王成焘:为什么3D打印很好,医院却不敢用



 

三月的上海,春寒料峭。出租车留下尾烟,只剩下我们一行三人站在漕河泾开发区松江高新产业园7栋楼前与保安面面相觑,园区内高楼林立,人迹罕见。

在保安的指引下,我们推开了上海光韵达数字医疗科技有限公司(以下简称“光韵达数字医疗”)的玻璃门,王成焘教授正在前台与员工低声商量着什么。整个环境都沉浸在一种静谧的科研氛围中,不难想象,正是在这里,科研人员曾利用3D打印技术为我国首例“母子拼肝”、连体女婴分离、肝脏巨大肿瘤切除等一系列高难度手术保驾护航。

像突然的闯入者,我们连呼吸都变得小心翼翼。

王教授带着慈祥的笑容问:“你们是……?”

“我们是上午跟您约好做采访的《3D打印世界》。”

“哦……”老先生不怎么把俗务放在心上。

毋宁说是采访,不如说是学习,在空调的暖风中,王教授接待了我们这些后生小辈。

筚路蓝缕 追求医疗3D打印产业化

光韵达数字医疗由深圳光韵达光电科技股份有限公司投资成立,以上海交通大学王成焘教授的技术团队为核心,为医方、科研机构等提供灵敏、快速的个性化医学3D打印服务。这里既是一个公司,也是王教授带领的研究团队的一个产业化基地。

王教授与3D打印结缘已久,上世纪90年代,王成焘教授与戴尅戎院士在国内最早开展个体化人体关节的设计和研究分析,认识到国外的3D打印技术对研究工作非常有用,而国内还没有,最开始王教授的团队根据3D打印层层打印的原理,手工一层一层地雕刻出塑料板,王教授戏称其为“手工3D打印”,如今这个粗糙的手工三维模型还摆放在陈列室里,纪念着研究团队当年对新技术的孜孜追求。

随后,上海上汽集团引进了全上海唯一一台3D打印机,王教授才真正得以使用上3D打印,随着211工程的推进,上海交大也获得了可以购买3D打印设备的资金,“目前国内也承认我和戴教授最早把3D打印引入到医学。”

2004年,王教授和戴院士两人领导的团队拿到了国家科研进步奖,通过产业化给全国100多家医院做了7000多例手术,近几年随着3D打印在医疗上应用越来越广泛,已经成为不可或缺的技术,上海市领导鼓励王成焘教授将产业做大,2015年王教授与深圳光韵达一拍即合,双方合作成立了光韵达数字医疗。

目前光韵达数字医疗投入了几千万的资金,引进了包括国内外的金属、树脂、尼龙等3D打印设备,严格按照国家医疗器械产业规定,设立了后方洁净室、阳性反应洁净室、细胞检测室等来一步步进行检测。

“大家一哄而上说要做医疗3D打印,但首先需要思考你是不是医疗器械单位?如果是,那么国家有一连串的医疗器械法规,必须通过ISO13485认证,我们现在就是按照这个模式在推进。”王教授带领我们参观整个数字医疗中心时,经过的每道门都设有密码加指纹的门禁。

据王教授介绍,目前他们主要在做的工作是3D打印的三大应用:手术规划模型、手术导板和金属3D打印植入物的临床科研。

“我每天的工作就是八点半来,看着他们一个一个上班,说今天你干什么,昨天你做的怎么样。”王教授如此调侃着自己的工作,但每天面临来自医院、医疗器械公司、科技机构的需求,没有一个是简单的。

王教授的团队中,有来自医学的人才,但他们不懂工程设计,来自工程设计的人才又不懂医学,而两者都需要直接面向医生,医学又是一个非常广泛的学科,学习骨科的人基本听不懂心血管外科,学心血管外科的人听不懂脑外科,但这些领域王教授的团队都必须去面对,还需要学习医工融合的交叉知识。

“但是年轻人都很聪明,半年憋下来基本上就上手了,现在团队也逐渐开始专业化,你面向这个领域,他面向那个领域,培养出了这样专业化的人才。”王教授表示。

除了满足病人个体需要,还有医生自己的提出的要求——我的刀想怎么开,我想做出什么样的东西……

“所以我常常带着他们一批人像研究生一样在干活,大家一起研究怎么弄,怎么实现这些需求。”王教授感叹。

切实案例 造福病人和医生

每周发生在光韵达数字医疗的医疗3D打印应用案例有很多,除了之前新闻报道的“母子拼肝”手术、连体女婴分离手术等,王教授在访谈中信手拎来的一些案例,或许可以让读者更接近3D打印,了解它给我们的生活带来的切实改变。

这是来自上海仁济医院的需求。人的骶骨上有六个孔,医生在这六个孔中刺进六个电极就可以通过电流控制人的大小便,这种方法在治疗老年人尿频尿急等疾病上可以发挥重要的作用。

以往,医生要把这六个电极塞到骶骨的六个孔里面要先拿一根导针刺进去,然后观察X光判断是否刺进了准确的位置,如果没刺准,拔出来,调整方位再刺,一直到刺进孔中,再把一个管子沿着针塞进去,然后器械沿着管子通进去。这样的手术一般要三到四个小时,六个孔刺十几次才能准确刺到,不仅病人承受多余的苦痛,医生每天治疗五六个病人,一天到晚观察C型臂X光显影,这也对医生的健康造成了很大的伤害,甚至有的医生因此患上白血病。

因此仁济医院的医生提出,是不是可以预先在计算机上进行三维建模,确定病人骶骨上六个孔的方位,打印出一个手术导板,把这个模型往病人身上一扣就可以沿着管子往下穿刺,这样一来百发百中。“医生提出这样的想法,我们说好啊,大家一起动脑筋,一个礼拜就把它试验出来了,试用的效果非常好”,王教授透露,现在仁济医院这类手术都是使用3D打印导板的方法,一个手术只要三到五分钟就可以完成。

再如,王教授团队最近和医疗器械公司美敦力合作研发仿人体心血管系统,专门提供给年轻医生做心脏起搏器植入手术锻炼,因为心脏起搏器植入是一种非常高难度的手术,而医学的学习周期又很长,因此这类的人体仿真医疗器材也能极大地加速年轻医生专业技能的提高。

光韵达数字医疗还有来自上海交大的科研人员做后盾,能够非常快速地响应医生的设想,甚至一个礼拜就能做出原型,由此形成订单,再产生业绩。在一次展会准备阶段,医生发现国外椎间孔镜训练系统采用光学导航技术代替C型臂X光机,可减少训练中医生的吃光量,王教授立刻调动团队中的导航力量,只用了三天时间完成了导航技术与人工人体的嫁接,在展会上及时亮出代表中国水平的展品。

3D打印走进医院的两大障碍

1、未进入医院收费系统

3D打印在医疗领域推进如火如荼,在上海、深圳、广州这些一线城市中3D打印已经成为高水平医生的常规医疗手段,相关的法律法规认证也一直是大家的心头热。王教授表示,国家食品药品监督管理总局(CFDA)在前年就进行了全国调研,去年年底已经一点点地推出了法规条例,引导产业的健康发展。

如今与3D打印相关的医疗器械的分类也已基本完善。例如,对模型属于一类医疗器械;、导板属于二类医疗器械;金属植入物属于三类医疗器械,并进行了风险等级的划分:其中,过去已有的原本用传统的机床铣削加工制作,而现在使用3D打印的金属植入物属于三类中的低风险医疗器械;过去原本没有,出现3D打印后才能制造出来的植入物则属于三类中的高风险医疗器械。

“你自己做了什么对号入座就可以,这是药监局管的事,”王教授表示,“但现在最大的问题是3D打印未进入医院的收费标准和医院的收费系统,找谁收费成为一个大难题,这是发改委和卫生委在管的事。”

以3D打印模型为例,打印一个模型需要好几千块钱,医院的常规做法是首先对病人做出解释,病人同意这个做法好,双方才约定进行收费,严格来说这样的做法是不正规的。而医院乱收费也是当下非常敏感的话题,因此即使3D打印很好,很多医院也不敢用,怕被病人告。

目前,在湖南省,发改委、卫生委已经发布在省内做试点,进入了医院收费标准,安徽省也在出台政策,王教授等相关人士也在推动上海市进行局部试点,但王教授表示,要在整个国家层面进行推广,一时的难度还很大。3D打印一股风来,什么都要3D打印,容易造成医院乱收费。

但目前,值得高兴的是,中华骨科学会下面的数字医学分会数字骨科学组出台了一个《专家共识》,已经明确规定骨科中哪些适应症用3D打印会更好,比方说严重的脊柱畸形,在这个范围内可以进行3D打印,骨科已经走在了前面,相信其他领域也将出现相关的规范。

王教授希望媒体呼吁国家主管部门尽快公布相关的收费条例,让3D打印科学地走进医院。

2、费用依旧偏高

尽管这几年国产3D打印设备已经迈上了一个台阶,将进口设备的价格拉低了一些,但高档的3D打印机资源依旧还在国外,机器贵,特别是材料贵。

拿光韵达数字医疗为上海第一人民医院“母子拼肝”手术做3D打印肝模型为例,模型打印出来以后要收费三万五。“当时第一人民医院的院长就说怎么这么贵,我的病人怎么受得了,”王教授跟他解释,“你称一下这个模型多少克,我再告诉你国外收我多少钱一克的材料。”因此价格完全被国外给卡死了。

3D打印一个手术参考用的模型就要病人多花三万五千块钱,是医院乱收费?还是企业乱收费?显然病人完全不会理解。最后王教授的团队花费了很大的研究力量,采用了其他各种打印手段,将费用压缩到了患者可接受的范围以内,“我们很多时候不是在研究怎么将这个东西做出来,而是想办法把它做到医院和病人能承受的价位。”

王教授表示,目前我国主要是在金属3D打印和国外有一定的差距,非金属的已经不分伯仲。因此希望国内同行能研究出高技术水平的设备和材料,将国外的价格再进一步压下来。

医学专用的3D打印成趋势

3D打印经过三十多年的发展,一开始就是为工业服务而设计,而医疗却成为一块意料之外的成长沃土,但是直接将工业用3D打印转移到医疗应用,有一些医用材料打印不了,比方说PEEK。

“因此,现在应该到了为医学开辟一个专用的3D打印设备的时候了,专门开发医用的3D打印技术和打印机成为了发展趋势,”王教授表示,目前已经行业有了专门打印牙齿、陶瓷、植入物的3D打印机,王教授的团队也在研究专用的打印设备,他断言“几年以后我的话会成为现实,有一些设备它就叫医用3D打印机。”

20几年前,王成焘教授与戴尅戎院士将3D打印引入到医疗,那时候他只认为3D打印是一种有用的技术,可以解决某些问题,而现在他依旧坚持着这样一个道理“它有什么价值就用到什么地方”,针对目前医疗界和企业界互相掺和的热闹现象,他认为不管是医院还是企业最后都会冷静下来,“医院使用3D打印,就是把它很好地用在病人身上,做好手术的个体化、精准化和微创化,而企业就应该专心研究怎么用3D打印把产品做好,各司其职。”

原文链接:《王成焘教授:医疗3D打印践行者》

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