'三秦最美醫生 骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵'

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

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郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

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郭徵三秦好醫生贊

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[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

"
三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

國家科技部領導、醫院領導參加國家重點研發項目啟動會

立杆立標,在多年的推廣應用過程中,郭徵看到了3D打印技術應用過程中還或多或少存在把控不嚴等情況,他提出了“制定標準,以標準控制技術應用”的指導思想。基於這個思路,郭徵帶頭參與撰寫《3D打印骨科模型技術標準專家共識》、《3D打印骨科手術導板技術標準專家共識》,為3D打印骨科模型與導板的臨床應用提供了技術指標參考,規範了技術合理應用依據。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

國家科技部領導、醫院領導參加國家重點研發項目啟動會

立杆立標,在多年的推廣應用過程中,郭徵看到了3D打印技術應用過程中還或多或少存在把控不嚴等情況,他提出了“制定標準,以標準控制技術應用”的指導思想。基於這個思路,郭徵帶頭參與撰寫《3D打印骨科模型技術標準專家共識》、《3D打印骨科手術導板技術標準專家共識》,為3D打印骨科模型與導板的臨床應用提供了技術指標參考,規範了技術合理應用依據。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

邀請國外專家進行學術交流

對於技術要求更高、風險更大的金屬3D打印應用領域, 業內一直有是否應該管控,如何管控的棘手困惑。郭徵主張在國家層面建立標準,規範3D打印個性化金屬假體的人體應用。這樣的想法,也得到了國家監管部門的認可。國家食品藥品監督局醫療器械技術審批中心劉斌部長帶隊,來到西京醫院骨科現場調研,郭徵就3D打印個性化金屬假體的監管問題進行研討。身為國家 3D 打印個性化金屬假體標準制定委員會首席醫學專家,郭徵教授還積極參與了即將出臺的3D打印個性化金屬假體監管標準。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

國家科技部領導、醫院領導參加國家重點研發項目啟動會

立杆立標,在多年的推廣應用過程中,郭徵看到了3D打印技術應用過程中還或多或少存在把控不嚴等情況,他提出了“制定標準,以標準控制技術應用”的指導思想。基於這個思路,郭徵帶頭參與撰寫《3D打印骨科模型技術標準專家共識》、《3D打印骨科手術導板技術標準專家共識》,為3D打印骨科模型與導板的臨床應用提供了技術指標參考,規範了技術合理應用依據。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

邀請國外專家進行學術交流

對於技術要求更高、風險更大的金屬3D打印應用領域, 業內一直有是否應該管控,如何管控的棘手困惑。郭徵主張在國家層面建立標準,規範3D打印個性化金屬假體的人體應用。這樣的想法,也得到了國家監管部門的認可。國家食品藥品監督局醫療器械技術審批中心劉斌部長帶隊,來到西京醫院骨科現場調研,郭徵就3D打印個性化金屬假體的監管問題進行研討。身為國家 3D 打印個性化金屬假體標準制定委員會首席醫學專家,郭徵教授還積極參與了即將出臺的3D打印個性化金屬假體監管標準。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

創辦數字骨科培訓班為基層醫院骨科醫生提供良好的學習平臺

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郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

國家科技部領導、醫院領導參加國家重點研發項目啟動會

立杆立標,在多年的推廣應用過程中,郭徵看到了3D打印技術應用過程中還或多或少存在把控不嚴等情況,他提出了“制定標準,以標準控制技術應用”的指導思想。基於這個思路,郭徵帶頭參與撰寫《3D打印骨科模型技術標準專家共識》、《3D打印骨科手術導板技術標準專家共識》,為3D打印骨科模型與導板的臨床應用提供了技術指標參考,規範了技術合理應用依據。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

邀請國外專家進行學術交流

對於技術要求更高、風險更大的金屬3D打印應用領域, 業內一直有是否應該管控,如何管控的棘手困惑。郭徵主張在國家層面建立標準,規範3D打印個性化金屬假體的人體應用。這樣的想法,也得到了國家監管部門的認可。國家食品藥品監督局醫療器械技術審批中心劉斌部長帶隊,來到西京醫院骨科現場調研,郭徵就3D打印個性化金屬假體的監管問題進行研討。身為國家 3D 打印個性化金屬假體標準制定委員會首席醫學專家,郭徵教授還積極參與了即將出臺的3D打印個性化金屬假體監管標準。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

創辦數字骨科培訓班為基層醫院骨科醫生提供良好的學習平臺

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

舉辦學術活動邀請國內知名專家進行學術交流

2017年11月10日,由郭徵主持的國家重點研發計劃“新一代脊柱生物材料與植入器械的臨床及臨床轉化研究”項目正式啟動。兩年來,郭徵和課題組成員創新探索,具有骨誘導活性仿生多孔鈦合金個性化人工椎體臨床轉化研究、含 BMSCs 的 3D 打印生物降解椎間融合器臨床轉化研究等相關課題正在逐步推進,最前沿的數字化、精準化、個體化理念,貫穿郭徵和課題組成員整個研究過程。“相信隨著系列研究成果的不斷產出,必將助推行業領域向上向好,最終惠及患者百姓。”在談到課題未來時,郭徵這樣展望。

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三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵三秦好醫生贊

詩/殷滿倉

[郭]家兒男名望重

[徵]程苦志西京城

[三]秦楷模口碑佳

[秦]風德厚醫術精

[好]多維度攻尖端

[醫]道3D強骨夢

[生]龍活虎一博導

[贊]歌曲曲頌郭徵

人物小傳:

他精心醫學孜孜不倦,從事骨科診治 30 載,擔任中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組組長、中國醫師協會骨科醫師分會3D打印專業委員會副主任委員、中國抗癌協會肉瘤專業委員會常委、中國抗癌協會肉瘤專業委員會骨盆腫瘤學組組長,中國抗癌協會肉瘤專業委員會四肢腫瘤學組副組長、中華醫學會骨科學分會骨腫瘤學組委員、全軍骨科學會骨腫瘤專業委員會副主任委員、SICOT 中國部數字骨科學會副主任委員,榮立三等功 4 次,獲評陝西省衛計委“三秦最美醫生”稱號。 他精研技術創新不已,在國內率先開展導航、機器人和數字骨庫輔助骨腫瘤手術,在脊柱、骨盆和四肢骨腫瘤診治領域造詣深厚,領銜完成世界首例 3D打印鎖骨和肩胛骨鈦合金假體植入、世界首例3D打印仿生多孔支撐棒治療股骨頭壞死等創新技術,開創3D打印個性化假體臨床應用先河。 他精鑽學術攀逐前沿,擔任國家重點研發計劃項目首席科學家,承擔科技部863計劃課題3項、國家自然科學基金5項、省軍隊及省部級課題 6 項,總科研經費超過 2000萬元。以第一完成人獲軍隊醫療成果一等獎 1 項、陝西省科學技術一等獎 1 項,獲國家專利授權18項、發表論文155篇,其中SCI 論文48篇。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

他,就是空軍軍醫大學西京骨科醫院副院長、骨腫瘤骨病科主任、主任醫師、教授、博士生導師郭徵。

矢志創新,先進理念改變診療模式

縱觀郭徵的從醫之路,有一條很清晰的脈絡,那就是始終在創新中砥礪前行。在他看來,作為醫者,承載生命重託,唯有創新才可以讓診療更科學有效,才可以為病患解除病痛,才可以在科學之路上走得更遠。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

認真嚴謹的為患者手術

骨腫瘤外科,是郭徵所從事的臨床專業。骨腫瘤疾病有其罕見性、複雜性的自身特點,對治療過程的精細化要求高,特別是面對千變萬化的個體解剖結構,精準把握、精確施術非常困難。郭徵坦言,以往的手術,術前需要仔細分析各種影像學資料,再結合紮實的解剖學知識與豐富的臨床經驗,才能制定完善的手術方案。術中還要反覆觀看影像資料,才能順利完成手術。

2003年,西京醫院骨科引進3D打印設備。郭徵開始思謀,如何讓精尖設備轉換為救人利器,使這種看得見、摸得著的數字化技術應用於臨床,解決骨腫瘤手術術前術中精準化難題。當時,3D 打印醫學應用剛剛興起,從零基礎開始,郭徵組建數字化技術科研團隊,查閱既有文獻資料,外請專家講學……他一步步地朝著既定方向前行。

不積跬步無以至千里,郭徵帶領團隊從最簡單的模型打印入手,在探索中嘗試,在嘗試中實踐,到最後的可以將患者患病部位連同周圍神經血管一起打印,形成實體化、等比例的真人實體解剖模型,為骨腫瘤外科疾病診斷與手術設計帶來了劃時代的改變。有了3D打印手術模型,術前可以在 3D 打印的真實模型上觀察腫瘤及周邊臟器,術中也可以在手術檯上直接觸摸,手術效率極大提高。

3D打印技術的臨床應用,將數字化設計理念帶到骨科診療中,帶來了診療理念上的革新。郭徵教授帶領團隊提出要求,不能單純應用技術,要勇於創新、善於思考,做技術的自由掌控者,而不是跟從者。在這種指導思想指引下,團隊重視3D打印技術背後的數字化設計,把住了這項技術的靈魂。所有腫瘤模型設計都要由醫生參與完成,在郭徵看來, 手術醫生不能只知其然更要知其所以然,要做到不單純應用技術,而要參悟背後的構架。

積土成山、積木成林,郭徵帶領團隊積累了豐富的數字化設計經驗。“有了模型,可以看見腫瘤在哪裡,精確設計切除範圍,但落實到手術中,如何準確實現?”後續推進中,針對臨床應用實際,郭徵又有了新的想法。帶著這樣的臨床實際問題,結合數字化設計經驗,郭徵教授開始使用3D打印手術導板,在術中引導精確手術。“導板是一種基於手術設計的逆向工程產物,分為兩部分,一部分為“板”,一部分為“導”。“板”接觸於骨性標誌分明的骨骼上,不能移動位置,這時“導”就可以引導醫生用電鑽或擺鋸進行精準的外科操作”,郭徵喜歡用通俗的語言和團隊進行難題破解。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

誨人不倦的帶教研究生

在郭徵的主導實踐下,導板最終應用於臨床,極大簡化了骨腫瘤手術中的定位與切除,改變了原有手術理念,創造了新的手術方式,骨腫瘤外科業內同事一致認可,同時也將3D打印及數字化設計技術在全國骨科醫生範圍內逐步推廣。2011 年,以郭徵為主要發起人,全國數字骨科學術組織、中華醫學會醫學工程學分會數字骨科學組相繼成立,郭徵擔任組長。從 2003 年的零基礎探索,到 2011 年的引領性實踐, 8年間,郭徵初心不改,始終在 3D 打印及數字化設計技術領域攻堅克難,並最終登高望遠。

攀逐前沿,創新成果惠及患者百姓小試牛刀之後,郭徵沒有滿足於現狀,攀逐前沿之路上,未曾停留。骨腫瘤治療中,腫瘤切除後會造成骨缺損,而傳統標準化假體無法滿足患者不同類型缺損的重建要求,常常因為假體重建不匹配導致功能障礙。

郭徵瞄準這一嚴重損害人民健康的問題,提出3D打印鈦合金假體重建骨缺損的大膽想法。為攻克這一臨床應用難題,郭徵組建的一個包括基礎醫學、臨床醫學、材料學、物理學和工程師多學科的團隊奮戰在 8 小時之外,克服學科間溝通不暢,假體生產工期長等難題。

術前,根據患者影像資料,設計出解剖形狀、結構與腫瘤切除後骨缺損完全匹配的模型,同時兼顧局部生物力學

環境要求完成假體設計,採用最新的選擇性激光熔化或電子束熔融 3D 打印技術直接製造出鈦合金假體。術中,將鈦合金假體植入體內,替代了切除的腫瘤骨骼,恢復肢體功能和完整性,改變傳統重建方式。2014 年3月27日和4 月3日,對於中國骨腫瘤外科個體化醫療來說,是具有重大意義的時間節點。郭徵團隊將3D打印技術製備的鈦合金假體分別植入3名骨腫瘤患者體內,實現了世界首例3D打印肩胛骨鈦 合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床、亞洲首例骨盆鈦合金假體應用臨床的診療創舉。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

世界首例3D打印肩胛骨鈦合金假體和鎖骨鈦合金假體應用臨床,央視等許多主流媒體報道

手術成功,引發關注! 2014年5月29 日,一條《西京醫院3D打印鈦合金骨頭假體成功應用臨床》的新聞,被人民日報、新華社、科技日報等大篇幅報道。科技部主管的科技日報在專題新聞中給予了這樣的高度評價:郭徵教授團隊實施的此項技術,修復了不同部位的骨骼缺損,解決了複雜部位骨腫瘤切除後骨缺失個體化重建的世界性難題,使骨腫瘤外科治療率先邁入個體化醫療新階段。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

郭徵在陝西省科技創新暨科學技術獎勵大會上

“醫者要始終瞄準前沿,用創新技術破解醫學難題,為患者百姓解除病痛折磨。”這是郭徵一直在提倡並努力踐行的理念。股骨頭壞死是骨科臨床常見而又難治的慢性疾病之一,全世界股骨頭壞死患者約有 3000萬人,中國約有400萬人。在股骨頭壞死早中期進行臨床干預,延緩或阻止股骨頭塌陷是保髖的重要措施。以往對早中期患者主要干預方法為對股骨頭進行鑽孔減壓,單純減壓雖能緩解疼痛症狀,但由於壞死區缺乏力學支撐,可能會加快股骨頭塌陷。目前國際上採用多孔鉭棒支撐,但多孔鉭棒治療效果有一定侷限。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

“骨科鈦合金材料創新改性技術及相關植入物研發”項目榮獲陝西省科學技術一等獎

天道酬勤、厚積薄發。針對股骨頭壞死早中期干預極其關鍵的治療特點,2010年開始,郭徵團隊即開展股骨頭壞死早中期治療研究,研發出具有漸變仿人體骨骼結構的鈦合金支撐棒,研發十餘種不同構型和不同材料的支撐棒,獲國家發明專利4項,在國際權威雜誌發表多孔支撐棒相關研究11篇,創新性採用漸變仿人體骨骼結構和中心管道設計,漸變仿人體骨骼結構設計可代替或分擔股骨頭承重功能,使患者在正常行走的情況下,避免股骨頭塌陷,有利於骨組織長入,與周圍骨骼緊密結合增加力學性能。中心管道設計既可作為維持髓芯減壓的通道,也可作為注射人工骨或其他骨誘導活性物質的通道,使注射的人工骨或骨誘導藥物向股骨頭壞死區域集中分佈,促進新骨形成,修復壞死區域。

術前,根據股骨頭壞死區域影像資料,通過數字個體化設計,3D打印仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。2018年,郭徵團隊成功為42歲的李偉(化名)植入仿人體骨骼結構鈦合金股骨頭支撐棒。手術當天,李偉髖關節周圍疼痛症狀明顯緩解,術後一週關節功能恢復滿意。2018 年7月17日的科技日報再次聚焦郭徵團隊創新術式,用“該 3D打印仿人體骨骼鈦合金股骨頭支撐棒,為股骨頭壞死治療提供了新方案,有望在不久的將來造福於更多股骨頭壞死患者”,進行了成果應用願景展望。

著眼未來,大醫精誠助推醫學發展

一枝獨秀不入景,百花齊放才是春。作為醫者、學者,郭徵在學術方面絲毫沒有保留,一直致力於成熟經驗的推廣,希望通過更多的輻射延伸,帶動技術涵蓋、醫學發展。2011年,郭徵與國內同行共同發起成立全國數字骨科學術組織,並在西京醫院首先踐行,創辦數字骨科學習班,將數字化技術、3D打印技術應用臨床經驗,與來自全國的骨科醫生進行分享。這些分享毫無保留,都是手把手現地教學傳授,目的就是讓更多同行感受到數字化技術給骨科臨床工作帶來的巨大變革,掌握基本的數字化、3D打印技術,為臨床工作帶來提高提升。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

促進3D打印技術廣泛應用

著眼長遠、鋪路搭橋。在經驗推廣過程中,郭徵發現基層醫院對3D打印技術技術的渴望。他聯合全國數字骨科專家,在各省市成立省級數字骨科分會及市級分委會,搭建平臺,集合有需求、感興趣的骨科醫生、工程師及相關企業,共同促進3D打印技術廣泛應用。目前,郭徵與同仁組織牽頭成立省級分會13家,市級分委會3家 , 還有眾多省市在積極籌備。同時,他還聯合相關企業,利用企業運營靈活的優點,在基層醫院建立3D打印術服務站,將3D打印技術推廣到最基層,以點帶面、同頻共振助推創新技術落地生根。 郭徵深知,3D打印技術骨科應用是醫工交互的過程,要走的更長遠,必須進行多學科、跨專業、大融合的協作合作。 融合共進、築巢搭梯,中科院金屬研究所、西安交通大學、西北工業大學、北京航空航天大學等,都已成為郭徵很好的合作伙伴,聯合攻關、集智研究,催生出系列創新成果的不斷產出,突出成績受到著名軟件公司,比利時 Materialise公司關注認可,由郭徵牽頭,與該公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

與比利時 Materialise 公司聯合成立了全國首個骨科合作實驗室

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

國家科技部領導、醫院領導參加國家重點研發項目啟動會

立杆立標,在多年的推廣應用過程中,郭徵看到了3D打印技術應用過程中還或多或少存在把控不嚴等情況,他提出了“制定標準,以標準控制技術應用”的指導思想。基於這個思路,郭徵帶頭參與撰寫《3D打印骨科模型技術標準專家共識》、《3D打印骨科手術導板技術標準專家共識》,為3D打印骨科模型與導板的臨床應用提供了技術指標參考,規範了技術合理應用依據。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

邀請國外專家進行學術交流

對於技術要求更高、風險更大的金屬3D打印應用領域, 業內一直有是否應該管控,如何管控的棘手困惑。郭徵主張在國家層面建立標準,規範3D打印個性化金屬假體的人體應用。這樣的想法,也得到了國家監管部門的認可。國家食品藥品監督局醫療器械技術審批中心劉斌部長帶隊,來到西京醫院骨科現場調研,郭徵就3D打印個性化金屬假體的監管問題進行研討。身為國家 3D 打印個性化金屬假體標準制定委員會首席醫學專家,郭徵教授還積極參與了即將出臺的3D打印個性化金屬假體監管標準。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

創辦數字骨科培訓班為基層醫院骨科醫生提供良好的學習平臺

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

舉辦學術活動邀請國內知名專家進行學術交流

2017年11月10日,由郭徵主持的國家重點研發計劃“新一代脊柱生物材料與植入器械的臨床及臨床轉化研究”項目正式啟動。兩年來,郭徵和課題組成員創新探索,具有骨誘導活性仿生多孔鈦合金個性化人工椎體臨床轉化研究、含 BMSCs 的 3D 打印生物降解椎間融合器臨床轉化研究等相關課題正在逐步推進,最前沿的數字化、精準化、個體化理念,貫穿郭徵和課題組成員整個研究過程。“相信隨著系列研究成果的不斷產出,必將助推行業領域向上向好,最終惠及患者百姓。”在談到課題未來時,郭徵這樣展望。

三秦最美醫生  骨科3D打印領軍人物——西京醫院骨科教授郭徵

為基層醫院提供3D打印技術服務

三十載醫者路,郭徵始終牢記軍醫使命、醫者擔當,堅持前沿創新、自主創造,勇立全國數字骨科領軍潮頭,以精湛醫術、精誠大愛、精深醫德還萬千家庭健康幸福,兌現了無愧大醫職責和患者重託的從醫承諾。未來已來!攀逐醫學高地的征程上,郭徵仍在久久為功、奮力前行。

編輯整理自:《3D打印·醫學創新》雜誌

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