科学技术|矢志铸骨梁——记空军军医大学2020年度国家科学技术进步奖一等奖团队( 二 )


随着金属3D打印技术在航空航天等领域的逐步应用 , 郭征更加坚定了自己的信念 。 针对大范围骨缺损修复重建传统假体技术难题 , 他敏锐地发现3D打印金属假体具有的个性化、孔隙化和解剖形态仿真优势 , 有望成为解决骨缺损精准修复难题的有效途径 。 郭征瞄准这一科技前沿大胆创新 , 3年时间就将这一创新技术应用于临床 , 完成金属3D打印个体化定制假体全球首例人体植入 。
从1994年胡蕴玉研发的抗感染活性骨 , 到裴国献矢志攻关的组织工程骨 , 再到郭征借助3D打印技术实现骨缺损精准修复……27年一路走来 , 聚拢在严重复杂骨缺损修复研究目标下 , 这支团队在传承中创新、在创新中实践 , 为科研成果的最终临床应用转化筑基铺路、播种育机 。

科学技术|矢志铸骨梁——记空军军医大学2020年度国家科学技术进步奖一等奖团队
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裴国献教授(右三)指导学生(央广网发 西京医院供图)
磨砺:4项重大突破应运而生
“如果决定开启一段征程 , 那就要不怕风雨兼程 , 在这个过程中 , 还需要有超前思维加即刻行动 。 ”这是裴国献和科研团队交流最多的一句话 。
复合骨缺损患者的环路移植新术式研究 , 需要高超的显微手术技术 , 但显微外科手术是个体力活 , 费眼、劳颈、伤手 。 为了开展一项动物实验 , 裴国献需要长时间盯着硬币大小的手术视野 , 一坐就是几个小时 。
由于长期弯腰勾头 , 裴国献患上了颈椎病 , 发作起来头晕恶心 , 有段时间常常彻夜难眠 , 而左手长时间捏着肉眼根本看不见的针不停地缝合 , 手部肌肉萎缩严重、常年麻木 。 裴国献也试着让自己慢下来 , 但每当有重大研究实验和临床技术开展 , 裴国献依然会出现在工作了数十年的手术战位上 。 “我就是这么一个人 , 认准了的事情一定要做好 , 不管付出什么代价 。 ”再苦、再累 , 裴国献没有抱怨过 。
在科研记录本的扉页上 , 郭征写下这么一句话:守住寂寞 , 静待花开 。 “一项成果要成功应用于临床 , 首先需要大量的应用基础研究 , 这个过程对身心都是一种考验 。 ”这既是郭征给自己的寄语 , 也是他数十年科研征程践行的信条 。
郭征带领团队在国内较早开展3D打印多孔钛合金材料的骨科基础研究 , 由于起步早 , 多孔钛合金新材料相关的加工设备、生产工艺、力学特性以及体内外生物学效应等诸多未知均需要解决 , 尤其是需要进行临床前大动物评价 , 其对手术、饲养和维护条件的要求非常苛刻 。 而本地大动物来源、手术条件及饲养环境等问题 , 导致在实验的关键阶段 , 研究遇到了困境 。
经过多方打听联络 , 郭征把宁夏固原市作为大动物实验基地 。 一个周末 , 带着博士硕士团队和几大箱实验器械 , 乘坐一夜火车来到了固原市 。 “动物实验室是用当地农民家里的柴房改造的 , 墙面都是拿报纸糊起来的 。 ”回想起刚到固原时的场景 , 郭征仍记忆犹新 。 人的干劲大于条件的艰苦 , 经过改造 , 逐渐满足了动物实验的需求 。
由一间柴房到现在的体系化大实验基地 , 在这里 , 围绕骨科疾病实验模型 , 郭征团队已在羊身上复制出骨缺损、骨坏死、脊柱融合、骨感染等系列骨科相关疾病模型 , 模型建立后采用3D打印等新的技术和材料加以解决 。 并通过科学系统评价 , 最终转化为临床急需的创新产品 , 由此使西京医院3D打印骨科技术产品领跑于国内外 。
也正是基于这种矢志追求和磨砺探索 , 研究团队实现了严重创伤骨缺损修复救治体系的重大突破:针对长段骨缺损首创组织工程骨再生修复技术 , 实现由移植变再生;针对超长骨缺损首创3D打印假体仿生修复技术 , 实现由机械变仿真;针对感染骨缺损首创抗感染活性骨同期修复技术 , 实现由延期变同期;针对复合骨缺损首创“桥式移植”同步修复新术式 , 实现由截肢变保肢 , 系统解决了严重创伤骨缺损修复难题 。