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臨床成果研究專利心情點滴連絡我們

學術研究成果及貢獻綜合說明

於2005年7月起即擔任亞東醫院骨科主任。臨床服務與骨科行政工作外,並參與兩次亞東醫院醫學中心評鑑。此外,仍致力於亞東醫院住院醫師與醫學生之教學。2007年起至元智大學生技所任教,開設臨床醫學概論與人體器官系統疾患導論兩門課程。近年來之研究方向主要在於利用醫學工程之技術,探討關節創傷及病變之治療與預防,茲說明如下:

(1) 利用組織工程技術治療膝關節軟骨之損傷 在組織工程支架之研究上,以模擬軟骨外基質之方式,將透明質酸、明膠與硫酸軟骨素,交聯後行成三重聚合物。以此為支架,植入軟骨細胞,成功進行體外軟骨組織工程,並進行迷你豬動物實驗【Biomaterials. 2006 Mar;27, 9:1876-88,SCI】。進一步將生長因子TGF-β固定於支架上加以改良【Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 2006, 77B: 338–348, SCI】。在組織工程生物反應器與培養環境調控之研究上,設計生物反應器以利進行軟骨組織工程。利用虹吸原理將細胞一層一層帶入支架之內【中華民國專利發明第286158號】。並探討電磁波如何促進人造組織的生長,了解電磁波在軟骨組織修復上之使用及其如何影響軟骨細胞生長,例如第二型膠原蛋白及glycosami-noglycan之表現 【Journal of Biomedical Materials Research: Part A. Mar. 11, 2009. E-pub ahead of print, SCI】。在組織工程細胞之選擇上,以軟骨細胞成功進行組織工程之實驗後,有鑒於軟骨細胞來源有限及繁殖力低,進一步探討骨髓間葉幹細胞之可行性。將骨髓間葉幹細胞植入第一型膠原蛋白支架內進行軟骨組織工程,成效較細胞聚集(pellet culture)培養方式為佳【Artificial Organs, 2008, 32, pp. 561-566, SCI】。近年來,持續開發軟骨組織細胞新來源與新支架。以骨髓間葉幹細胞及血小板凝膠進行不需製備支架與體外軟骨細胞培養的方法獲得2008國家新創獎學術研究組之肯定。並以關節滑膜幹細胞合併去細胞軟骨基質改質之纖維蛋白為支架進行軟骨組織工程之研究獲得亞東醫院2009年幹細胞研究重點計劃之研究經費補助。

(2) 部份人工關節失敗原因探討 近年來由於人口老化,因退化性關節炎或骨質疏鬆症接受部份人工關節置換術之病患持續增加。在治療膝關節退化性關節炎上,部份人工膝關節置換術已經有三十年以上之使用歷史。多數骨質疏鬆之病人會發生股骨頸移位性骨折,其中許多人會接受雙極式半人工髖關節置換手術。部份人工膝關節置換術後仍可能造成失敗,其原因包括未經過置換部位之關節軟骨的持續退化。文獻上指出, 雙極式半人工髖關節所產生聚乙烯襯墊磨耗顆粒之數量,是全人工髖關節的兩倍。過去在臨床研究文獻上,並未有人探討過聚乙烯襯墊磨耗顆粒對關節軟骨之影響。我們假設聚乙烯襯墊磨損會造成關節液之磨潤化學效應。而聚乙烯襯墊磨耗顆粒,可能會引發關節組織中軟骨細胞或巨噬細胞之發炎反應。首先,我們設計體外模擬部份人工關節之模型【J. Orthop Surg Taiwan, 23, no.1, pp. 10-15, 2006.骨科醫學會優秀論文獎】,發現軟骨摩擦力確實會上升【Materials Letters, 61(16), pp. 3381-3384, 2007 ,SCI】。進一步將軟骨細胞、巨噬細胞與磨耗之聚乙烯顆粒一起培養,發現細胞能夠吞噬聚乙烯顆粒,並且釋放可能導致退化性關節炎的一些發炎因子。軟骨細胞存活率減少,增加一氧化氮與前列腺素E2的產生【Biochem Biophys Res Commun 369: 884-8, 2008 SCI and Biomedical Engineering, Applications, Basis and Communications. Accepted on 2009, SCI】。這些現象可能可以解釋部分置換人工關節後軟骨退化的原因。未來若針對這些因素加以預防,應有助於改善部分置換人工關節後之軟骨退化。

(3) 肘關節損傷後術後保護與復健 肘關節損傷之治療亦為本人近年來臨床服務與研究之重要領域,曾多次受邀至國內各相關學會演講。肘關節一但受傷後,易產生僵化。因此在手術後必須馬上活動,但是又需固定保護。為克服此一兩難情況,本人與亞東技術學院陳佳萬教授合作,進而研發新型動態肘關節支架。此支架可以保護肘關節,但其特殊之軸承設計使得肘關節仍可以保持活動,此支架曾獲得中華民國新型專利。為追求進ㄧ步療效,我們設計將此支架與復健機結合,術後除可保護之外,並利用機械式被動關節活動方式進行復健【Biomedical Engineering Applications, Basis, and Communications. Vol. 19, No.3: 165-9, October 2007, EI】,並獲得專利【中華民國專利證書:新型第333178號】。陳佳萬教授近年來努力於鞋墊與新式鞋具之開發與專利申請,本人亦以骨科醫師之專業提供意見與協助,近年來協助取得三項中華民國新型專利。