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中国创翼 创业故事第12期|张建卿:专注心脏疾病 推进医疗创新

 
   “中国需要创新,更需要原始创新,因为创新本身就是生产力,推动创新不应只停留在表面,更应该深层次的进行推动。我们的工作将对精准医疗、数字化医疗有实质的帮助和推动,这也正是它的社会价值体现。”
 
  ——龙光三维张建卿
 
  张建卿,郑州心血管病医院主任医师,教授、研究生导师,河南龙光三维生物工程有限公司董事长。2015年,他带领刚刚成立不到一年的公司参加了中国创翼青年创业创新大赛,在总决赛上受到了徐小平等著名投资人评委的点评和指导并且获奖,让他觉得自己企业的价值得到了认可,是对他莫大的鼓励和支持,更坚定了他创业创新的信念。据悉,2014年,张建卿的团队率先完成我国第一例个体化3D打印心脏,技术达到世界先进水平,将3D打印技术应用到心脏疾病诊疗是他多年来一直推动的事业。
 
 
  图:张建卿在第一届中国创翼大赛总决赛上获奖
 
  从医多年却有时束手无策
 
  张建卿出生于一个医学世家,父承祖业,子承父业,他也顺利选择了从医。1992年张建卿从河南科技大学临床医学本科毕业,1998年获得郑州大学心胸外科硕士学位,2000年获得法国教育部EGIDE奖学金赴法留学,在CHU DE CAEN大学医学中心攻读血管外科博士学位,其间获得法国专科医师证明,成为法国心血管外科西北大区专科会员。2003年回国获得硕士研究生导师资格。2009获得华中科技大学心血管外科博士学位。2007年-2009年在上海远大心胸医院任职,成为国内最年轻的心外科专家。2011年调至郑州市心血管病医院任职科室主任。
 
  张建卿在从医的20多年中,手术经验丰富,以国际先进技术治疗各种复杂心脏疾病,包括先天性心脏病、风湿性心脏瓣膜病、冠心病、缩窄性心包炎、主动脉夹层动脉瘤。其中微创主动脉瓣置换及双瓣置换术、非体外循环下全腔肺动脉连接术、rose手术、nikaidoh手术、冠脉搭桥手术、胸腔镜漏斗胸矫正等技术处于国内领先水平。
 
  在工作中他发现现在的诊断技术即使结合CT、彩超等设备依然无法做到完全准确的判断,在法国攻读博士期间,他就在想把3D打印技术与心外科手术结合起来,甚至和整个医学科学结合起来。
 
  精准医疗的提出是3D打印发展的一个重要契机,3D打印技术与医疗的结合使精准医疗产生了飞速的发展,3D技术虽然提出的比较早,在其他领域的应用也越来越广泛,但是在医疗行业的应用处于起步阶段。3D打印技术应用于心脏病治疗医疗领域之前,心脏病的治疗主要来自于医生的临床经验,顶多是根据影像学的平片来判断,不立体,不全面、不准确,现实要求医学的突破。
 
  真正促使张建卿将3D打印技术与医学结合起来是源于父亲的一次意外住院,父亲突发心血管疾病,当时很多的心血管病专家建议让父亲手术治疗,但是心脏病手术存在着相当大的风险,当时就在想能不能把病变部位变成很直观的、人人都能看到的东西来探讨病情,于是张建卿博士准备把3D打印这个概念变成现实,并从自己最熟悉的心胸外科方向入手,让3D打印技术与医学真正结合起来,让病变部位立体的呈现出来,使医疗能够更精准。
 
  着手科研实现成果转化
 
  在张建卿团队的不懈努力下,2014年9月18日,我国第一例个体化3D打印心脏在张建卿带领的技术研发团队努力下诞生,并在同年11月的美国心脏协会(AHA)年会上,作为特别成果向全世界医疗同行展示。比法国2015年5月29日发布的商用3D心脏模型早了255天!3D打印心脏的出现实现了张建卿的目标,并且促使他把3D打印技术应用到更广泛的领域,同时政府部门也支持他,希望能把这项技术广泛的推广开来。
 
 
  图:世界第一例个体化3D打印心脏全真模型
 
  2014年11月15日,第一例应用3D打印技术诊断及反复预演手术并成功治愈的复杂心脏病患儿张某某痊愈出院,成果以专业论文形式发表在国家级学术期刊上。这标志着3D打印在医学上的成功应用。同年12月张建卿注册成立河南龙光三维生物工程有限公司,真正将3D打印技术与临床医学需求结合起来,同时也不断的探索3D打印技术在医学其他领域的应用。
 
  3D打印技术经过多次的临床实验认证以及多个中心的临床应用数据分析统计后,主要有6大效果:(1)通过人体器官3D打印全真模型,患者、患者家属、医生之间沟通效率和准确率可以提高4-6倍;(2)手术过程直接、精准、快速,手术时间可以缩短10-22%,微创手术甚至可缩短约50%,由于心脏手术是按分钟计算费用的,时间的节省可以把手术费用降低20-30%。(3)从手术效果及术后评估来看,使用人体器官3D打印全真模型更加安全、有效。(4)通过革命性的3D全真人体器官模型,可让医生在真实情景下进行充分的手术预演,能有效帮助医生把手术水平提高一个档次,手术更快、更准确,可大幅度提高手术水平的精确性、安全性,减少病患纠纷,实现划时代的精准医疗。(5)帮助年轻医生通过龙光三维3D全真模型,至少节约10-20分钟手术探查时间,可以准确识别毗邻结构尺寸,室缺房缺位置、大小、形状,防止手术前预判和定位不准的情况,降低手术风险。(6)术前术后效果对比、评估、过程再现等。
 
  推广应用呼吁3D打印临床准入
 
  在创业期间,龙光三维得到了很多支持和帮助,有来自政府的支持,如省委统战部、郑州市委组织部、科技区、人社厅和留学生创业园等等;有来自媒体的支持与宣传,如中央电视台、郑州日报、河南卫视、新华社等;也得到了国外专家的关注,如乌克兰科学家的到访并达成合作意向。同时龙光三维也和国内多家机构达成了合作意向,如中国科学院、新乡医学院、河南省人民医院、郑州大学第一附属医院等,使公司的发展逐步进入正轨。
 
  张建卿说,中部地区的多家医院和北京、上海的专家们对他们非常认可和支持,同时有些新的股东、合伙人加入,目前公司也正在融资。这两年来张建卿一直在和国内的很多同行专家一起努力,推动我国3D打印技术在临床上的准入政策和相关法律法规出台。国外在2015年就开始准入,我国的技术也非常成熟和领先,他非常希望能早日实现该技术在临床上的大规模应用。现在,3D打印技术在医疗领域的应用越来越广泛,目前公司已经突破3D打印技术在口腔科、骨科、胸外和神外方面的技术障碍,正在积极寻求把这些产品进行规模化和产业化的生产,同时也更希望得到更多的支持和帮助,使这项技术能够更广泛的造福人类。
 
  2016年,公司生产运营首年实现销售收入362.65万元,净利润59万元,3D打印技术临床应用医院62个,惠及患者320多人,为患者节约手术费用近450万元,为患者省钱的同时,明显提高了手术效果,降低了手术风险,公司技术、产品与服务得到了广大医生、患者的称赞,真正在医学3D打印技术领域起到良好的引领示范作用,为实现健康中国做出了贡献。
 
  创业项目:
 
  医学影像三维重建及生物医学3D打印模型的临床应用
 
  传统人体器官发病区观察、诊断主要依据彩超、CT、磁共振等医学影像观察,平面化、不直观、不利于手术方案的制定,易发并发症。尤其是复杂性心脏病手术治愈率近10年并没有明显提高,主要是术前没有结合病变解剖学改变完善手术方案、手术操作路径设计。
 
  随着医学影像成像技术的改进、设备的发展,3D打印技术创新材料的出现,在不久的将来心脏模型的临床制作将有更大的发展。模型平台创造可以使医学影像数据向模型实体转换,提高一个观察高度。
 
 
  图:项目主要内容
 
  3D打印心脏临床应用的实施过程是:计算机三维医学影像数据读取、分析;针对影像数据,进行三维设计、建模;定制打印1:1比例仿真3D模型;跟踪指导3D打印模型的临床应用;三维重建及快速成型技术在复杂心血管疾病如:法洛氏四联症、右心室双出口、主动脉夹层等复杂心血管疾病提供诊断全新视角,辅助手术,降低手术时间、提高手术成功率。实验证明,应用到临床后,手术过程直接、精准、快速,实现了划时代的精准医疗。
 
  目前公司拥有医学3D方面技术专利15项,真正将3D技术同临床应用结合起来,特别是在心脏3D打印及临床应用方面取得了突破,所取得的发明专利“一种可实现内外结构的实体化心脏3D模型制作方法”、“复合多功能三维立体心脏保护罩”等填补了国内3D医学打印领域关于成熟制作方法及临床应用方案的技术空白,具有极高的推广和应用价值。公司打印了世界第一例3D技术打印、具有全真内部结构的心脏模型。产品的“私人定制”精准性和临床应用效果均处于国内领先水平。
 
  项目通过心脏影像数据采集、三维重建、3D模型打印和临床系列研究,从影像学、解剖学、肿瘤分子生物学等方面多方面、多层次研究,探索心脏3D打印模型制作及临床应用方法及流程,揭示手术中3D打印模型对手术的重要诊断、指导意义,探讨有效开展复杂心脏病手术的新策略,达到规范化诊治,易于推广,可转化为成果,有效地降低治疗复杂心脏病的综合医疗费用,让广大心脏病患者受益的同时,给企业带来良好声誉和经济效益,也将有效促进我国医疗卫生事业的发展,产生很大的社会效益。
 
  专家点评:
 
 
  乔洪波:海容资本合伙人
 
  评语:外科手术的微创化、精准化是医生和患者的共同诉求。龙光三维公司通过3D打印技术获得器官模型,可以帮助医生更好的了解患者病情、优化手术方案、降低手术费用和风险,切实满足了临床需求。目前器官3D模型在精准度、成本控制、制造即时和便捷性上仍有改善空间,作为行业领先企业,希望公司不断推动技术进步和行业标准化建设,早日实现该技术在临床上的大规模应用,造福国内患者。
 
 
  徐渊平:达晨创投 医疗董事总经理
 
  评语:3D打印技术是很重要的一次技术革命,快速建立个性化的3D模型在各个领域的科研、应用中都具有很高的价值,在医学领域也有较广的应用。该企业巧妙地把它应用到手术前病人心脏模型的重建,用于和患者交流,医生手术方案的探讨,以及辅助手术,从而降低手术时间、提高手术成功率,达到更直接、精准、快速的目的。该等应用避免了需要国家卫计委的严格审查获得注册证,同时也申请了专利保护,存在向各大中型医院快速推广的可能性。但也请关注建模成本和建模时间等对推广的影响,以及医院医生接受度。还有各大影像公司可视化三维模型技术对它可能带来的影响!
 
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