來源:市場資訊
(來源:南京發(fā)布)
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○機械臂在導(dǎo)航系統(tǒng)引導(dǎo)下精準(zhǔn)定位;術(shù)中韌帶張力精準(zhǔn)量化,操作手感實時反饋;無須開髓及傳統(tǒng)截骨導(dǎo)板,實現(xiàn)毫米級截骨精度……
○自2022年5月南京鼓樓醫(yī)院(南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院)完成江蘇省首例國產(chǎn)機器人輔助全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)以來,這臺兼具導(dǎo)航與截骨功能的國產(chǎn)機器人,已在鼓樓醫(yī)院“上崗”4年多。
○這是蔣青教授團(tuán)隊“骨關(guān)節(jié)疾病智慧醫(yī)療新范式及創(chuàng)新醫(yī)療器械研發(fā)與應(yīng)用”項目中,一個里程碑式的成果。這項將基礎(chǔ)研究到創(chuàng)新醫(yī)療器械研發(fā),再到產(chǎn)業(yè)化落地“串珠成鏈”的閉環(huán)探索,榮獲了2025年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。
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○該項目也是南京鼓樓醫(yī)院近年來推動醫(yī)學(xué)創(chuàng)新從實驗室走向臨床、從論文走向產(chǎn)品的一個生動縮影。
○從一個個項目的突圍到一整個創(chuàng)新生態(tài)的形成,鼓樓醫(yī)院正在用實踐回答著醫(yī)院如何用科研創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化解決臨床難點這一時代命題。
洞察“中國骨骼”
研究從本土樣本庫發(fā)源
○骨與關(guān)節(jié)是維持人體活動的基本結(jié)構(gòu),骨關(guān)節(jié)疾病(如骨關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松、骨骼發(fā)育異常等)會導(dǎo)致疼痛、畸形及運動功能障礙,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。
○作為國內(nèi)培養(yǎng)的第一個運動醫(yī)學(xué)臨床博士,蔣青教授對骨與關(guān)節(jié)的關(guān)注與研究,從穿上白大褂第一天就開始了。
○在骨關(guān)節(jié)疾病的外科治療方面,蔣青教授建立了江蘇省關(guān)節(jié)疾病診療中心與江蘇省人工關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)鏡技術(shù)培訓(xùn)基地,推動相關(guān)手術(shù)技術(shù)在基層醫(yī)院的普及與推廣。形成了包括復(fù)雜髖/膝置換與翻修、機器人輔助的髖/膝關(guān)節(jié)置換、關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)手術(shù)在內(nèi)的多項優(yōu)勢技術(shù),年手術(shù)量近6000臺,90歲以上手術(shù)患者年均超過30例。
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○“中國人的骨關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu),與西方人群是不一樣的。”蔣青教授解釋,“我們髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的情況比較多,關(guān)節(jié)相較于外國人也偏小,國外的人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品,并不適配。”
○正是這種對“中國骨骼”的深刻洞察,讓蔣青團(tuán)隊在研發(fā)之初就確立了“不照搬、不盲從”的原則。他們從最基礎(chǔ)的國人骨骼數(shù)據(jù)入手。
○蔣青教授帶領(lǐng)團(tuán)隊建立了國內(nèi)最大的骨關(guān)節(jié)疾病遺傳生物樣本庫,并在此基礎(chǔ)上開展多項國際和國內(nèi)多中心研究,率先報道多個與中國人群相關(guān)的骨關(guān)節(jié)炎、發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的易感及致病基因,既填補了我國相關(guān)研究領(lǐng)域的空白,也極大提升了國內(nèi)骨關(guān)節(jié)疾病遺傳學(xué)研究的國際地位,同時為骨關(guān)節(jié)疾病的早期診斷提供了多個靶點。
○術(shù)后下肢忽然腫脹,術(shù)中因肺動脈栓塞而心跳驟停,甚至有患者未經(jīng)手術(shù)猝然離世……對于骨科醫(yī)生而言,血栓問題是一個普遍而巨大的挑戰(zhàn),終結(jié)血栓,幾乎是一件“不可能的任務(wù)”。
○蔣青教授帶領(lǐng)團(tuán)隊建起了全國最大的骨科術(shù)后血栓生物樣本庫,并在國內(nèi)率先建立了全周期超聲篩查監(jiān)測—圍手術(shù)期精細(xì)化管理—危險人群評估—個性化預(yù)防與治療的“四位一體”綜合防治模式。
○通過10余年的努力,南京鼓樓醫(yī)院將骨關(guān)節(jié)術(shù)后血栓發(fā)生率由74%下降至4%,血栓相關(guān)死亡率更是降至0。該技術(shù)在全國近30家醫(yī)療機構(gòu)推廣應(yīng)用,降低患者血栓相關(guān)疾病治療費用2000余萬元,極大提升患者醫(yī)療滿意度。
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○在臨床中,蔣青教授團(tuán)隊也發(fā)現(xiàn),骨質(zhì)疏松患者更容易產(chǎn)生認(rèn)知障礙。經(jīng)過多年潛心研究,確認(rèn)了骨質(zhì)疏松時骨骼釋放出的一些物質(zhì)會進(jìn)入大腦影響認(rèn)知功能,揭示了骨質(zhì)疏松與阿爾茨海默病之間此前未被認(rèn)知的緊密聯(lián)系,成為器官之間會相互調(diào)控的又一力證,這一結(jié)果刊登于國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然?代謝》。
○基于此成果,蔣青教授團(tuán)隊還將進(jìn)一步探索針對骨硬化蛋白的干預(yù)手段,期望能轉(zhuǎn)化為有效的臨床治療方法,為廣大阿爾茨海默病患者帶來新的希望。
一次“刺痛”的算賬
開啟醫(yī)工雙向奔赴
○2010年前后,和外科發(fā)展的大方向一致,關(guān)節(jié)置換手術(shù)從傳統(tǒng)術(shù)式轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)化、智能化,骨科機器人成為國際前沿。蔣青教授也希望引進(jìn)一臺國際最先進(jìn)的關(guān)節(jié)置換手術(shù)機器人系統(tǒng)。
○談判過程卻異常艱難。一臺“行情價”一百多萬美元的進(jìn)口骨科機器人,賣給中國醫(yī)院,外商卻堅持要價2000萬,翻了近三倍,這還不包括每年高昂的維護(hù)費用,并且只能使用配套的進(jìn)口人工關(guān)節(jié)。
○這筆賬算得讓人心疼:這意味著患者的治療費用要被推高,許多基層醫(yī)院根本用不起這樣的設(shè)備。更關(guān)鍵的是,核心技術(shù)掌握在別人手里,患者的影像數(shù)據(jù)也同樣要交給對方——這不僅是經(jīng)濟賬,更是安全賬、尊嚴(yán)賬。
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○“卡脖子”被具象在這2000萬的進(jìn)退兩難上。為了提高手術(shù)質(zhì)量,南京鼓樓醫(yī)院拍板買下了機器,開啟了骨科手術(shù)機器人的時代,但同時啟動的,還有國產(chǎn)關(guān)節(jié)置換手術(shù)機器人的研發(fā)工作。
○手術(shù)機器人是典型的多學(xué)科交叉產(chǎn)物,涉及機械工程、自動化控制、計算機視覺、臨床醫(yī)學(xué)、材料學(xué)等多個領(lǐng)域。看病手術(shù)是行家里手,但工程技術(shù)問題,蔣青和團(tuán)隊最初并不熟悉。
○“醫(yī)工結(jié)合”這四個字,從互相聽不懂開始。
○為了讓工程師真正理解臨床需求,蔣青把工程師們請到手術(shù)室,一臺手術(shù)一臺手術(shù)地看,每一個步驟要怎么做,醫(yī)生的手是怎么動的,器械的角度是多少,患者的體位會有哪些變化,讓工程師們真正理解“醫(yī)生需要什么”。“即便如此,使用第一臺原型機在動物上進(jìn)行實驗時,仍然氣得我們把手術(shù)器械都扔在了臺上。”蔣青教授說。
○這場磨合,堅持了近4年。依托5萬例國人骨關(guān)節(jié)樣本庫,團(tuán)隊從中國人骨骼特征出發(fā),光是軟組織張力傳感器就反復(fù)打磨上百版樣機,攻堅階段,每周開展醫(yī)工討論會,臨床醫(yī)生全程參與每一輪硬件、軟件測試,工程師根據(jù)術(shù)中反饋不斷改進(jìn),保證機器貼合國內(nèi)手術(shù)真實場景。該系統(tǒng)前后迭代5代傳感探頭,歷時4年完成臨床定型。
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○定型的機器人可以實現(xiàn)關(guān)節(jié)置換手術(shù)的全流程智能輔助,主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際并跑水平,價格卻只有進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。同時開發(fā)了機械式膝關(guān)節(jié)置換導(dǎo)航技術(shù),使用簡單的髓外定位器械即可在關(guān)鍵手術(shù)步驟上達(dá)到媲美機器人的手術(shù)精度,該技術(shù)在全國60余家醫(yī)療機構(gòu)及“一帶一路”國家進(jìn)行手術(shù)推廣,有力推動高端醫(yī)療設(shè)備與高難度術(shù)式基層下沉。
○同樣基于醫(yī)工結(jié)合開發(fā)的符合國人骨骼解剖特點的組配式人工關(guān)節(jié)假體,材質(zhì)與工藝都做了更新,讓國產(chǎn)人工關(guān)節(jié)的使用壽命從10多年延長到了20年以上。受益于同步開發(fā)的機器人輔助的數(shù)字化產(chǎn)線,并結(jié)合人工智能在線質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),建成亞洲最大的人工關(guān)節(jié)制造基地之一。
○這個歷經(jīng)15年的研究項目,最終交出了高質(zhì)量研究論文200余篇,取得國家醫(yī)療器械III類注冊證十余件,授權(quán)發(fā)明專利近百項,實現(xiàn)經(jīng)濟效益超過15億元的驚人成績單。
從臨床來到市場去
做“能落地的科研”
○蔣青團(tuán)隊的探索不是個例,在南京鼓樓醫(yī)院,這樣的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化故事,正在越來越多的學(xué)科上演。
○風(fēng)濕免疫科孫凌云教授團(tuán)隊在國際上率先開展異體間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療紅斑狼瘡等自身免疫病,相關(guān)技術(shù)獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎,已經(jīng)轉(zhuǎn)化為臨床治療方案,救治了數(shù)千名重癥患者,團(tuán)隊開發(fā)的干細(xì)胞藥物已經(jīng)完成臨床II期,正在申請國家藥監(jiān)局有條件上市。
○脊柱外科邱勇、朱澤章教授團(tuán)隊研發(fā)脊柱側(cè)彎矯形機器人和AI篩查系統(tǒng),手術(shù)量位居全球第一,讓無數(shù)脊柱畸形患者重新挺直了脊梁。
○內(nèi)分泌科朱大龍、畢艷教授團(tuán)隊在國際頂級期刊發(fā)表原創(chuàng)研究成果,牽頭研發(fā)的全球首創(chuàng)新一類降糖藥正在推進(jìn)臨床轉(zhuǎn)化。
○神經(jīng)內(nèi)科徐運教授團(tuán)隊聚焦認(rèn)知障礙早期篩查的最新研究成果,通過“光譜+AI"技術(shù),只要抽取一滴血就能精準(zhǔn)篩查。
○生殖醫(yī)學(xué)科孫海翔教授團(tuán)隊的干細(xì)胞治療卵巢早衰技術(shù)在海南博鰲落地,已經(jīng)讓多位不孕患者成功受孕……
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○“最根本的原因是觀念的轉(zhuǎn)變。”南京鼓樓醫(yī)院院長畢艷在接受采訪時說,“過去我們做科研,論文發(fā)了,課題結(jié)了,科研也就結(jié)束了,很多成果鎖在抽屜里,現(xiàn)在我們明確提出:科研要落地,要做能轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新,要真正解決臨床問題。”
○觀念轉(zhuǎn)變了,還要有體系和制度做保障。從“十四五”開始,醫(yī)院系統(tǒng)性重構(gòu)了科研創(chuàng)新體系,打造了從基礎(chǔ)研究、臨床研究到概念驗證、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)落地的全鏈條支撐體系。
○畢艷介紹,在臨床研究端,醫(yī)院每年投入超過3000萬元,支持研究者發(fā)起的臨床研究用高級別循證醫(yī)學(xué)證據(jù)驗證新技術(shù)、新方案。醫(yī)院優(yōu)化了臨床研究審批流程,將原來需要3—6個月的立項審批時間縮短到20個工作日,最快7個工作日就能啟動,速度位居華東地區(qū)醫(yī)療機構(gòu)第一。
○在成果轉(zhuǎn)化端,科技成果轉(zhuǎn)化是長期困擾醫(yī)院和科研人員的瓶頸,很多醫(yī)院面臨“不敢轉(zhuǎn)、不會轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)不通”的困局。醫(yī)院進(jìn)行了大刀闊斧的機構(gòu)改革,將原來的科技處升級為“兩處、兩院、一部、一中心”的協(xié)同架構(gòu),技術(shù)經(jīng)理人團(tuán)隊全程“陪跑”,讓科研管理從“被動響應(yīng)”轉(zhuǎn)向“主動服務(wù)”。
○醫(yī)院還建成了全國唯一由醫(yī)療機構(gòu)承建的江蘇省概念驗證中心,設(shè)立了專門的概念驗證資金池,解決早期成果“缺資金、缺場景、缺驗證”的痛點,幫助實驗室里的“半成品”完成小試、中試,直至成熟到可以和企業(yè)對接。關(guān)節(jié)置換機器人、細(xì)胞藥物治療等多個千萬元級轉(zhuǎn)化項目,都曾在概念驗證中心得到過培育支持。
○據(jù)統(tǒng)計,2020年,鼓樓醫(yī)院全院成果轉(zhuǎn)化合同金額僅有21萬元,但在全院創(chuàng)新性探索下,2025年實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化61項,合同金額超過2.26億元,其中有5項是千萬元級項目。
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○在平臺建設(shè)方面,醫(yī)院更是不遺余力。在徐莊建設(shè)的科教載體,擁有達(dá)到國際先進(jìn)水平的醫(yī)學(xué)動物實驗中心、臨床醫(yī)學(xué)研究中心、GMP級干細(xì)胞制備中心;在江北院區(qū)建設(shè)的研究型病房,擁有100張一期臨床研究床位,今年年底還將建成集中收治II期、III期以及IIT臨床研究患者的研究型病房;和顧寧院士、顧曉松院士、鄭海榮院士等合作建設(shè)的仿生生命支持裝置、干細(xì)胞治療、腦機接口等高端平臺,正在向建成國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)起沖擊。
○更可喜的是醫(yī)生精神面貌的變化,創(chuàng)新的氛圍在全院蔚然成風(fēng)。畢艷說,臨床發(fā)現(xiàn)問題,基礎(chǔ)研究找答案,臨床研究驗證效果,概念驗證成熟技術(shù),轉(zhuǎn)化落地變成產(chǎn)品,產(chǎn)品再回到臨床服務(wù)患者,同時產(chǎn)生的收益又反哺科研,這一良性循環(huán)已經(jīng)運轉(zhuǎn)起來。
○未來醫(yī)院將繼續(xù)圍繞臨床需求,瞄準(zhǔn)再生醫(yī)學(xué)、人工智能、腦科學(xué)、醫(yī)工交叉、干細(xì)胞與免疫治療等前沿方向,讓更多“鼓醫(yī)原創(chuàng)”從實驗室走向臨床、走向市場,讓更多患者享受到醫(yī)學(xué)創(chuàng)新帶來的福祉。
內(nèi)容來源 | 南京鼓樓醫(yī)院、新華日報
編輯 | 吳一唯
校對 | 謝瀅瀅、胡佳
審核 | 聶穎
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