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骨科医学科普10:未来骨科疾病治疗的突破点在哪?

挚馨健康 XIN HEALTH 编辑团队 2022-07-25 08:54:15 发布

前面的课程里,我们说了各种常见骨科问题的成因和解决方案。估计你也看到了,虽然骨科医学的历史差不多和人类历史一样长,但它依然有很多问题没办法解决。

课程的最后一讲,我想和你把眼光放到未来。一起看看在未来,我们突破运动系统束缚的机会有多大。

通过对骨科发展前景的分析,我个人是非常乐观的。我认为,未来人类将完全摆脱运动系统的束缚,实现真正的行动自由。你可以放心去冒险、去体验,有骨科医生为你保驾护航。

为什么我这么肯定呢?主要有三个方面的原因,也就是未来骨科发展的三个方向——仿生医学、生物医学和再生医学。

仿生医学:修复受损功能

想要摆脱束缚、自由活动,我们当然得有能力修复运动系统的损伤。

咱们前面说过,骨科伤病的治疗方法有四个——切除、修复、重建和再生。而要重建运动系统的功能,就得用到各种人工假体。

在骨科发展的初期,医生对于运动系统了解不多,在选择替代材料的时候,往往非常简单粗暴。比如关节置换手术,最初曾经采用过象牙、玻璃、塑料、不锈钢等材料代替我们的关节,人造关节的形状也是千奇百怪。可想而知,这些设计当然是失败的。直到现在骨科常用的这些材料的出现,人造关节才有了接近人体自身关节的功能。

这里多说一句话:

如果你遇到了骨科问题,需要选择替换的假体,比如说人工关节,目前国内的和进口的材料区别不大。如果追求性价比,选择国产的完全没问题。

不过实话实说,现在的这些人工关节,虽然能够重建患者关节的功能,但是在材料特性、运动模式上,还是和人体自身的关节有差别的。这也是一小部分患者手术后感觉不舒服,甚至对手术效果不满意的原因之一。

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别担心。随着对运动系统以及新材料研究的深入,仿生医学正在兴起——

一方面,关节假体的材料越来越接近人体本身。

比如说,一种英文简称PEEK的材料(聚醚醚酮),就和人类软骨的特点非常像,不仅有弹性,还特别耐磨,比我们现在用的金属的人工关节强太多了。

如果能用它替换关节里受损的软骨,效果肯定特别好。所以怎么改造它,把它利用到临床上,就是现在研究者们攻关的重点。类似的新材料还有很多,比如新型生物陶瓷材料、复合钽金属,虽然大多数还处在探索阶段,但是走出实验室只是时间问题。

另一方面,人造关节的外观设计和运行模式越来越接近人体原本的关节,甚至出现了很多个性化设计。就连过去被忽视的细分领域,最近都出现了新变化。

比如,男性和女性的膝关节存在着差异,现在已经出现了专门为女性设计的膝关节;再比如,年轻人和老年人的运动模式是不同的,所以就出现了专门针对年轻人的,活动度更好的人造关节。

未来,人造关节不仅会在材料特性上和人体越来越像,在运动模式上也会越来越接近真实的关节,病人当然就能获得更好的治疗效果。

同时,仿生不仅是模仿,还能在原有基础上增强。最典型的,就是“外骨骼”技术。通过机械装置增强肢体的能力,让佩戴者完成之前无法完成的事情。

其实,这些已经不再是科幻电影和小说里的幻想了。比如,很多运动系统受损的患者,就能通过佩戴外骨骼弥补身体的缺陷。最有名的就是残疾运动员“刀锋战士”,凭借一双假肢,不仅能正常奔跑,还连续刷新了世界残疾人短跑记录。

当然,这些设备也可以用在正常人身上,让人跑得更快,携带更多的物品,举起更重的器械。目前在军事领域,外骨骼研究是各国竞争的重要一环。相信在未来,它们会逐渐走出实验室,走进每个人的生活。

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生物医学:根治各类骨病

仿生科技当然好,当下的进展也很多,但是我得说,这还不是我们骨科医生眼里真正的未来。

因为相较于发病后换掉关节,我们当然更希望完全攻克这些疾病。但遗憾的是,很多骨科问题,当前并没有很好的治疗方法。最典型的,就是前面说过的类风湿性关节炎和强直性脊柱炎。

它们是免疫系统出问题,错误攻击病人的骨组织导致的。所以,要想治疗这些疾病,我们总得先把免疫系统搞清楚吧?它是如何工作的?为什么会莫名其妙发生错误?又是怎么攻击我们身体的……

但问题是,人体的免疫系统太复杂了,到现在我们对它的了解还非常肤浅,更谈不上针对性的治疗手段了。所以对于这些疾病,骨科医生能做的仅仅是对症治疗,缓解症状,也就是咱们常说的“治标不治本”。

但是,如果能找到免疫系统功能紊乱的原因,对应地做出干预,不就能减轻这种损伤,甚至是从根本上逆转病情了吗?

确实如此。而且可喜的是,这方面的研究已经初现曙光。

其中最值得说的,就是一大类被称为“生物反应调节剂”或者“生物制剂”的出现 。这些生物制剂起作用的对象,是人体内被称为“细胞因子”的蛋白质。而免疫系统之所以紊乱,正是这些细胞因子导致的。所以只要能找到这些细胞因子,用生物制剂调控它们的活动,就能减轻甚至逆转疾病。这就属于咱们说的“生物医学”。

不管是科研实验,还是临床实践的结果都表明,最常使用的生物制剂,比如阿达木单抗、依那西普和注射用英夫利西单抗,能有效控制类风湿性关节炎和强直性脊柱炎的进展,甚至逆转已经造成的损害。目前,这三种药物都已经在咱们国家获准上市。这当然是一大福音。

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不过得说,目前这些生物制剂还非常昂贵。相信在未来,随着发病机制的进一步阐明,以及制药工业的持续发展,更高效、更便宜的药物必将出现。

到那个时候,类风湿性关节炎和强直性脊柱炎的病人,就不用靠止痛药缓解疼痛了,也不必等到病情发展到终末期,实在无计可施的时候再去做手术了。而是在发病早期获得诊断,并通过针对性的免疫调节药物,把病情控制在早期,甚至完全治愈。

当然,这只是狭义上的生物医学。如果我们把生物医学的定义放宽,那除了这种用生物制剂调节免疫系统的思路之外,当下非常热门的基因编辑技术,也属于生物医学的一个分支。它在骨科领域,也有很大的应用前景。

现在已经有很多骨科疾病被证实,与特殊的基因缺陷有关。比如说脆骨病,这类孩子的骨头非常脆弱,稍微一碰或摔跤就会骨折,所以又被称为“瓷娃娃”。他们往往寿命不长,很早就会夭折。如果我们能精确定位到突变的基因位点,并采用基因编辑技术进行修正,就能从根本上改变这类孩子的命运。

相信在不久的未来,更多的生物疗法将被应用到临床,将骨科疾病彻底消灭。

再生医学:真正实现永生

当然,上面说的仿生医学和生物医学,是骨科医学正在发生的突破。

如果我们把眼光放得更长远一些来看,这就是骨科最终的未来吗?修复了受损的功能,根治了各种骨病,就是骨科的终局吗?

可能还不是。如果抛开眼下的各种限制,生物学家和骨科医生会看到更远的未来。

前面说过,人类的运动系统在设计之初就不是用来支撑百岁人生的,所以进入中老年就会发生退化。在过去,人的寿命比较短,很多时候还没等到运动系统退化,就因为其他疾病死去了。而现在,随着现代医学的发展,人的寿命大大延长,运动系统反而成了我们实现百岁人生的瓶颈。

这时候,即使有仿生医学,设计出符合人体的替换材料,即使有生物医学,可以治疗各种骨病,我们还是没办法解决这些问题。因为无论如何,劳损和退变都是不可避免的。

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怎么办呢?有没有什么方法能让我们的运动系统始终健康,永远停留年轻岁月呢?

还真有。那就是再生医学。虽然听起来特别科幻,但这或许就是医学发展的最终未来。

所谓再生医学,咱们前面简单说过,就是利用干细胞技术,培养出可再生的细胞、组织和器官,一旦身体的某个部位发生创伤,就用培养出来的替换它。

这是一个很有前景的思路。因为替换上的不再是冷冰冰的人造零件,而是和我们的身体一模一样的再生组织。而且它还处于最佳的功能状态,能够发挥最好的作用。哪里坏掉就用再生的组织和器官替换掉它,运动系统的所有问题,都可以被完美的修复,从而保持巅峰状态。到那个时候,人类将彻底摆脱运动系统的束缚,实现高质量的百岁人生。

当然,再生医学不光是骨科的事情,所有的医生都在密切关注。因为一旦这个领域实现突破,能替换的就不仅是我们的运动系统了,心脏、肾脏、胰腺所有这些器官都可以替换。就像换零件一样,哪儿坏换哪儿。一个一百岁的老人,可能拥有20岁的心脏、25岁的骨骼、30岁的肌肉和100岁的智慧。到那个时候,人类就真正实现了永生。

当然,必须得承认。这一天还很遥远,因为它不仅有太多太多的技术细节要攻克,还有各种各样的伦理问题需要我们面对。而且一旦它实现了,我,包括万万千千的骨科医生可能就要失业了。

但没关系,我相信这一天一定会到来,也希望这一天早点到来。

 

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