【增材製造】黃文華:引領3D打印技術新思潮

點擊量:304 發布時間:2017-03-10 作者:草莓视频ios(上(shàng)海)增材製造技術有(yǒu)限公司(sī)
導讀: 黃文華師從著名解剖學家、“中國數字人之父”鍾世鎮院士。鍾院(yuàn)士是中國現代臨床解剖學奠基人,中國數字人和數字醫學領域的開拓者。
OFweek 3D打印網訊:“問渠那(nà)得清如許(xǔ),為有源頭活水來”是黃(huáng)文華最喜歡的詩句,他這樣解釋(shì)道:“做人隻有以開明寬闊的胸襟,接受各種思想、各類知識,方能才思不斷,新水長流。”作為南方(fāng)醫科大學基礎醫學院院長、博士生導師,黃(huáng)文華長期(qī)從事醫學(xué)3D打印、數字醫學、臨床應用解剖學等相關研究(jiū),他始終以飽滿的熱情對待自己的科研事業,勇(yǒng)於(yú)探索、推陳出新,收獲(huò)了多項研(yán)究成果。
 
在多年的科研道路(lù)上,黃文華曾獲(huò)首屆“中國青年解剖科學家獎”,他還是人體解剖學全國重點學科學術帶頭(tóu)人,擔任廣東省醫學3D打印應用轉化(huà)工程技術研究中心主任,南方醫科大學醫學3D打印研究所所(suǒ)長(zhǎng)。
師承前賢,為數字醫學不懈奮鬥
黃文華師從著名解剖(pōu)學家、“中國數字人之父”鍾世鎮院士。鍾院士是(shì)中(zhōng)國現代臨床解剖學奠基(jī)人,中國數字人和數字醫學領域的開拓者(zhě)。鍾院士經常這樣(yàng)告誡自己(jǐ)的學生:“現在能夠依靠個人努力取得重大成就越來越難,更多需要團(tuán)隊和他人的幫助,總要有人甘當配角。”這種“配角人生”的精神(shén)深深地影響著黃文華,他(tā)時刻以恩師的話(huà)勉勵自己。他(tā)說:“醫學基礎(chǔ)研究離不開臨床的實際需求,我們所(suǒ)做的工作隻是更好地為臨床服務,做好‘臨(lín)床’的配角。”
博士期間黃文華有幸加入(rù)鍾院(yuàn)士的團隊,見證了“中國數字人”的橫空出世(shì),這一壯舉使中國成為了繼美國、韓(hán)國之後第三個擁有數字化可視(shì)人數據的國家。在鍾院士的諄諄(zhūn)教導(dǎo)下,黃文華堅定了(le)基礎服務臨床(chuáng)的指導原則,以臨床應用為主結合數字醫學新型技(jì)術的科研路線。在團隊的共同努力下,南方(fāng)醫科大學解剖學(xué)科建設取得一係(xì)列突出成果,2007年黃文華作為《中國(guó)數字化虛擬人體若幹關鍵技(jì)術研究》項目的參與者,榮獲(huò)了國家科技進步二等獎。
繼往開來,在3D打印技術領域大顯身手
黃文華(huá)在3D打印技術領域積累了眾多經驗,獲取了相當大的成(chéng)績。他現任中國臨床(chuáng)解剖學專業委員會副主任(rèn)委員,廣東省解剖學學會常務(wù)理事,廣東省3D產業創新聯盟副理(lǐ)事長,中國3D打(dǎ)印技術產業聯盟生(shēng)物(wù)醫(yī)學會理事,中國醫藥生物技術協會醫學3D打印技術分會主任委員,SICOT中國部數字骨科學會副主任委員,中華(huá)醫學(xué)會數(shù)字骨科組副組長,中華醫學會顯微外科學分會(huì)委員,《中國臨床解(jiě)剖學雜誌(zhì)》《中華顯(xiǎn)微外科雜誌(zhì)》編委。
黃文華介紹道:“3D打印技術的來臨(lín),將媲美電腦時代的興起。目前,3D打印技術的應用領(lǐng)域越來越廣泛,作為一項具有開創性(xìng)意義的技術,3D打印技術也將給醫療(liáo)行業帶來深遠的影響。”
3D打印技術作為一種新型製作工藝,它與(yǔ)醫學(xué)的結合已成為科技界的一股新興潮流(liú),黃文(wén)華(huá)從中看到了巨大的潛(qián)力和廣闊(kuò)的發展前景。基於虛擬仿真的數字醫學研究與3D打印技(jì)術具有天然的親和力。但是不管模型重建的再逼(bī)真,它也隻能在電腦中實現、觀察,而仿真手術卻能為患者進行個性化的手術(shù)規劃。在(zài)實際診療(liáo)中,如何確保個性化實(shí)施極為重(chóng)要。而3D打印技術的興起給予了黃文華更為(wéi)寬廣的施展空間。
例如,與廣西貴港市人民醫院合作開展(zhǎn)的3D打(dǎ)印(yìn)技術輔助的踇(mǔ)甲瓣優化設計在拇指精準重建中(zhōng)的(de)應用,借助3D打印技術,可實現供區皮瓣的最(zuì)優化設計,最大程度上降低了外科重建過程中不必要的供區損傷,從而提高外(wài)科重建的臨床效果。該項技術在(zài)廣(guǎng)西多家醫院推廣獲(huò)得廣西醫藥(yào)衛生適宜技術推廣獎一(yī)等獎、廣西科學技術進步一等獎,並在(zài)中華醫學會手外科分會舉辦的學習班上進行了專項推廣。而在次年,合作(zuò)開展的“3D打印技術在骨科修複重建(jiàn)中的基礎與臨床研究”再次獲廣西醫藥衛生適宜技術推廣一等獎(jiǎng)。“基礎與臨床的緊密合作是(shì)一種雙贏模式”,基於以上,通(tōng)過大量的臨床案例積累和整理,對3D打印技術在骨科臨(lín)床疾病治療中的具(jù)體(tǐ)運用進行總結,編撰出了(le)國內第一本與3D打印有關的骨科臨床應用專著——《3D骨(gǔ)科學》。
精心打造科研平台,推進3D打印技術應用於實踐
隨著醫學3D打印(yìn)應用研究的(de)深(shēn)入,一些問題也逐漸顯現出來。對於臨床一線工作者,缺乏相(xiàng)關知識(shí)背景基礎,而且在繁重的醫務工(gōng)作(zuò)中,也無暇親力親為,技(jì)術壁壘、硬件(jiàn)設施製約(yuē)著其發展。而且,理工等相關學科的交叉融會,對於(yú)科技人員也提(tí)出了更高的要求。
基於以上情況,黃文華帶領團(tuán)隊根據臨床實(shí)際應用的需求,構建了以數字醫學、醫學3D打印、生物力學等技術為代表的“醫學3D打印技術創新平台”,依托解剖國家(jiā)重點(diǎn)學科,建設了“南方醫科大學醫學3D打印研究所”、“廣東省醫學3D打印應用轉(zhuǎn)化工程技術研究中心”等,致力於推進高新科技的醫學轉化應用。
具體來說,就是通過“臨床需求(qiú)—服務(wù)平台—臨床應用”的雙向聯(lián)動機製,麵向臨床醫療服務機構及器械企業提供(gòng)第三方醫學數字化設計、3D打印精準製造等技術服務,有效的(de)突破了數字(zì)化技(jì)術應用的瓶頸,使醫學3D打印技術服務落到臨床應(yīng)用的實處,通過源自臨床多(duō)樣化的醫(yī)療需求,有效形成了可持續創新(xīn)的3D打印應用機製。目前(qián),這一成果已在全省(shěng)範圍為多家醫療機構提供技術服務,受到業內人士一致好評。如,參與設計並協助南方醫科大學第三附屬醫院成功實(shí)施了世界首例“髖臼骨折3D打印腹腔鏡(jìng)輔助下(xià)內固(gù)定術”,通過術前虛擬仿真及手(shǒu)術規(guī)劃,並借助3D打印仿真(zhēn)骨折模型(xíng)於體外進行手術(shù)預演,在腹腔鏡輔助下成功完成髖臼骨折固定手術,並取得良(liáng)好的臨床治療效果,這一成功的案例在中央(yāng)台及地方台均有報道。
深入鑽研,聚力高端核心技術產品應用轉化
說起醫學3D打印技術的發展現(xiàn)狀,黃文華娓娓道來:“現在(zài)的(de)醫學(xué)3D打印技術創新應用多集中在形態學階段,成型的模(mó)型更多的隻能用於體外觀察和簡單的協助(zhù)操作,並不具備可植入性及生物功(gōng)能(néng)特性。”對於醫學3D打印的應用前景,黃文華認為還有很大的空間(jiān)去挖掘。他目前的工作重心即為針對(duì)醫學3D打印關鍵技術,聚力高端核心技術產品應用轉化。
具體來說,就是利用學科優勢資源,依托廣東省醫學生物力(lì)學重點實驗室,開展基於生物力學測試的新型醫療器械創新設計。如“股骨頸骨折治療動力加(jiā)壓鎖定板”“一種剛度可控(kòng)的骨腫瘤缺損修複植入體設計和成型方法”“一種個(gè)體化骨骼模型的解(jiě)剖型接骨板的設計及成型(xíng)方法”,以上(shàng)研究均申(shēn)請了相關發明專利。同時,黃文(wén)華還與常(cháng)州華森、佛山安齒等企業合作,在金屬3D打印(yìn)植入體的個性化設(shè)計、形態拓撲優化、表(biǎo)麵處理、力學性(xìng)能優化等方麵進行了研究,對解剖基礎研究應用產業化進行了初步探索。
在醫學教學方麵的應用潛力也(yě)是十分巨大的。他說:由於大體資(zī)源的受限,尋求複製標本(běn)的新技(jì)術已被提上(shàng)了科研(yán)日程。3D打印與數字醫學結合,以數(shù)字(zì)仿真人體為藍本,可以有效解決目前國內醫學教育大體資源不足的問題(tí)。如,南方醫科大學生命博物館(guǎn)鑄型(xíng)標(biāo)本堪稱藝術精品,但其製(zhì)作(zuò)周期長、工藝複雜,而且(qiě)保存不易(yì),更受限於標本來源。如果將模型數字化就可進行永久保存,而通過3D打印技術就能實現批量複(fù)製,從根(gēn)本上解決這一問題。在針對解剖醫(yī)學教育模型的初步探索中,黃文華帶領團隊與上海光韻達醫(yī)療聯合(hé)進行了產業化開發合作,爭取在產學(xué)研方麵(miàn)取得更大的成就。
博學多才,拓展3D打印技術應用範圍
青,取之於藍而青於藍;冰,水為之而寒於(yú)水。作為一名知識淵博、謙(qiān)虛謹慎的科學家,黃文華在科(kē)學的世界不(bú)斷汲取知識和力量,讓自己的科研人(rén)生越來越充實,內心(xīn)越來越強大。他不畏艱險、挑戰難題、超(chāo)越自我,獲得了一個又一個令(lìng)人矚目的成(chéng)績。他先後主持和參與(yǔ)國家自然基(jī)金重大儀器專項、國家863計劃(huá)和其他省(shěng)市級課題40餘項,累計在研經費4000多萬元。他還曾赴美國、新西蘭、韓(hán)國、新加坡、香港、澳門、台灣等國家和地區學習和交流,獲取先進經(jīng)驗,讓自己的研究更加深入。
黃文華對自己的科研事業有著永不枯竭的動力,他說:“3D打印技術(shù)將成為(wéi)改變未來世界新的創造(zào)性科技,它在醫學領域(yù)的應用蘊(yùn)含著無限可能,這些可能性是推動我們不斷探索、勇於前行的力量源泉。”讓我們共同期待(dài)黃文華和他的團隊引領大家盡(jìn)快(kuài)走向醫學3D打印應用新時代
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