陈晓军 SCI 他他引引总次次数数通讯作者单位是含国外单位 27 27

6 based on augmented reality using an optical see-through head-mounted display 3-D finite element analysis of the influence of 4-2 synovial condition in sacroiliac joint on the load Medical Engineering & Physics 2014,36(6) 王冬梅 4 5 transmission in human pelvic system Digital anatomical measurements of 4-3 safe screw placement at superior border of BMC Musculoskelet Disord 2015,16 卷王秋根 3 4 the arcuate line for acetabular fractures Superior border of the arcuate line: Three dimension reconstruction 4-4 and digital measurements of International Orthopaedics 2013,37(5) 王秋根 3 6 the fixation route for pelvic and acetabular fractures

7 Supra-acetabular external fixation 4-5 for pelvic fractures: a Clinical Anatomy 2012,25(4) 王秋根 0 1 digital anatomical study Digital anatomical measurements and crucial bending 4-6 areas of the fixation route along the inferior border of the BMC Musculoskelet Disord 2016,17 卷王秋根 0 0 arcuate line for pelvic and acetabular fractures Treatment of Unstable Posterior Pelvic 4-7 Ring Fracture with Pedicle Screw-Rod Fixator Versus Locking Medical Science Monitor 2016,22 卷 ; 王建东 3 3 Compression Plate: A Comparative Study Application of an innovative 4-8 computerized virtual planning system in Injury 2016,47(8) 王秋根 3 5 acetabular fracture surgery:

8 A feasibility study Precision insertion of percutaneous sacroiliac screws 4-9 using a novel augmented International Orthopaedics 2016,40(9) 王秋根 2 2 reality-based navigation system: a pilot study The Use of Superselective Arteriography in the Evaluation of Medical 4-10 the Influence of Principles 2016,25(2) 伍凯 0 0 Intracapsular Hip and Practice Joint Pressure on the Blood Flow of the Femoral Head A semi-automatic 4-11 computer-aided method for surgical template Scientific Reprots 2016,6 卷陈晓军 5 5 design. Development of 4-12 preoperative planning software for transforaminal endoscopic surgery and the guidance for International journal of computer assisted radiology and surgery 2016,11(4) 陈晓军 1 1 clinical

9 applications. Computer-aided design and 4-13 manufacturing of surgical templates and their clinical Expert Review of Medical Devices (9) 陈晓军 2 2 applications: a review. Boolean Combinations of 4-14 Implicit Functions for Model Clipping in Plos One 2016,11(1) 陈晓军 1 1 Computer-Assisted Surgical Planning Development and validation of a 4-15 surgical training simulator with haptic feedback Journal Of Biomedical Informatics 2014,48, 王旭东 for learning bone-sawing skill Percutaneous Limited Internal Fixation Combined With External 4-16 Fixation to Treat Open Pelvic Orthopedics 2011,34(12) 郭晓山 5 6 Fractures Concomitant With Perineal Lacerations 4-17 A comparison of percutaneous Archives of orthopaedic 2012,132(2) 郭晓山 8 15

10 reduction and and trauma screw fixation surgery versus open reduction and plate fixation of traumatic symphysis pubis diastasis Percutaneous fixation of 4-18 traumatic pubic symphysis diastasis using a TightRope and external fixator Journal of orthopaedic surgery and research 2016,11 卷王刚 0 0 versus using a cannulated screw Radiographic diagnosis of 4-19 sagittal plane rotational displacement in pelvic fractures: a cadaveric model Archives of orthopaedic and trauma surgery 2015,135(8) 郭晓山 0 0 and clinical case study Comparison of reconstruction 4-20 plate screw fixation and percutaneous cannulated screw fixation in Journal of orthopaedic surgery and research 2015,10 卷周东升 2 4 treatment of Tile B1 type pubic

11 symphysis diastasis: a finite element analysis and 10-year clinical experience 10. 完成人情况 : 姓名王秋根排名 1 职称工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 主任医师教授上海市第一人民医院行政职务行政主任 1. 主持了国自然面上项目冲击载荷下骨盆后环结构失效致血管损伤机制研究负责项目的整体设计实施推广, 对所有创新内容都作出贡献 ( 创新点 1-4); 姓名吴剑宏排名 2 职称副主任医师行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 参与项目的整体设计实施推广, 对创新成果 2 3 作出贡献 ; 2. 整理课题总体研究成果, 准备课题成果申报, 具体准备汇总课题报奖材料申报工作姓名王建东排名 3 职称副主任医师行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 参与项目的整体设计实施推广, 对创新成果 3 4 作出贡献 ;

12 姓名汪方排名 4 职称教授行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目的基础研究及创伤急救联动体系建设部分, 对创新成果 1 作出贡献 ; 姓名陈华排名 5 职称主任医师行政职务行政主任工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 温州医科大学附属第二医院姓名陈晓军排名 6 职称副研究员行政职务无工作单位上海交通大学对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为项目工学方负责人, 合作完成有关 VR/AR 基础研究及临床应用研究部分, 对创新成果 2 3 作出贡献 ; 姓名吴卫华排名 7 职称主治医生行政职务中心主任工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 上海市松江区医疗急救中心姓名王会祥排名 8 职称医师行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目的基础研究及 VR/AR 技术研究部分, 对创新成果 2 3 作出贡献 ;

13 姓名毕春排名 9 职称规培医师行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目的基础研究及临床资料总结, 对创新成果 2 3 作出贡献 ; 姓名王谦排名 10 职称主治医生行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目的临床及数据库构建研究部分, 对创新成果作出贡献 ; 姓名伍凯排名 11 职称主治医生行政职务无工作单位上海市第一人民医院对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目的临床及数据库构建研究部分, 对创新成果 3 作出贡献 ; 姓名徐律排名 12 职称无行政职务无工作单位上海交通大学对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 1. 作为主要参与人员, 协助完成本项目工学部分的基础研究及 VR/AR 技术研究部分, 对创新成果 2 3 作出贡献 ;

14 姓名郭晓山排名 13 职称主任医师行政职务无工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 温州医科大学附属第二医院姓名孙辽军排名 14 职称副主任医师行政职务无工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 温州医科大学附属第二医院姓名孙红梅排名 15 职称主治医生行政职务中心副主任工作单位对本项目的主要学术 ( 技术 ) 贡献 : 上海市松江区医疗急救中心 11. 完成单位情况 : 单位名称上海市第一人民医院排名 1 对本项目的贡献 : 作为本项目的第 1 完成单位, 主持了项目的立项申请研究管理成果验收及鉴定, 从组织管理等方面给予了积极的指导和建设性的研究建议, 并在后勤保障, 协作联系等方面给予了充分的支持完成了骨盆 / 髋臼骨折损伤侧方撞击损伤机制的基础研究, 负责技术推广, 提供骨盆 / 髋臼骨折椎弓根钉棒及通道螺钉微创治疗的手术技术方案, 指导培训参与单位实施微创手术, 完成论文总结及专利申请

15 单位名称温州医科大学附属第二医院排名 2 对本项目的贡献 : 作为本项目第 2 完成单位, 主持了项目的立项申请研究管理成果验收及鉴定为本课题的临床微创治疗推广做出相关贡献, 完成了临床骨盆 / 髋臼骨折损伤微创手术治疗, 如外固定支架及通道螺钉技术治疗的基础及临床应用研究, 通过微创手术技术的应用, 明显减少了骨盆髋臼骨折的手术创伤, 提高了临床治疗效果, 发表相关 SCI 论文 4 篇单位名称上海交通大学排名 3 对本项目的贡献 : 作为本项目第 3 完成单位, 主持了项目的立项申请研究管理成果验收及鉴定完成了骨盆 / 髋臼骨折损伤侧方撞击损伤机制的基础研究及导航下骨盆微创治疗的基础研究, 研究与开发了基于增强现实的手术规划与导航系统, 建立了数字化一体平台, 实现了图像引导下的骨盆髋臼创伤的精准数字化手术治疗, 特别是利用增强现实技术解决了目前传统手术导航系统普遍存在虚拟融合性及实时交互性较差等诸多弊端, 为我国个性化数字化精确化与微创化的骨盆创伤外科手术治疗提供了新技术方法单位名称上海市松江区医疗急救中心排名 4 对本项目的贡献 : 作为本项目的第 4 完成单位, 主持了项目的立项申请研究管理成果验收及鉴定为本项目的第一部分做出了突出贡献, 参与建立了上海市西南地区百万级人口严重创伤急救联动网络, 对传统的急救模式进行了再造, 利用现代信息技术进一步强化了院前急诊的无缝对接, 同时, 把有限的急救资源进行合理分配, 以期达到 12 分钟到达现场的金标准时间, 项目实施后, 使区域内的院前急救时间缩短 3.21 分钟, 显著提高了救治效率, 整个院前急救平均反应时间位列全市前列, 为院内急救争取到了宝贵时间, 从而显著提高了整体救治成功率

报告 1: 郑斌教授, 美国俄克拉荷马大学医学图像特征分析与癌症风险评估方法摘要 : 准确的评估癌症近期发病风险和预后或者治疗效果是发展和建立精准医学的一个重要前

报告 1: 郑斌教授, 美国俄克拉荷马大学医学图像特征分析与癌症风险评估方法摘要 : 准确的评估癌症近期发病风险和预后或者治疗效果是发展和建立精准医学的一个重要前东北大学中荷生物医学与信息工程学院 2016 年度生物医学与信息工程论坛会议时间 2016 年 6 月 8 日, 星期三,9:30 至 16:00 会议地址会议网址主办单位东北大学浑南校区沈阳市浑南区创新路 195 号生命科学大楼 B 座 619 报告厅 http://www.bmie.neu.edu.cn