正文
2001年7月13日,北京获得2008年北京奥运会的主办权,我向当时是校领导的韩院士汇报了运动创伤用同种异体移植主流产品和技术可能会是我们2008年北京奥运医疗保障中的短板,需要尽快解决,并汇报了在德国学满两年回国打算开展的系列新手术,其中就包括现在我们在国际上创新的并首次报告的微创类解剖人同种异体半月板移植术和人同种异体骨-髌腱-骨四骨道双束解剖重建术。
两周后的7月28日,韩启德院士给我发邮件,封信里我记忆犹新的一句话就是:I will do my best to support you,I will very happy to see you back in September in Beijing。这封信对我是很大的鼓励,让我下决心回国研发奥运医疗保障急需的组织库产品。
实际上在此之前我们已经讨论了很长时间,主要围绕要不要回国?为什么回国?回国后要开展那些系列新手术,特别是夏奥会的医疗保障。当时的考虑是至少要准备两种手术方面的保障,一种是半月板移植手术,另一种是同种异体骨髌腱骨交叉带移植重建手术。正是考虑到这些因素,我决定当年九月回国,所以对我个人来说,这是非常重要的一封信。
健康界:您在读大二的时候就已经开展运动医学的相关工作了,当时是基于怎样的巧合选择了运动医学方向?
余家阔:
实际上,这也是我下决心学运动医学的一个心路历程,也是一种机缘巧合。
大家都知道我的博士导师是曲绵域教授。我的运动医学之路始于一次偶然讲座,它彻底改变了我的职业选择。1983年,当时的我还在安徽医科大学读大二,很喜欢到处听讲座,曲绵域教授的一场讲座深深吸引了我,很多时候他在黑板上画图,我在笔记上跟着画,我被他深深地吸引,与此同时也非常震撼,一来二去这也让我意识到运动医学的重要性,也因此下定决心投身于这一领域。
在曲绵域教授的指导下,我明白要成为一名优秀的运动医学医生,必须深入运动队,了解运动员的需求。为实现这一目标,我找到当时安徽医科大学第一附属医康复运动医学科的吴毅文教授,他就开始带我每周参与到运动队的运动伤病保障中,从那时起,我便开始了与运动队的紧密合作,后来吴毅文教授成为了我的运动医学专业的硕士导师,到运动队的习惯至今已持续了41年。我的博士导师曲绵域教授和硕士导师吴毅文教授,不仅引导我走进了运动医学的大门,也为我在这一领域的深入研究和发展奠定了坚实的基础。
健康界:您在医工交叉领域也有37年了,您做了哪些工作?
余家阔
:实际上我的医工交叉的工作到目前,大概已经有三十七年多一点的时间。
1987年我从安徽医科大学毕业后,我没有直接参加工作,而是考了安徽医科大学第一附属医院康复运动医学的硕士研究生。当时的目标是硕士毕业后去北京考曲绵域教授的博士研究生,起初不敢直接考曲绵域老师的博士,怕考不上,还是想积累一些知识,所以就先考了安徽医科大学的运动医学硕士。
按照当时的情况,如果硕士毕业后直接考北京曲老师的博士,非常困难,为了考博时候有竞争力,就把自己硕士论文设计非常难,记得当时我用兔子制作模仿人低头伏案工作导致的颈椎病模型,通过兔子的颈椎手术,把测量各节颈椎受力情况的应变片植入到颈椎椎体表面,测量活体兔低头伏案工作时不同颈椎的受力情况,从而研究颈椎病的生物力学发病机制。
本想拿着亮眼的硕士论文去读曲老师的博士,结果发现不但自己完不成,甚至当时整个安徽医科大学,请教了很多老师和医学专家,也都完成不了。为完成论文,就去邻近院校——中国科技大学搬救兵,后来和中国科技大学近代力学系赵建华教授团队一起合作才完成了我的硕士论文,这个近代力学系当初是钱学森创办的。
健康界:人生又有多少个40年呢,现在回忆起来,依旧热血沸腾。
余家阔:
确实是。如果从医疗角度,医疗过程中的诊断和治疗,医疗方面的每一次的重大跨越,以及给运动员解决了以前解决不了的伤病难题,经常能激发来自内心的热情和自豪感。
但这么多年以后,令我非常自豪的是,我从刚到北京大学医学部读博就跟曲老师学习门诊诊疗技巧,后来又在曲老师的要求下
做了2年住院医和2年住院总
,这些扎实打基础的过程,在我成长过程中至关重要,至今仍对曲老师的严格要求发自内心地佩服,但当时的确在心理抱怨过曲老师对自己学生要求太苛刻,不像其他导师的学生那样可以「占便宜」。
曲老师的言传身教和他对每位运动员、普通病人热情的态度和沟通方式,无论是当时跟随他出诊、查房和手术的学习过程,还是现在,都令我叹服,对我看病人、做手术、查房的方式影响很大。
此外,我也从曲老师那里学到了做研究和医工交叉创新引领的精髓,例如曲老师和上海的一家硅橡胶研究所合作进行硅橡胶移植修复软骨等工作给了我较多启发,我的确从他身上学到很多医工交叉的真谛。
在过去与企业合作的二十多年里,我职业旅程中最为自豪的成就之一是在2001年回国后,为了2008年北京奥运会的医疗保障,我和我的团队专注于研发半月板移植和交叉韧带移植产品,并成功获得了三类医疗器械注册证,实现了产业化。这项工作从2001年开始,持续到2007年我们拿到了第二张三类证,整个过程历时七年。当大家都在发表SCI、争取职称的时候,我们坐冷板凳、心无旁骛、踏踏实实做产品。
继组织移植问题解决之后,我们又成功研发了针对膝关节高发的骨性关节炎的两款人工关节产品,并在2020年获得了我的转化成果的第三张三类医疗器械注册证。2023年,我们发布了全球首款完全个性化设计的3D打印金属人工关节,这标志着在医工交叉领域的另一项重大突破,这也是我们转化成果获得的第四张三类医疗器械注册证,也是
第一张创新医疗器械三类医疗器械注册证
。
此外,我们还率先将运动医学的诊断带入了人工智能时代,并完成了运动医学手术和膝关节置换手术的机器人手术阶段,这些都是在医工交叉领域取得的丰硕成果。我们不仅在这一过程中感到非常开心,而且也深感自己在推动关节外科的诊断、产品产业和治疗的更新换代方面发挥了重要作用。
行业巨变
健康界:作为医工交叉领域的践行者、亲历者,您觉得在这40多年里,行业发生了哪些变化?
余家阔:
在过去的40年,特别是我投身医工交叉领域的37年间,我目睹了这一跨学科领域的巨大发展和变化。
最初,在中国科技大学很少见到医学生参与实验,同样的,医学院校的实验室中也鲜少有工科学生的身影。然而,现在的情况已经发生了翻天覆地的变化。以清华大学为例,不仅医学生在各个系的实验室中忙碌,我们的实验室也常常迎来来自不同教授的工科学生参与研究。甚至清华大学人工智能学院的学生,他们从大学三年级就被学院录取,也已经加入我们的课题组,积极参与研究工作,到从人工智能学院毕业,在课题组的研究工作奖持续6年。此外,来自山东潍坊医疗的进修医生也来到这里,目的是学习人工智能方面的知识。
所以你想想,这个变化有多大。从当初大家不太重视医工交叉,到现在全国不管是工科在做医工交叉,医学生也在做医工交叉,形成了一个全新、非常令人振奋的局面,现在连进修医也在开始做医工交叉了,完全不一样了。
健康界:记得您之前提到在做半月板移植手术的时候,结果做到第21例的时突然不做了,为什么?
余家阔:
这个问题非常有意思,当初我也有点舍不得停掉。
当时为保障北京奥运会,想着万一有运动员要用,准备从国外买五到六个产品,但当时我从德国回国的时候就问了美国经销商,毕竟当时在德国做半月板移植手术的产品也是从美国买的,但因为生物安全问题,美国公司不卖给中国,但中国台湾、中国香港、东南亚、韩国、日本他们都卖。我当时还意识不到技术「卡脖子」问题(其实现在来看就是「卡脖子」),后来我们就被逼着走上了自主研发的路。
2005年,我完成了中国首例微创类解剖人同种异体半月板移植术,使用的是在做临床验证的自主研发的产品。2006年,我们的产品获得了注册证并成功上市,标志着研究成果的的产业化。
然而,在完成21例手术后,我们发现全球文献中关于半月板移植十年以上生成率的数据并不理想,仅有60%左右,也就是说,根据国外的当时不满意的远期术后数据,如果我们做了大量的患者,十年后,百分之几十的患者可能要做第二次手术的可能性是存在的,考虑到患者的利益,决定暂停手术,深入研究并等待自己的长期随访结果。
我们对半月板移植患者的12-14年随访发现,我们移植的半月板的生存率高达94%,这一结果远超预期,让我们对产品和技术充满信心。因此,今年北京清华长庚医院重新启动了这项名为微创类解剖人同种异体半月板移植术,从产品到半月板尺寸和形态匹配,到半月板周围结构和功能重建,到半月板前后角为止定位和微创移植技术及手术后效果的先进评估方法,我们都有系列独创,使我们在移植半月板的远期生存率方面达到全球领先水平。
原来,当初第21例半月板移植手术停止了10多年的原因在这。
健康界:如今半月板移植技术相比早期,有没有一些迭代或发展?
余家阔:
当然,与2005年我在国内做第一例人同种异体半月板移植相比,现在我们已经有了或正在研发半月板移植相关的新产品、尺寸匹配新技术和更好的临床效果的评估方式。比如,原来半月板尺寸的匹配,主要依靠X光片、CT和核磁共振,现在半月板尺寸匹配可以交给人工智能,同时人工智能还能预测半月板的形态和尺寸。今后可以利用人工智能技术,通过分析数万例核磁共振影像数据库,预测出患者被切除的半月板的形态,这在以前是难以想象的。
此外,手术技术也在不断升级。今年,我们的前交叉韧带手术机器人已经与2024年9月19日获国家药监局的三类医疗器械认证,紧接着半月板移植手术机器人的研发就要启动,这将标志着手术技术的一次重大飞跃,将使得半月板移植的术前规划和手术中的骨道定位将更加精准,大大提高手术的成功率和安全性。
现在,我们团队的半月板移植手术不仅保持了原有的高成功率,还融入了人工智能和机器人手术的智能元素,真正实现了智慧医疗,目前再由同样从德国留学归国的引进人才负责工作的推进。这些技术的应用,不仅提高了手术的效率和质量,也为患者带来了更好的治疗体验和康复效果。