南京鼓楼医院自主创新"双头钉"技术 为复杂脊柱畸形患者提供精准矫治方案

问题——患者基数大与手术复杂度高叠加,矫治面临多重挑战。

脊柱畸形涉及外观、呼吸循环功能及生活质量等多方面影响。

我国患者总量超过500万,其中中重度病例占比不低,往往伴随多节段畸形、旋转畸形或代偿失衡,手术不仅要求矫正幅度大,还要兼顾脊髓神经安全与长期稳定性。

临床常用的椎弓根螺钉配合连接棒矫形,虽为经典方案,但在重度畸形、多节段截骨及闭合操作中,仍可能出现安装困难、应力集中导致断棒风险、矫正过程可控性不足等难题。

原因——结构路径相对单一与受力机制限制,是风险与难度的重要来源。

椎弓根螺钉自上世纪50年代在国际上推广以来,长期成为脊柱内固定“主力”。

近年来器械不断改良,但多围绕“单螺钉—单连接棒”的基本框架演进,例如延长螺钉尾部、改为万向钉头等。

对于复杂畸形而言,矫正需要在冠状面、矢状面和轴向旋转等多维度同时兼顾,单一连接路径容易在关键节段形成应力峰值,矫正时也更依赖术者在有限空间内完成推拉、旋棒、锁紧等高难度操作。

一旦矫形与闭合过程控制不够精细,可能增加神经并发症风险,术后也可能出现内固定疲劳断裂或螺钉拔出等隐患。

影响——器械与技术的系统性突破,直接关系手术安全、效果与可推广性。

南京鼓楼医院朱泽章教授团队自2011年起围绕临床痛点,探索从器械到术式的整体创新,提出新型脊柱矫形内固定器械“双头钉”。

这一设计在椎弓根螺钉基础上增加第二根连接棒的连接能力,使内固定结构由“单通道”拓展为“双通道”,为矫正力的分配与传递提供更多选择。

器械也经历迭代:从固定式双头钉到万向双头钉,再到可进行多平面调节的万向双头钉,逐步适配不同畸形类型与术中操作需求。

团队进一步提出“序贯矫形”理念,将复杂矫正从“单次强矫正”转向“分阶段、分平面、协同推进”,提升矫正过程的可控性和精细度。

对策——以“器械创新+技术体系+临床闭环”提升治疗能力与标准化水平。

据介绍,“双头钉”可在一定程度上简化安装与调棒操作,缩短手术时间、减少术中出血,从而提升整体安全性;双连接结构有助于提高内固定强度,降低术后断棒、松动或螺钉拔出等风险。

更关键的是,“双头钉”与“序贯矫形”相结合,使医生能够按照既定步骤逐步完成多平面校正,减少在单一步骤中集中施加矫正负荷带来的不确定性。

该团队强调以临床疗效为导向,遵循“临床发现问题—医工结合研究—回归临床验证优化”的闭环路径,并形成理论创新、器械出新、技术创新协同推进的“三位一体”模式。

相关成果已与企业合作推进产业化,在20余家三甲医院完成近千例复杂手术应用,并获得省部级科技奖项,为形成可复制、可推广的规范化路径奠定基础。

前景——从单点技术突破迈向体系化能力建设,国产方案有望在更大范围释放价值。

随着人口老龄化加速、青少年脊柱侧弯筛查与诊疗需求提升,脊柱畸形治疗将面临更大规模的临床需求与更高质量的医疗供给要求。

未来,围绕复杂畸形的分型决策、围术期风险评估、标准化手术流程、长期随访与真实世界数据积累,有望与新型内固定器械和序贯矫形理念进一步耦合,推动更精细的个体化矫治。

同时,产业化与多中心应用将促使质量控制、培训体系与适应证边界更加清晰,推动国内在高端骨科器械与术式创新上形成持续引领能力。

业内人士认为,这类从临床问题出发、以系统性方案解决难题的路径,代表了我国高端医疗创新由“单品改良”向“整体解决方案”升级的趋势。

从跟跑模仿到自主创新,中国脊柱外科的这场技术突围生动诠释了"临床需求驱动科研创新"的发展规律。

双头钉技术的成功不仅为全球脊柱畸形患者带来福音,更彰显了我国医工交叉创新的巨大潜力。

在健康中国战略指引下,这样的原创性突破必将推动我国医疗技术实现更多从"并跑"到"领跑"的历史性跨越。