5年前,上海交通大學與原上海第二醫(yī)科大學合并。強強聯(lián)合,不但使這所百年工科老校的學科建設實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,同時也使醫(yī)學這一涉及眾多領(lǐng)域的學科,通過學科融合和學科交叉,在一個更廣闊的平臺上實現(xiàn)產(chǎn)學研有機結(jié)合,更好地服務于實踐,更好地維護與促進人類健康。
“醫(yī)工結(jié)合合作前景廣闊,涉及學科眾多。5年來,醫(yī)工攜手共同維護人類健康的共識得到更廣泛的認可。”上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院教授、中國工程院院士戴尅戎欣然給出了這樣的評價。
他認為,“工”不僅僅指工程技術(shù),還包括理學、環(huán)境科學以及材料科學等;“醫(yī)”也不僅僅指臨床的內(nèi)外科,還涵蓋了基礎醫(yī)學、預防醫(yī)學、康復醫(yī)學等多方面。因而醫(yī)工結(jié)合可以有多種組合,主題無窮、機會無限、相互依存。
戴尅戎與上海交通大學機械學院教授王成燾經(jīng)過20多年的合作,在人工關(guān)節(jié)研究領(lǐng)域取得了重大進展,早在2004年就獲得了國家科技進步獎二等獎。戴尅戎也因在人工關(guān)節(jié)、形狀記憶合金的醫(yī)學應用、骨科生物力學、髖部損傷、骨質(zhì)疏松癥等眾多領(lǐng)域通過多學科交叉獲得的成就,先后獲國家級、市級等28項獎勵,獲得申請及授權(quán)專利11項。
戴尅戎認為,肌肉—骨骼系統(tǒng)的傷病不僅需要恢復結(jié)構(gòu)形態(tài),還需要重建其功能。關(guān)節(jié)的運動是三維空間的運動,既要穩(wěn)定、兼顧其活動度,同時還要防止其過度活動。這涉及傷情評估、動與穩(wěn)的平衡、人工關(guān)節(jié)等植入物的材料選擇以及手術(shù)技術(shù)改進等大量可進一步研究的問題和挑戰(zhàn),且需通過醫(yī)工結(jié)合,才有可能取得實質(zhì)性進展。
“醫(yī)工結(jié)合的第一步是選準切入點,即選擇課題研究的方向。而選擇的標準是應用價值——醫(yī)學實踐中的需要;第二步是需考慮在現(xiàn)有條件下的可行性。”戴尅戎認為,目前醫(yī)學科學的目標已從“治病救人”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬S護與促進人類健康”。這一轉(zhuǎn)變使得醫(yī)工結(jié)合的視野大大擴展,從病人、疾病擴大到健康的群體。從防治疾病、維護健康中存在的問題出發(fā),確定科學研究方向,制定研究計劃,這也被稱為“需求驅(qū)動型”研究。而將臨床需求上升為科學問題,就要求醫(yī)工兩個團隊加強合作,進行深入探索與研究。然而,“隔行如隔山”,這更需要醫(yī)工兩個團隊長期合作、不斷磨合。
關(guān)于團隊的組建和合作者的選擇,戴尅戎幽默地將其比喻為“談戀愛”,只有兩相情愿,相互信任理解,長期磨合,才能組建“家庭”。為此,科研工作者需具備選擇合適合作者的敏感性和判斷力。他認為,兩校的合并為醫(yī)工結(jié)合創(chuàng)造了更優(yōu)越的條件,從一位工科專家與一位醫(yī)學專家的結(jié)合,發(fā)展到一個平臺與另一個平臺的對接,為科研和臨床工作者提供了更廣泛的選擇范圍,使合作更多元化、更深入、更持久。
戴尅戎以定制型人工關(guān)節(jié)的發(fā)展為例,生動地闡明了醫(yī)工結(jié)合在發(fā)展醫(yī)學科學中的重要作用。通過與王成燾的親密合作,他們將計算機技術(shù)引入為特殊病人定制專用人工關(guān)節(jié)的研發(fā)工作中,于上世紀末實現(xiàn)了在臨床疑難病人中使用計算機輔助與加工的定制型人工關(guān)節(jié)。隨后將這一技術(shù)從髖關(guān)節(jié)開始,延伸到膝、肩、踝、肘、腕、骨盆等全身各個部位,滿足了越來越廣泛的臨床需求。然而,這一技術(shù)始終沒有擺脫逐個病人定制所造成的時間長、成本難以降低、質(zhì)量難以保證等問題。兩校合并后建立了教育部數(shù)字醫(yī)學工程研究中心,進一步引入了個體化產(chǎn)品批量化生產(chǎn)的理念。在團隊和工廠的共同努力下,增加能適用于各部位人工關(guān)節(jié)的通用部件和預制件,積累各種臨床病例的設計資料與經(jīng)驗,從而加速了為每個病人的假體進行個體化設計、加工和組裝的進程。不僅縮短了時間,而且保證了質(zhì)量,使每個人工關(guān)節(jié)既達到滿足病人個體需要的目的,又減少了臨時加工趕制的定制部件。
戴尅戎說,目前我們用個體化取代了定制型,部分實現(xiàn)了個體化假體批量化快速生產(chǎn)的理念。
醫(yī)工結(jié)合推進了產(chǎn)業(yè)化,使十余年來醫(yī)學發(fā)展更加迅速,診斷技術(shù)和治療水平日新月異。戴尅戎不無感慨地說,回顧這十幾年醫(yī)療設備與技術(shù)的重大革命,都與工程學新理念新技術(shù)融入醫(yī)學領(lǐng)域息息相關(guān)。如果沒有工程技術(shù)的支持,就不可能有今天的CT(X射線斷層成像)、MRI(磁共振)、微創(chuàng)手術(shù)、內(nèi)窺鏡、遠程會診、導航與虛擬技術(shù)的醫(yī)學應用等。許多不可思議的進展均得益于醫(yī)工結(jié)合。
在戴尅戎看來,今后醫(yī)工結(jié)合的方向還將朝著“轉(zhuǎn)化醫(yī)學”的理念邁進。典型的“轉(zhuǎn)化醫(yī)學”的含義是將基礎研究成果迅速有效地轉(zhuǎn)化為預防和醫(yī)療手段,通常被稱為“從實驗臺到病床旁”,即“B to B”(“from Bench to Bedside”)。而他更強調(diào)這一過程的循環(huán),即運用于臨床后,再從中發(fā)現(xiàn)和提出問題,進行基礎研究,取得成果后再用于臨床。為此,轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究必須打破以往研究課題組單一學科或有限合作的模式,強調(diào)按需要由多學科組成課題攻關(guān)小組或綜合平臺,發(fā)揮各自優(yōu)勢,通力合作,以提高醫(yī)療總體水平。
除此之外,戴尅戎也談到“M to M”,即“Microscope to Market place”(“從顯微鏡到市場”),他認為醫(yī)工結(jié)合的研究成果,只有最終形成產(chǎn)業(yè)化,才能進入臨床,真正運用于病人、促進健康。
結(jié)合兩校合并5年來的融合與發(fā)展,戴尅戎說:“過去的5年帶來了很多希望,但還遠遠不夠。”
原文鏈接:《科學時報》 (2010-7-13 A1 要聞)
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