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王成焘:医学3D打印成果亟待转化

2016-03-26 09:56
人在旅途20
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  王成焘教授1940年出生于天津,1962年上海交通大学机车车辆工程系本科毕业,留校任教。1981-1983年联邦德国Karlsruhe大学访问学者,1990年受聘为正教授,1991年任博士生导师,首批国务院特殊津贴享受者。历任数字医学教育部工程研究中心临床数字技术领域学术带头人、中国机械工程学会荣誉理事、生物制造分会副理事长兼学术委员会主任、摩擦学分会荣誉理事、上海生物医学工程学会荣誉理事、上海康复工程研究会副会长等职。

  近30年致力于工程学与医学相结会的交叉学科研究,研究领域包括:1、人体骨肌生物力学与生物摩擦学;2、外科临床数字技术;3、硬组织外科植入物;4、3D打印技术医学应用等。

  主持国家自然科学基金“中国力学虚拟人”重点项目、亚洲人工关节重大国际合作项目及面上项目15项,获省部级科研成果14项,科研成果“个性化人工骨关节CAD/CAM技术与临床工程系统”获2004年国家科技进步奖二等奖。出版《人体生物摩擦学》、《人体骨肌系统生物力学》、《骨科植入物工程学》、等国家科学专著基金资助著作6部,其中,专著《人体生物摩擦学》获2011年度中国机械工业科学技术奖二等奖。拥有授权国家发明专利30项,共培养博士研究生47名、硕士研究生48名、指导博士后10名。

  刚过完春节,生物3D打印界便被一则重磅消息炸开了锅——来自范德保大学医疗中心的肾病专家William H.Fissell IV副教授及其团队使用3D打印技术开发出了一种可植入的人工肾脏。这里程碑式的研究成果在业界再次掀起讨论生物3D打印的热潮。本期我们《3D打印商情》便盛情邀请上海交通大学教授王成焘为大家讲解3D打印技术在医疗临床上的应用实践。

  王成焘教授介绍,上世纪80年代,3D打印技术一出现就受到了医学界的重视,当时,他与另一位医学3D打印名家、骨外科学和骨科生物力学专家、中国工程院院士戴尅戎合作开展个体化人工关节研究和临床应用。当时,国内还没有3D打印机,他们便模仿它的工作原理,按照CT片一层一层手工切割塑料板,层层叠加,做出三维模型,解决了个体化人工关节设计的需要,随后在学校的211工程的支持下,购买了正规的3D打印设备,开展个体化人工关节的临床应用,并于2004年获得国家科技进步奖二等奖。在之后的10多年间,王成焘教授为医学3D打印研究做出了大量不可磨灭的贡献。

  请王教授先介绍一下3D打印技术之于临床医学具有什么样的重要意义?

  王成焘:我认为现阶段3D打印技术对临床医学具有如下三个重要应用价值:

  1、制作患者有关部位的3D打印模型,它是继X光、CT/MRI 后医学影像信息的第三个里程碑技术,当前两者不能满足医生诊断和手术规划需求时,在上述影像信息图像处理基础上进一步提供一个1:1的实体模型,对医生是一个进一步的技术支撑。

  今天的3D打印技术不仅提供骨骼的模型,而且可以提供彩色的、包含软组织的组合式模型,对临床医学的支撑力度进一步增强;

  2、3D打印手术导板。它是今天临床手术精准化的重要技术支撑,已广泛应用于口腔种植、脊柱椎弓根钉植入手术、人工膝关节置换以及整形外科等领域。从某种程度来说,它与术中导航,手术机器人相比,更容易在临床中推广应用;

  3、金属3D打印技术。它的出现不仅使个性化植入物的制造更为便捷,更重要的是它能实现多孔植入物的制作,将对骨科植入物的设计理念带来很多重大的变化。

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