RTR 2015:王金武教授谈转化医学在康复领域的应用

2015-11-16 14:25 来源:丁香园

2015 年 10 月 31 日至 11 月 1 日,由上海康复辅具与老年福祉产业技术创新战略联盟、国家康复辅具研究中心、上海交通大学医学院附属第九人民医院主办的《第一届国际康复医学与康复工程前沿技术临床转化会议》「2015RTR」在泰州中国医药城召开,来自国内外康复医学与康复工程领域的 280 余名知名专家和成员参加了此次会议。

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在《第一届国际康复医学与康复工程前沿技术临床转化会议》上,上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科主任医师,兼上海康复辅具与老年福祉产业技术创新战略联盟副理事长兼秘书长王金武教授,做了关于《数字骨科与 3D 打印技术在骨科与康复辅具领域的临床转化》的报告,并接受了丁香园的采访。

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丁香园: 您在康复医学领域深耕多年,也取得了非常丰硕的成果。多个场合中您都有提到医工结合的必要性,是什么样的原因促使您坚持这个理念?能否列举一些这方面的成果?

王金武教授: 我的导师戴尅戎院士,也是本次大会的名誉主席,早在第二医科大学未并入上海交通大学之前,就和交大的王成焘教授合作个性化的人工关节项目。当时的模式就是医生提出临床需求,工程师通过影像学采集、计算机辅助设计、数控加工等方法实现之后返回临床进行术前模拟手术验证,反复修改直到满足临床需求。一个产品从医生提出需求开始到工程师临床设计、制造,最后回归临床应用,我们有非常多的成功案例。这么多年的医工交叉,实际上就是戴院士提出的转化医学的理念。

从我个人角度出发,在医工结合方面深受戴院士的熏陶,导师对我产生了很大的引导作用。另一方面我也兼任了上海交通大学生物医学工程学院的教授、博导,同时培养工程方向和临床方向的研究生。我与上海交通大学的谢叻教授等工程方面的专家,一直有密切的合作。我们的产业技术创新战略联盟,也为康复医学界医工交叉合作搭建了一个很好的平台。

在成果方面,这次大会展出的上肢康复机器人,就是由我们医生、康复治疗师、工程师共同完成的。患者可以看着显示屏,由机器带动去完成康复训练,好处就是康复的过程更加量化,有人机信息交互,形式更加轻松有趣,也解决了康复科人力不足的问题。这个项目也是我们医院、大学和企业三方联动的成果,我们申报了上海市科委的产学研医项目,是一个比较大的项目。目前样机已经在企业中设计生产了两套,并通过了医学伦理委员会的审批,接下来可以进入临床验证阶段,最终将通过企业进入批量生产和临床投放阶段。

丁香园:您此前在美国排名前 3 位的著名骨科医疗中心—克利夫兰医学中心临床研修学习 1 年,从您切实感受出发,国内外在康复领域都存在哪些差异呢?

王金武教授:实际上在出国之前我在国内就已经是副教授了,以前也曾在美国等地短期学习过。但是这类短期交流学习,都没有深入了解国外在医学产业化,或者说转化医学方面的研究,与我们国内的企业、医院研究人员的参与程度和临床转化方面到底存在怎样的差异。我希望在医学科研产业化方面有所突破,所以决定在 2008 年赴克利夫兰医学中心学习。我们出国交流的医生大部分都到基础研究实验室或单纯手术中心去,并没有到真正的转化型医院去学习临床的转化型研究。实际上美国的大型医院都有转化医学的研究所,而克利夫兰医学中心就拥有一个骨科和康复科的临床转化研究所,这也是我选择克利夫兰医学中心的主要原因。

在克利夫兰医学中心学习的一年当中,我学习到了非常好的一个模式,就是之前提到的产学研医的结合。美国的大型医疗器械厂商会聘请医院的专家作为医学顾问,在一些新想法产生的初期就会进行一些临床转化研究,在医生、科研人员、企业、工程师的多方合作下制作原型产品。这些产品会在实验室和临床之间循环改进更新,直到投放临床使用。相较国内的临床转化,国外的医生在整个产业链中权重更大,而且从医院、企业和政府三个层面出发都非常支持这项事业。目前我们国家的转化医学,从政策机制、企业、医院还有医生每一个层面上都有不小的差距。这种距离不是某个人的问题,而是一个系统的、理念上的差距,反映到我们国家康复、骨科乃至其他领域医疗器械的研发和临床转化,都存在瓶颈,需要我们共同努力去突破。

丁香园:3D 打印作为一项新兴技术,被人们寄予厚望,在康复辅具等医疗领域的发展空间巨大。从公开资料来看,3D 打印技术在医疗领域的应用目前多集中于打印骨骼模型、牙齿模型、人工关节等方面。您如何看待这项技术?在康复领域是否有成功应用案例?

3D 打印技术在工业、航天、医疗、珠宝加工甚至文物修复等领域普及非常快,但也不是一个新的概念。实际上传统的制造技术叫做减材制造,就是把大量的原材料通过数控机床等加工成小的工具或者设备,不可避免会产生大量原材料的浪费。而 3D 打印是增材制造,我们九院和交大在很早以前就开始研究,现在上海交大数字医学临床转化教育部工程研究中心的实验室里还保留了一台 30 年前的快速成型的仪器,可以使用纸浆作为原材料打印制作模型。九院和交大医工结合的 30 多年来,我们已经用塑胶代替了纸浆,为完成骨科内植物植入体内,又用钛合金等金属材料代替了塑胶,在骨科临床个性化内植物 3D 打印技术上已经走在了整个学科的前沿。

目前九院已经在医院内设立了 3D 打印中心,同时在交大这边也成立了一个 3D 打印基地。我们在临床上,已经开始使用 3D 打印制作内植物假体,人工的肩关节、骨盆、颈椎都开始利用这项技术进行精准的打印制作。

当然 3D 打印技术在临床上的应用才刚刚开始,很多标准和工艺都在慢慢探索。目前我们的假体通过了医学伦理委员会的审批,同时又和国家以及上海的药食品监督管理局合作,进行 3D 打印技术临床标准与规范的探索与研究。3D 打印还没有非常完整的规范,比如传统骨盆假体和打印的假体力学强度有什么差异,植入后的安全性如何,有效性如何,都需要一个评价的标准。目前我们提出的解决方案是,用软件模拟患者静态及活动状态下的受力并取得相关数据,然后在打印假体的时候,预留部分材料作为测试件进行实验,综合评估假体力学强度和安全性。

3D 打印在临床应用阶段是有一定瓶颈的。首先是支付体系,患者完全自费承担还是有一定压力的。我们希望有医疗保险或者其他支付体系来支持,这样消费市场就会扩大,市场扩大后企业也愿意参与研发和生产,整个产业链才会蓬勃发展。第二个是政策影响,这一点目前已经得到了非常好的支持。国家提出的「大众创业 万众创新」,为我们提供了非常好的土壤。目前我们 3D 打印领域已经从单纯的康复支具,发展到手术导板,再到植入 3D 打印假体,乃至高端的生物打印,政策给予了很大的支持。去年我们和一家企业就获得了一个科技部「863」基于多种细胞及生物材料组合输出的高精度 3D 打印技术的研究与装备制造的重大项目,这和政府的支持有很大的关系。

丁香园:《第一届国际康复医学与康复工程前沿技术临床转化会议》在泰州举行, 本届会议的主题是「创新转化,智造未来,乐享康复」。您是大会共同主席之一,能否跟我们分享一下主题设立的背景?

王金武教授: 我们国家人口基数大,社会已经进入老龄化,康复养老产业的压力很大。而我们的康复辅具和养老产业都比较弱,产业迫切需要转型,需要更多的人才、技术和资金。泰州医药城是我们华东地区非常好的医药产业基地,有不少康复产业相关的企业和院校坐落其中。依据这三点,立足于国家「十三五规划」的政策支持,我们促成了这次会议。我们希望借助这次会议,在泰州建立一个人才、技术和科研转化的基地,推动产学研医的发展。在这次会议上我们取得了不少框架性的协议,希望在将来发挥长三角经济带的人才聚集优势、技术聚集优势、产业聚集优势,将我们的成果推广向全国。

丁香园: 您曾先后得到过三位院士的器重和培养,分别是手外科专家顾玉东院士,断肢再植专家陈中伟院士,骨关节专家戴尅戎院士,这在行业内是十分不多见的。在与这三位院士共事和学习期间,您一定学到了很多,能跟我们分享一下您最大的收获是什么?

王金武教授: 这三位大家在医学领域作出了杰出的贡献,也都是我非常尊敬的老师,我非常感谢他们在我医学道路上的指导和帮助。 

我的三位老师虽然所属的领域不同,但是有很多共同点。首先是是专注,不管在自己的生活、工作还是学术领域他们都非常的专注,这一点影响了我的为人处事。

其次,三位院士都非常乐于接受新事物。无论在在科研领域,还是我们现在提到的转化医学领域,他们都非常积极地去捕捉新事物,并带入自己的思考,从一个点再带动到一个面,最终带动整个学科,这一块对我影响非常大。

王金武教授个人简介:

上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科(上海市关节外科临床医学中心)主任医师、教授、博导、医学博士,中华医学会医学工程学分会数字骨科创伤与关节委员会副主任委员,上海康复辅具与老年福祉产业技术创新战略联盟副理事长兼秘书长,上海市骨科康复专委会副主委,上海市疼痛康复专委会副主委,上海市康复医学工程学会常委,国家十三五规划「康复工程与老年福祉产业领域」工作组专家,国家「863 计划」项目、「国家重大科技支撑计划」子课题负责人。 

致力于骨关节外科、创伤骨科、周围神经、数字医学与骨科康复工程的基础研究和临床实践,先后入选「上海交大优秀青年教师」培养计划,「上海市启明星」、「上海市启明星追踪」、「上海市浦江人才」计划,培养期间曾前往美国、新加坡等国家多家医院骨科交流学习。

先后承担包括科技部「973」子课题、国家自然基金在内的国家级课题 6 项,省部级课题 10 项,参编专著 9 部(副主编 4 部)、国家发明专利 5 项、第一作者发表包括 SCI 论文 50 余篇。作为课题负责人或主要成员荣获上海医学科技进步一等奖、上海康复医学科技进步一等奖和中华医学科技进步一等奖各一项。

编辑: wux