2021年5月22日，我國醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)學(xué)3D打印的領(lǐng)路人、泰斗，德高望重的科學(xué)家王成燾教授逝世。知情人士表示，“7 次上海及國家科技獎、20 本著作、63 載交大人；滿天下的桃李、 翡翠婚的伴侶、一雙孝順的兒女。今天 04:39，王成燾教授走完了他 81 年的人生?！?br />

王成燾教授簡介

1940年1月14日生于天津。1962年上海交通大學(xué)機(jī)車車輛工程系本科畢業(yè)。留校任教至2020年退休。1981至1983年聯(lián)邦德國Karlsruhe大學(xué)訪問學(xué)者。1990年受聘為正教授，1991年任博士生導(dǎo)師，國務(wù)院特殊津貼享受者。歷任：機(jī)械工程系機(jī)械設(shè)計研究所所長、科研副系主任、1993年至1997年任機(jī)械工程系（現(xiàn)機(jī)械學(xué)院）主任、校汽車研究院執(zhí)行院長等職?，F(xiàn)為：中國機(jī)械工程學(xué)會榮譽(yù)理事、下屬摩擦學(xué)分會榮譽(yù)理事、上海生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會榮譽(yù)理事。近30年致力于工程學(xué)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科研究，具體研究領(lǐng)域包括：人體生物摩擦學(xué)與骨肌系統(tǒng)生物力學(xué)；硬組織外科植物工程學(xué)；外科臨床中3D打印、虛擬技術(shù)、導(dǎo)航與手術(shù)機(jī)器人等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用；仿真人體與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)培訓(xùn)技術(shù)等。科研成果"個性化人工骨關(guān)節(jié)CAD/CAM技術(shù)與臨床工程系統(tǒng)“獲2001年上海市科技進(jìn)步獎一等獎和2004年國家科技進(jìn)步獎二等獎。由國家科學(xué)專著出版基金立項，系統(tǒng)出版專著四部：《人體生物摩擦學(xué)》（2001年度中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎）；《人體骨肌系統(tǒng)生物力學(xué)》；《骨科植入物工程學(xué)》（2018年上海圖書獎二等獎）；《數(shù)字骨科學(xué)基礎(chǔ)》。共指導(dǎo)碩士、博士研究生及博士后共105名。


上海3D部落總經(jīng)理 許建輝，于2021年5月22日晚上寫了一篇 深切緬懷王成燾教授：《數(shù)字醫(yī)學(xué)的新平臺新征程》​

    今天突然驚聞噩耗！

    2021年5月22日凌晨 04:39，敬愛的王成燾教授走完了他 81 年的人生。

    王成燾教授是我國醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)學(xué)3D打印的領(lǐng)路人、泰斗，德高望重的科學(xué)家。7 次上海及國家科技獎、20 本著作、63 載交大人；滿天下的桃李、 翡翠婚的伴侶、一雙孝順的兒女。

    我初入醫(yī)學(xué)3D打印便對王教授無比敬仰，后來有了更多的機(jī)會接觸和熟悉后，對王教授更是多了敬重，將王教授視作楷模、學(xué)習(xí)的榜樣。

    在疫情之前的幾年，我和王教授幾乎每年都能在醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議或3D打印行業(yè)會議上見上幾面。后來因為熟了，有時候他會突然在后面拍我的肩膀說：“哈哈，又見到你了！”，有時候也會親切的叫我“老許”（實際上他比我年長許多，是我的長輩）。但，他就是這樣讓你感覺親切！

    印象很深的是王教授雖然是醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域的權(quán)威專家、老前輩，但是每次醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議他都會認(rèn)真聽講者（哪怕是非常年輕的晚輩）的報告，提出自己的問題和見解。他沒有任何架子，非常的平易近人，樂于傳授知識。

    王教授本已在學(xué)術(shù)上取得了很高的成就，本可安享晚年。但他不甘心他的研究成果停留在學(xué)術(shù)上，想把這些成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，不為名不為利，只為一份愛好，一份追求。于是在晚年向醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化之路發(fā)起了挑戰(zhàn)！然而眾所周知，醫(yī)學(xué)3D打印市場前景雖然很好，但產(chǎn)業(yè)化之路并不順利，技術(shù)層面、政策層面、成本方面、市場認(rèn)知方面，要解決的問題太多太多。王教授在推動醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化方面也做了大量的工作，他的付出既讓人敬佩也讓人心疼。
    王教授桃李滿天下。我不是王教授的學(xué)生，但我也是他的學(xué)生-一個編外學(xué)生，因為我在一次次的醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議上學(xué)習(xí)了他的報告。也曾有幸得到王教授的認(rèn)可和賞識，只是沒有機(jī)會師從王教授，沒有機(jī)會為王教授服務(wù)、分擔(dān)。

    醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化之路雖然漫長，但已曙光初現(xiàn)。然而就在這時，我們敬愛的王教授走了，我們醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域痛失了一位長者，一個領(lǐng)路人。

    在他病重時沒有機(jī)會和他見最后一面，心情非常沉重、悲痛！翻開微信，最后一次與王教授交流是在2020年8月22日，當(dāng)時我們微信公眾號在征得王教授授權(quán)后分享了一篇他的報告，沒想到這竟成了最后一次交流。

    王教授一路走好！

    一個編外學(xué)生
    許建輝
    2021.05.22

近兩年，王教授很少在媒體上露面，以下為3D打印在線于2016年對王教授的采訪內(nèi)容:

王成燾教授介紹，上世紀(jì)80年代，3D打印技術(shù)一出現(xiàn)就受到了醫(yī)學(xué)界的重視，當(dāng)時，他與另一位醫(yī)學(xué)3D打印名家、骨外科學(xué)和骨科生物力學(xué)專家、中國工程院院士戴尅戎合作開展個體化人工關(guān)節(jié)研究和臨床應(yīng)用。當(dāng)時，國內(nèi)還沒有，他們便模仿它的工作原理，按照CT片一層一層手工切割塑料板，層層疊加，做出三維模型，解決了個體化人工關(guān)節(jié)設(shè)計的需要，隨后在學(xué)校的211工程的支持下，購買了正規(guī)的3D打印設(shè)備，開展個體化人工關(guān)節(jié)的臨床應(yīng)用，并于2004年獲得國家科技進(jìn)步獎二等獎。在之后的10多年間，王成燾教授為醫(yī)學(xué)3D打印研究做出了大量不可磨滅的貢獻(xiàn)。

請王教授先介紹一下3D打印技術(shù)之于臨床醫(yī)學(xué)具有什么樣的重要意義?

王成燾：我認(rèn)為現(xiàn)階段3D打印技術(shù)對臨床醫(yī)學(xué)具有如下三個重要應(yīng)用價值：

1、制作患者有關(guān)部位的3D打印模型，它是繼X光、CT/MRI 后醫(yī)學(xué)影像信息的第三個里程碑技術(shù)，當(dāng)前兩者不能滿足醫(yī)生診斷和手術(shù)規(guī)劃需求時，在上述影像信息圖像處理基礎(chǔ)上進(jìn)一步提供一個1:1的實體模型，對醫(yī)生是一個進(jìn)一步的技術(shù)支撐。

今天的3D打印技術(shù)不僅提供骨骼的模型，而且可以提供彩色的、包含軟組織的組合式模型，對臨床醫(yī)學(xué)的支撐力度進(jìn)一步增強(qiáng);

2、3D打印手術(shù)導(dǎo)板。它是今天臨床手術(shù)精準(zhǔn)化的重要技術(shù)支撐，已廣泛應(yīng)用于口腔種植、脊柱椎弓根釘植入手術(shù)、人工膝關(guān)節(jié)置換以及整形外科等領(lǐng)域。從某種程度來說，它與術(shù)中導(dǎo)航，手術(shù)機(jī)器人相比，更容易在臨床中推廣應(yīng)用;

3、金屬3D打印技術(shù)。它的出現(xiàn)不僅使個性化植入物的制造更為便捷，更重要的是它能實現(xiàn)多孔植入物的制作，將對骨科植入物的設(shè)計理念帶來很多重大的變化。

目前可供臨床醫(yī)學(xué)使用的3D打印技術(shù)主要有哪些?

王成燾：目前可供臨床使用的3D打印技術(shù)主要是SLS、SLA和FDM，它們都可以用來實現(xiàn)手術(shù)模型和導(dǎo)板的制作，我們歷史上曾經(jīng)用過LOM技術(shù)，但由于精度和模型的強(qiáng)度問題，目前已退出使用。金屬3D打印目前存在EBM和SLM兩大技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，都有很好的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。

醫(yī)療應(yīng)用對3D打印設(shè)備、材料有哪些具體要求?

王成燾：3D打印設(shè)備和材料是一個整體技術(shù)，在選擇時應(yīng)該考慮如下幾個方面：

1)、打印精度。相對來說，顱頜面和口腔科要求精度較高，骨科(如骨盆模型精度稍低);

2)、表觀質(zhì)量。一般來說SLA的打印件表觀質(zhì)量最好;

3)、打印速度。同樣一個骨盆模型，用SLA打印約6小時，用FDM打印約40多小時;

4)、打印件強(qiáng)度。如眼科模型，由于眼窩底骨很薄，對模型的強(qiáng)度要求較高，是我們在這領(lǐng)域放棄LOM法的主要原因;

5)、后處理的難易程度。大多數(shù)3D打印技術(shù)對于復(fù)雜的模型都必須同時打印支撐，而去除支撐是模型后處理的重要一步。目前好的打印設(shè)備都用不同材料打印支撐，甚至在水中浸泡后支撐會自動融化，而有的打印機(jī)打出的模型支撐很難處理;

6)、經(jīng)濟(jì)性。因為醫(yī)學(xué)3D打印直接面向患者，患者必須理解增加這一部分費(fèi)用所帶來的價值，因此經(jīng)濟(jì)性是3D打印技術(shù)在臨床推廣應(yīng)用的重要因素。從這一點(diǎn)來說，F(xiàn)DM技術(shù)由于設(shè)備價格便宜，在經(jīng)濟(jì)性方面有它的優(yōu)越性。

今年1月份，北美放射學(xué)會召開了一個會議，討論了3D打描、3D打印技術(shù)對放射科構(gòu)成的挑戰(zhàn)。請問這兩者是什么關(guān)系?3D打印技術(shù)是要淘汰放射科還是可以跟放射科進(jìn)行融合?

王成燾：如同我前面所說，3D打印技術(shù)是放射科功能的進(jìn)一步延伸，當(dāng)平面影像數(shù)據(jù)不能滿足醫(yī)生需求時，影像科可以進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)處理和建模技術(shù)，利用3D打印進(jìn)一步提供醫(yī)生一個直觀的三維實體模型。它是影像科功能的進(jìn)一步提升。我認(rèn)為，今后的醫(yī)院影像科都應(yīng)該具備提供三維實體模型的能力。我們現(xiàn)在幫助很多醫(yī)院建立3D打印能力，有的是單獨(dú)建立3D打印中心，有的就是建在影像科內(nèi)。今后醫(yī)院的收費(fèi)也可以分成兩種收費(fèi)模式：單純CT以及含三維模型打印費(fèi)用。

目前，為了更好的做好肝膽外科、腎外科的3D打印臨床應(yīng)用，上海市第一人民醫(yī)院彭志海院長組織了醫(yī)院影像科和我們工程方的合作，探討如何利用現(xiàn)有影像科的設(shè)備與技術(shù)，將打印所需要的肝膽外科影像數(shù)據(jù)清晰地顯示，而我們工程方在研究如何提高軟組織建模的精度和速度，這也充分體現(xiàn)了在3D打印臨床的應(yīng)用中影像科專家的重要性。

在中國(東莞)國際合作周的3D打印技術(shù)創(chuàng)新論壇上，你曾提及國家很快會出臺一些相關(guān)的政策或者是標(biāo)準(zhǔn)，請問現(xiàn)在出臺了沒有?相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或者法規(guī)對于3D打印醫(yī)用有何意義與作用?

王成燾：據(jù)我所知，國家食品藥品監(jiān)督管理總局 (CFDA)很重視3D打印在臨床中的推廣應(yīng)用，在2015年中相繼對北京、上海、西安等地進(jìn)行了深入的調(diào)研。2015年12月15、16日，對初步形成的法規(guī)性文件邀請了醫(yī)院、企業(yè)、大專院校、科研單位的專家進(jìn)行了深入的討論，應(yīng)該說2016年這些討論的文件會公布施行。我個人認(rèn)為3D打印技術(shù)用于臨床是一個醫(yī)工結(jié)合的、具有一定深度的專業(yè)化過程，就從我現(xiàn)在所支持的光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療科技有限公司的目前的狀況來說，技術(shù)人員已經(jīng)面臨著從“全科醫(yī)生”向“?？漆t(yī)生”轉(zhuǎn)化的需求，因為肝膽外科醫(yī)生的需求和整形外科醫(yī)生的需求、專業(yè)背景和術(shù)語都是完全不同的，工程人員只有能和這些專業(yè)醫(yī)生融合，聽得懂他們的需求，才能更好的提供3D打印服務(wù)。

目前而言，3D打印在醫(yī)療上的應(yīng)用還存在哪些瓶頸與障礙?可有解決方案?

王成燾：3D打印技術(shù)是一個嶄新的技術(shù)，它本身還處于不斷發(fā)展中。他在臨床中的應(yīng)用也會不斷的深入和推廣。目前醫(yī)生方和工程方都有很大的積極性。但他屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，國內(nèi)外都有嚴(yán)格的監(jiān)管系統(tǒng)。如美國的FDA，中國的CFDA等，如何盡快的出臺相關(guān)的政策法規(guī)，使大家在發(fā)揮科學(xué)積極性的同時，又有法規(guī)可依是當(dāng)前的瓶頸問題之一。

3D打印在臨床中的應(yīng)用最終面向的是患者，患者使用這項技術(shù)也很自然的必需付費(fèi)。而付費(fèi)目前在我國是有一定的監(jiān)管系統(tǒng)的，能否進(jìn)入醫(yī)保要由衛(wèi)計委決定，因此3D打印醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的推廣是一個系統(tǒng)工程，如何處理好是當(dāng)前的又一瓶頸。湖南省以省發(fā)改委和衛(wèi)計委的名義出臺了正式的試點(diǎn)性文件，我們也在努力推進(jìn)上海學(xué)習(xí)湖南，進(jìn)行試改。

您是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心的帶頭人，能否請您介紹一下，到目前為止，中心所取得的突破與進(jìn)展?以及在技術(shù)成果推廣等方面所取得的進(jìn)展?

王成燾：目前中心的戴尅戎院士和我本人都在努力推進(jìn)3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用的工作。我本人則帶領(lǐng)我們機(jī)械工程學(xué)原有的數(shù)字醫(yī)學(xué)團(tuán)隊在上海松江高科技產(chǎn)業(yè)園建立了一個3D打印醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)化基地，我的目標(biāo)是把醫(yī)學(xué)3D打印的成果從PPT轉(zhuǎn)化為GDP，我叫做P2P工程。因為3D打印技術(shù)在臨床中的應(yīng)用很多醫(yī)生推出了精彩的案例，在各種會議上用PPT的形式展現(xiàn)，令人鼓舞。但是，作為一個醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)，如何取得企業(yè)所必須的GDP效果，存在著大量的問題需要去探討和努力解決。目前作為我們產(chǎn)業(yè)化基地的上海光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療科技有限公司是完全按照醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)的體制要求設(shè)計和建設(shè)的，正在努力通過醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)ISO13485體系認(rèn)證，潔凈車間正在經(jīng)歷主管部門的檢測和考核，導(dǎo)板成品和手術(shù)規(guī)劃軟件在按照國家規(guī)定的二類醫(yī)療器械要求進(jìn)行產(chǎn)品注冊申報。工程化的工作在努力的進(jìn)行中。

研究中心的名稱里有“教育部”的字樣，中心是否承擔(dān)著教育的職能?3D打印對于臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)方面有什么啟示?

王成燾：“教育部”三個字主要是因為該中心是從教育部申請和獲得批準(zhǔn)建立，所以全稱是上海交通大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心。由戴尅戎院士和我為主在建設(shè)，雙方都有很大的研究生團(tuán)隊，從博士后、博士生、碩士生三個層面培養(yǎng)學(xué)生。

據(jù)我所知，國內(nèi)醫(yī)學(xué)3D打印云平臺在2015年9月19日就開始上線運(yùn)行了，請你介紹一下這個云平臺有什么功能作用?到目前為止推廣與應(yīng)用情況如何?

王成燾：3D打印醫(yī)學(xué)應(yīng)用最大的特點(diǎn)是個體化。他和系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療器械產(chǎn)品不同，它在醫(yī)院中的需求是隨機(jī)出現(xiàn)的，作為一個專業(yè)從事醫(yī)學(xué)3D打印企業(yè)，如何在第一時間捕捉到某地區(qū)某醫(yī)院出現(xiàn)3D打印需求、當(dāng)醫(yī)院出現(xiàn)需求時如何獲知何處能提供這一服務(wù)，這一信息的溝通只有通過今天的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)。

3D打印技術(shù)在臨床中的應(yīng)用不是靠一臺打印機(jī)就能夠完成的，必須靠一個工程系統(tǒng)，對投資的需求很大，完全靠醫(yī)院自己建立是不科學(xué)的，我們幫助醫(yī)院建立3D打印中心，是立足于幫助醫(yī)院建立基本的需求，更高層次的需求還是需要通過第三方服務(wù)的模式實現(xiàn)，做到資源共享。這一模式也只有通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)。

正是在這樣一個市場和技術(shù)背景下，光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療建立了光韻達(dá)醫(yī)學(xué)3D打印云服務(wù)平臺。該服務(wù)平臺的技術(shù)宗旨是“您提要求，我來實現(xiàn)”。即醫(yī)生主要提出臨床需求，工程實現(xiàn)由云端的工程系統(tǒng)完成。為了讓醫(yī)生方便的提出要求，我們提供了一個功能豐富的客戶端，使醫(yī)生可以利用該客戶端傳遞醫(yī)學(xué)影像信息，利用客戶端軟件自己處理醫(yī)學(xué)影像和建模，利用客戶端提供的專業(yè)化手術(shù)規(guī)劃軟件進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，并且和工程端實現(xiàn)面向設(shè)計的互動討論。實踐表明，今天的工作方向是把這一切盡快實現(xiàn)手機(jī)化。

3D打印技術(shù)近兩年發(fā)展很快，誰也不知道未來它能干些什么，如果有新型材料面世，應(yīng)用上可能還會進(jìn)一步拓寬，所以希望您憑借自己對該技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與發(fā)展的研究，展望一下3D打印未來在臨床醫(yī)學(xué)上可能出現(xiàn)的應(yīng)用?

王成燾：我認(rèn)為醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)眼下須要做得工作是：

1、軟組織的3D打印，核心技術(shù)是軟組織的醫(yī)學(xué)圖像處理和建模技術(shù)，多模圖像配準(zhǔn)技術(shù);

2、下一步的3D打印模型不僅提供“看”的功能，還應(yīng)豐富“干”的功能，即可以在手術(shù)工具操作時，如同操作真實的人體組織一樣，核心技術(shù)是面向打印工藝的材料;

3、基于金屬3D打印技術(shù)的骨科植入創(chuàng)新設(shè)計，特別是使用多孔技術(shù)的植入物創(chuàng)新設(shè)計。

當(dāng)然，用人體細(xì)胞進(jìn)行器官打印是一個重要的前沿醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)，目前屬于前沿基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，非常重要，必須投入足夠的資金和人力開展這項工作，否則我們將在未來醫(yī)學(xué)中落后。但是它目前離開進(jìn)入臨床還有相當(dāng)?shù)木嚯x。目前傳說在3D打印血管方面取得了動物實驗的成功，并準(zhǔn)備植入人體，我覺得是完全可能的，因為這是細(xì)胞3D打印技術(shù)最接近臨床應(yīng)用的領(lǐng)域。至于打印肝臟、腎臟等等組織器官，目前打印的組織能夠成活已經(jīng)是很了不起的成功，要做到實現(xiàn)這些臟器的功能，還需要科學(xué)家們不斷的努力。

來源：南極熊3D打印

2021年5月22日，我國醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)學(xué)3D打印的領(lǐng)路人、泰斗，德高望重的科學(xué)家王成燾教授逝世。知情人士表示，“7 次上海及國家科技獎、20 本著作、63 載交大人；滿天下的桃李、 翡翠婚的伴侶、一雙孝順的兒女。今天 04:39，王成燾教授走完了他 81 年的人生?！?br />

王成燾教授簡介

1940年1月14日生于天津。1962年上海交通大學(xué)機(jī)車車輛工程系本科畢業(yè)。留校任教至2020年退休。1981至1983年聯(lián)邦德國Karlsruhe大學(xué)訪問學(xué)者。1990年受聘為正教授，1991年任博士生導(dǎo)師，國務(wù)院特殊津貼享受者。歷任：機(jī)械工程系機(jī)械設(shè)計研究所所長、科研副系主任、1993年至1997年任機(jī)械工程系（現(xiàn)機(jī)械學(xué)院）主任、校汽車研究院執(zhí)行院長等職?，F(xiàn)為：中國機(jī)械工程學(xué)會榮譽(yù)理事、下屬摩擦學(xué)分會榮譽(yù)理事、上海生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會榮譽(yù)理事。近30年致力于工程學(xué)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科研究，具體研究領(lǐng)域包括：人體生物摩擦學(xué)與骨肌系統(tǒng)生物力學(xué)；硬組織外科植物工程學(xué)；外科臨床中3D打印、虛擬技術(shù)、導(dǎo)航與手術(shù)機(jī)器人等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用；仿真人體與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)培訓(xùn)技術(shù)等。科研成果"個性化人工骨關(guān)節(jié)CAD/CAM技術(shù)與臨床工程系統(tǒng)“獲2001年上海市科技進(jìn)步獎一等獎和2004年國家科技進(jìn)步獎二等獎。由國家科學(xué)專著出版基金立項，系統(tǒng)出版專著四部：《人體生物摩擦學(xué)》（2001年度中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎）；《人體骨肌系統(tǒng)生物力學(xué)》；《骨科植入物工程學(xué)》（2018年上海圖書獎二等獎）；《數(shù)字骨科學(xué)基礎(chǔ)》。共指導(dǎo)碩士、博士研究生及博士后共105名。


上海3D部落總經(jīng)理 許建輝，于2021年5月22日晚上寫了一篇 深切緬懷王成燾教授：《數(shù)字醫(yī)學(xué)的新平臺新征程》​

    今天突然驚聞噩耗！

    2021年5月22日凌晨 04:39，敬愛的王成燾教授走完了他 81 年的人生。

    王成燾教授是我國醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)學(xué)3D打印的領(lǐng)路人、泰斗，德高望重的科學(xué)家。7 次上海及國家科技獎、20 本著作、63 載交大人；滿天下的桃李、 翡翠婚的伴侶、一雙孝順的兒女。

    我初入醫(yī)學(xué)3D打印便對王教授無比敬仰，后來有了更多的機(jī)會接觸和熟悉后，對王教授更是多了敬重，將王教授視作楷模、學(xué)習(xí)的榜樣。

    在疫情之前的幾年，我和王教授幾乎每年都能在醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議或3D打印行業(yè)會議上見上幾面。后來因為熟了，有時候他會突然在后面拍我的肩膀說：“哈哈，又見到你了！”，有時候也會親切的叫我“老許”（實際上他比我年長許多，是我的長輩）。但，他就是這樣讓你感覺親切！

    印象很深的是王教授雖然是醫(yī)工結(jié)合領(lǐng)域的權(quán)威專家、老前輩，但是每次醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議他都會認(rèn)真聽講者（哪怕是非常年輕的晚輩）的報告，提出自己的問題和見解。他沒有任何架子，非常的平易近人，樂于傳授知識。

    王教授本已在學(xué)術(shù)上取得了很高的成就，本可安享晚年。但他不甘心他的研究成果停留在學(xué)術(shù)上，想把這些成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，不為名不為利，只為一份愛好，一份追求。于是在晚年向醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化之路發(fā)起了挑戰(zhàn)！然而眾所周知，醫(yī)學(xué)3D打印市場前景雖然很好，但產(chǎn)業(yè)化之路并不順利，技術(shù)層面、政策層面、成本方面、市場認(rèn)知方面，要解決的問題太多太多。王教授在推動醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化方面也做了大量的工作，他的付出既讓人敬佩也讓人心疼。
    王教授桃李滿天下。我不是王教授的學(xué)生，但我也是他的學(xué)生-一個編外學(xué)生，因為我在一次次的醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議上學(xué)習(xí)了他的報告。也曾有幸得到王教授的認(rèn)可和賞識，只是沒有機(jī)會師從王教授，沒有機(jī)會為王教授服務(wù)、分擔(dān)。

    醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)化之路雖然漫長，但已曙光初現(xiàn)。然而就在這時，我們敬愛的王教授走了，我們醫(yī)學(xué)3D打印領(lǐng)域痛失了一位長者，一個領(lǐng)路人。

    在他病重時沒有機(jī)會和他見最后一面，心情非常沉重、悲痛！翻開微信，最后一次與王教授交流是在2020年8月22日，當(dāng)時我們微信公眾號在征得王教授授權(quán)后分享了一篇他的報告，沒想到這竟成了最后一次交流。

    王教授一路走好！

    一個編外學(xué)生
    許建輝
    2021.05.22

近兩年，王教授很少在媒體上露面，以下為3D打印在線于2016年對王教授的采訪內(nèi)容:

王成燾教授介紹，上世紀(jì)80年代，3D打印技術(shù)一出現(xiàn)就受到了醫(yī)學(xué)界的重視，當(dāng)時，他與另一位醫(yī)學(xué)3D打印名家、骨外科學(xué)和骨科生物力學(xué)專家、中國工程院院士戴尅戎合作開展個體化人工關(guān)節(jié)研究和臨床應(yīng)用。當(dāng)時，國內(nèi)還沒有，他們便模仿它的工作原理，按照CT片一層一層手工切割塑料板，層層疊加，做出三維模型，解決了個體化人工關(guān)節(jié)設(shè)計的需要，隨后在學(xué)校的211工程的支持下，購買了正規(guī)的3D打印設(shè)備，開展個體化人工關(guān)節(jié)的臨床應(yīng)用，并于2004年獲得國家科技進(jìn)步獎二等獎。在之后的10多年間，王成燾教授為醫(yī)學(xué)3D打印研究做出了大量不可磨滅的貢獻(xiàn)。

請王教授先介紹一下3D打印技術(shù)之于臨床醫(yī)學(xué)具有什么樣的重要意義?

王成燾：我認(rèn)為現(xiàn)階段3D打印技術(shù)對臨床醫(yī)學(xué)具有如下三個重要應(yīng)用價值：

1、制作患者有關(guān)部位的3D打印模型，它是繼X光、CT/MRI 后醫(yī)學(xué)影像信息的第三個里程碑技術(shù)，當(dāng)前兩者不能滿足醫(yī)生診斷和手術(shù)規(guī)劃需求時，在上述影像信息圖像處理基礎(chǔ)上進(jìn)一步提供一個1:1的實體模型，對醫(yī)生是一個進(jìn)一步的技術(shù)支撐。

今天的3D打印技術(shù)不僅提供骨骼的模型，而且可以提供彩色的、包含軟組織的組合式模型，對臨床醫(yī)學(xué)的支撐力度進(jìn)一步增強(qiáng);

2、3D打印手術(shù)導(dǎo)板。它是今天臨床手術(shù)精準(zhǔn)化的重要技術(shù)支撐，已廣泛應(yīng)用于口腔種植、脊柱椎弓根釘植入手術(shù)、人工膝關(guān)節(jié)置換以及整形外科等領(lǐng)域。從某種程度來說，它與術(shù)中導(dǎo)航，手術(shù)機(jī)器人相比，更容易在臨床中推廣應(yīng)用;

3、金屬3D打印技術(shù)。它的出現(xiàn)不僅使個性化植入物的制造更為便捷，更重要的是它能實現(xiàn)多孔植入物的制作，將對骨科植入物的設(shè)計理念帶來很多重大的變化。

目前可供臨床醫(yī)學(xué)使用的3D打印技術(shù)主要有哪些?

王成燾：目前可供臨床使用的3D打印技術(shù)主要是SLS、SLA和FDM，它們都可以用來實現(xiàn)手術(shù)模型和導(dǎo)板的制作，我們歷史上曾經(jīng)用過LOM技術(shù)，但由于精度和模型的強(qiáng)度問題，目前已退出使用。金屬3D打印目前存在EBM和SLM兩大技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，都有很好的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景。

醫(yī)療應(yīng)用對3D打印設(shè)備、材料有哪些具體要求?

王成燾：3D打印設(shè)備和材料是一個整體技術(shù)，在選擇時應(yīng)該考慮如下幾個方面：

1)、打印精度。相對來說，顱頜面和口腔科要求精度較高，骨科(如骨盆模型精度稍低);

2)、表觀質(zhì)量。一般來說SLA的打印件表觀質(zhì)量最好;

3)、打印速度。同樣一個骨盆模型，用SLA打印約6小時，用FDM打印約40多小時;

4)、打印件強(qiáng)度。如眼科模型，由于眼窩底骨很薄，對模型的強(qiáng)度要求較高，是我們在這領(lǐng)域放棄LOM法的主要原因;

5)、后處理的難易程度。大多數(shù)3D打印技術(shù)對于復(fù)雜的模型都必須同時打印支撐，而去除支撐是模型后處理的重要一步。目前好的打印設(shè)備都用不同材料打印支撐，甚至在水中浸泡后支撐會自動融化，而有的打印機(jī)打出的模型支撐很難處理;

6)、經(jīng)濟(jì)性。因為醫(yī)學(xué)3D打印直接面向患者，患者必須理解增加這一部分費(fèi)用所帶來的價值，因此經(jīng)濟(jì)性是3D打印技術(shù)在臨床推廣應(yīng)用的重要因素。從這一點(diǎn)來說，F(xiàn)DM技術(shù)由于設(shè)備價格便宜，在經(jīng)濟(jì)性方面有它的優(yōu)越性。

今年1月份，北美放射學(xué)會召開了一個會議，討論了3D打描、3D打印技術(shù)對放射科構(gòu)成的挑戰(zhàn)。請問這兩者是什么關(guān)系?3D打印技術(shù)是要淘汰放射科還是可以跟放射科進(jìn)行融合?

王成燾：如同我前面所說，3D打印技術(shù)是放射科功能的進(jìn)一步延伸，當(dāng)平面影像數(shù)據(jù)不能滿足醫(yī)生需求時，影像科可以進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)處理和建模技術(shù)，利用3D打印進(jìn)一步提供醫(yī)生一個直觀的三維實體模型。它是影像科功能的進(jìn)一步提升。我認(rèn)為，今后的醫(yī)院影像科都應(yīng)該具備提供三維實體模型的能力。我們現(xiàn)在幫助很多醫(yī)院建立3D打印能力，有的是單獨(dú)建立3D打印中心，有的就是建在影像科內(nèi)。今后醫(yī)院的收費(fèi)也可以分成兩種收費(fèi)模式：單純CT以及含三維模型打印費(fèi)用。

目前，為了更好的做好肝膽外科、腎外科的3D打印臨床應(yīng)用，上海市第一人民醫(yī)院彭志海院長組織了醫(yī)院影像科和我們工程方的合作，探討如何利用現(xiàn)有影像科的設(shè)備與技術(shù)，將打印所需要的肝膽外科影像數(shù)據(jù)清晰地顯示，而我們工程方在研究如何提高軟組織建模的精度和速度，這也充分體現(xiàn)了在3D打印臨床的應(yīng)用中影像科專家的重要性。

在中國(東莞)國際合作周的3D打印技術(shù)創(chuàng)新論壇上，你曾提及國家很快會出臺一些相關(guān)的政策或者是標(biāo)準(zhǔn)，請問現(xiàn)在出臺了沒有?相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或者法規(guī)對于3D打印醫(yī)用有何意義與作用?

王成燾：據(jù)我所知，國家食品藥品監(jiān)督管理總局 (CFDA)很重視3D打印在臨床中的推廣應(yīng)用，在2015年中相繼對北京、上海、西安等地進(jìn)行了深入的調(diào)研。2015年12月15、16日，對初步形成的法規(guī)性文件邀請了醫(yī)院、企業(yè)、大專院校、科研單位的專家進(jìn)行了深入的討論，應(yīng)該說2016年這些討論的文件會公布施行。我個人認(rèn)為3D打印技術(shù)用于臨床是一個醫(yī)工結(jié)合的、具有一定深度的專業(yè)化過程，就從我現(xiàn)在所支持的光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療科技有限公司的目前的狀況來說，技術(shù)人員已經(jīng)面臨著從“全科醫(yī)生”向“?？漆t(yī)生”轉(zhuǎn)化的需求，因為肝膽外科醫(yī)生的需求和整形外科醫(yī)生的需求、專業(yè)背景和術(shù)語都是完全不同的，工程人員只有能和這些專業(yè)醫(yī)生融合，聽得懂他們的需求，才能更好的提供3D打印服務(wù)。

目前而言，3D打印在醫(yī)療上的應(yīng)用還存在哪些瓶頸與障礙?可有解決方案?

王成燾：3D打印技術(shù)是一個嶄新的技術(shù)，它本身還處于不斷發(fā)展中。他在臨床中的應(yīng)用也會不斷的深入和推廣。目前醫(yī)生方和工程方都有很大的積極性。但他屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，國內(nèi)外都有嚴(yán)格的監(jiān)管系統(tǒng)。如美國的FDA，中國的CFDA等，如何盡快的出臺相關(guān)的政策法規(guī)，使大家在發(fā)揮科學(xué)積極性的同時，又有法規(guī)可依是當(dāng)前的瓶頸問題之一。

3D打印在臨床中的應(yīng)用最終面向的是患者，患者使用這項技術(shù)也很自然的必需付費(fèi)。而付費(fèi)目前在我國是有一定的監(jiān)管系統(tǒng)的，能否進(jìn)入醫(yī)保要由衛(wèi)計委決定，因此3D打印醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的推廣是一個系統(tǒng)工程，如何處理好是當(dāng)前的又一瓶頸。湖南省以省發(fā)改委和衛(wèi)計委的名義出臺了正式的試點(diǎn)性文件，我們也在努力推進(jìn)上海學(xué)習(xí)湖南，進(jìn)行試改。

您是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心的帶頭人，能否請您介紹一下，到目前為止，中心所取得的突破與進(jìn)展?以及在技術(shù)成果推廣等方面所取得的進(jìn)展?

王成燾：目前中心的戴尅戎院士和我本人都在努力推進(jìn)3D打印技術(shù)臨床應(yīng)用的工作。我本人則帶領(lǐng)我們機(jī)械工程學(xué)原有的數(shù)字醫(yī)學(xué)團(tuán)隊在上海松江高科技產(chǎn)業(yè)園建立了一個3D打印醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)化基地，我的目標(biāo)是把醫(yī)學(xué)3D打印的成果從PPT轉(zhuǎn)化為GDP，我叫做P2P工程。因為3D打印技術(shù)在臨床中的應(yīng)用很多醫(yī)生推出了精彩的案例，在各種會議上用PPT的形式展現(xiàn)，令人鼓舞。但是，作為一個醫(yī)學(xué)3D打印產(chǎn)業(yè)，如何取得企業(yè)所必須的GDP效果，存在著大量的問題需要去探討和努力解決。目前作為我們產(chǎn)業(yè)化基地的上海光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療科技有限公司是完全按照醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)的體制要求設(shè)計和建設(shè)的，正在努力通過醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)ISO13485體系認(rèn)證，潔凈車間正在經(jīng)歷主管部門的檢測和考核，導(dǎo)板成品和手術(shù)規(guī)劃軟件在按照國家規(guī)定的二類醫(yī)療器械要求進(jìn)行產(chǎn)品注冊申報。工程化的工作在努力的進(jìn)行中。

研究中心的名稱里有“教育部”的字樣，中心是否承擔(dān)著教育的職能?3D打印對于臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)方面有什么啟示?

王成燾：“教育部”三個字主要是因為該中心是從教育部申請和獲得批準(zhǔn)建立，所以全稱是上海交通大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心。由戴尅戎院士和我為主在建設(shè)，雙方都有很大的研究生團(tuán)隊，從博士后、博士生、碩士生三個層面培養(yǎng)學(xué)生。

據(jù)我所知，國內(nèi)醫(yī)學(xué)3D打印云平臺在2015年9月19日就開始上線運(yùn)行了，請你介紹一下這個云平臺有什么功能作用?到目前為止推廣與應(yīng)用情況如何?

王成燾：3D打印醫(yī)學(xué)應(yīng)用最大的特點(diǎn)是個體化。他和系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療器械產(chǎn)品不同，它在醫(yī)院中的需求是隨機(jī)出現(xiàn)的，作為一個專業(yè)從事醫(yī)學(xué)3D打印企業(yè)，如何在第一時間捕捉到某地區(qū)某醫(yī)院出現(xiàn)3D打印需求、當(dāng)醫(yī)院出現(xiàn)需求時如何獲知何處能提供這一服務(wù)，這一信息的溝通只有通過今天的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)。

3D打印技術(shù)在臨床中的應(yīng)用不是靠一臺打印機(jī)就能夠完成的，必須靠一個工程系統(tǒng)，對投資的需求很大，完全靠醫(yī)院自己建立是不科學(xué)的，我們幫助醫(yī)院建立3D打印中心，是立足于幫助醫(yī)院建立基本的需求，更高層次的需求還是需要通過第三方服務(wù)的模式實現(xiàn)，做到資源共享。這一模式也只有通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)。

正是在這樣一個市場和技術(shù)背景下，光韻達(dá)數(shù)字醫(yī)療建立了光韻達(dá)醫(yī)學(xué)3D打印云服務(wù)平臺。該服務(wù)平臺的技術(shù)宗旨是“您提要求，我來實現(xiàn)”。即醫(yī)生主要提出臨床需求，工程實現(xiàn)由云端的工程系統(tǒng)完成。為了讓醫(yī)生方便的提出要求，我們提供了一個功能豐富的客戶端，使醫(yī)生可以利用該客戶端傳遞醫(yī)學(xué)影像信息，利用客戶端軟件自己處理醫(yī)學(xué)影像和建模，利用客戶端提供的專業(yè)化手術(shù)規(guī)劃軟件進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，并且和工程端實現(xiàn)面向設(shè)計的互動討論。實踐表明，今天的工作方向是把這一切盡快實現(xiàn)手機(jī)化。

3D打印技術(shù)近兩年發(fā)展很快，誰也不知道未來它能干些什么，如果有新型材料面世，應(yīng)用上可能還會進(jìn)一步拓寬，所以希望您憑借自己對該技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與發(fā)展的研究，展望一下3D打印未來在臨床醫(yī)學(xué)上可能出現(xiàn)的應(yīng)用?

王成燾：我認(rèn)為醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)眼下須要做得工作是：

1、軟組織的3D打印，核心技術(shù)是軟組織的醫(yī)學(xué)圖像處理和建模技術(shù)，多模圖像配準(zhǔn)技術(shù);

2、下一步的3D打印模型不僅提供“看”的功能，還應(yīng)豐富“干”的功能，即可以在手術(shù)工具操作時，如同操作真實的人體組織一樣，核心技術(shù)是面向打印工藝的材料;

3、基于金屬3D打印技術(shù)的骨科植入創(chuàng)新設(shè)計，特別是使用多孔技術(shù)的植入物創(chuàng)新設(shè)計。

當(dāng)然，用人體細(xì)胞進(jìn)行器官打印是一個重要的前沿醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)，目前屬于前沿基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，非常重要，必須投入足夠的資金和人力開展這項工作，否則我們將在未來醫(yī)學(xué)中落后。但是它目前離開進(jìn)入臨床還有相當(dāng)?shù)木嚯x。目前傳說在3D打印血管方面取得了動物實驗的成功，并準(zhǔn)備植入人體，我覺得是完全可能的，因為這是細(xì)胞3D打印技術(shù)最接近臨床應(yīng)用的領(lǐng)域。至于打印肝臟、腎臟等等組織器官，目前打印的組織能夠成活已經(jīng)是很了不起的成功，要做到實現(xiàn)這些臟器的功能，還需要科學(xué)家們不斷的努力。

來源：南極熊3D打印