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本期关注 | 戴尅戎院士:医工结合,借“力”治病

2024-06-20   《大众医学》杂志   阅读量:190

    生命在于运动,而运动离不开骨关节系统,人体骨骼、关节、肌肉的生物力学特性在骨科疾病的诊治中不容忽视。骨科生物力学具有跨学科性,涉及生物学、医学、物理学、工程学等多个领域。医生与工程师合作是实现骨科假体个性化定制及医疗创新的一大助力。

    世界上没有两片一模一样的叶子,也没有两个病情完全相同的病人。面对不同病人和既定假体型号,医生只能修整假体或“削足适履”,导致有些病人的骨关节功能和健康受到一定影响。比如,常规的接骨板和人工关节各有7~10个类型,而每年有几十万甚至更多病人需要置换人工关节,这些类型远远不能满足各种不同的需求,身材特别高或特别矮、损伤范围特别大或特别小的病人,只能将就着用。遇到骨肿瘤病人时,如果手术切除范围过小,会影响其根治效果;如果切除范围大,则找不到合适的假体。这些病人更加需要个性化的关心和照顾,需要量身定制假体。

    1980年,我们专门为一位需要做距骨肿瘤切除术的病人定制了一块人工距骨,包括与其相连的关节,结构比较复杂。后来,又陆续开展了膝关节、髋关节,甚至半个骨盆定制型假体的个性化治疗。很多病人不是骨肿瘤不能切除,而是切除以后无法有效重建功能良好的骨关节,不得不截肢。数字医学是发展个性化医疗的重要手段,有了3D打印技术后,定制式医疗器械不再是难题,病人接受个体化假体植入术后有望恢复正常功能,重建日常生活和工作能力。

    3D打印是一种技术,怎样利用它为满足病人的各种不同需求创造条件呢?就要从医疗上千差万别的不同需求出发,这就是个性化医疗。3D打印骨科假体是“医工结合”的产物。如果医生不懂3D打印技术,就没有“快速原型”;如果工程师只懂3D打印,就不知道怎么在医疗上发挥作用。医工结合给医疗开辟了更加宽广的发展道路,通过3D打印做出定制型假体是开启医工结合之路的一个良好开端。

    医工结合还可以提高创新能力,促进科研成果临床转化。早在1981年,我们在工程师的启发下,利用形状记忆合金制作的形状记忆加压骑缝钉,为一位髌骨骨折的病人进行手术固定,解决了经关节骨折治疗的一大难题。我们建立了骨科生物力学实验室,坚持聘用工程师与医生一起工作。我们在与工程学、生物学、材料学研究者的交叉合作过程中,创建了自动化的步态分析系统、平衡功能测试系统、上肢功能测试系统,研发了可供骨长入的骨粒骨水泥、第一代多孔表面人工关节等,解决了骨科临床诊疗中存在的一些关键技术难题,救治了大量疑难危重病人,帮助他们重建功能。

    随着科技与医学的不断发展、跨学科融合的不断深入,医工结合会为更多病人提供抗击病魔的强大力量。

    《大众医学》杂志2024年6月刊 卷首语

戴尅戎

    中国工程院院士,法国国家医学科学院外籍通信院士,中国医学科学院学部委员,上海交通大学医学院附属第九人民医院终身教授、骨科学科带头人,上海市创伤骨科与骨关节疾病临床医学中心首席科学家、数字医学临床转化教育部工程研究中心主任,上海交通大学医学3D打印创新研究中心主任、转化医学研究院干细胞与再生医学转化基地主任,上海市医学3D打印技术临床转化工程研究中心首席科学家,《大众医学》顾问委员会委员。

    责任编辑:九 轩

戴尅戎
中国工程院院士
法国国家医学科学院外籍院士
骨外科专家