科技 | Anatomics:神经外科医生的“骨骼工厂”

2018年11月15日 澳贸委Austrade


Paul D’Urso很早就下定决心要成为一名外科医生。他的家族里没有任何医生,在他就读的中学里大多数人也没有普遍的职业愿景。尽管如此,“我还是很早就知道我想当一名医生。随着年龄的增长,我知道我应该当一名外科医生,因为我的双手很灵巧,我喜欢摆弄东西。”

D’Urso从昆士兰大学以优异成绩毕业,然后在昆士兰的公立医院系统工作了四年。正是在那里他首次对两种刚刚兴起的技术产生了极大的兴趣。

▲Paul D’Urso教授Anatomics创始人

D’Urso 说,“现在3D打印引起了很大的反响。但在当时人们要么根本没听说过这个或者完全不了解。1991年,我第一次见到了立体平板营印刷机,这是最早的3D打印机之一。当时澳大利亚全国有仅两台这种机器,昆士兰政府买了其中的一台。”

“差不多在同一时间,3D医疗成像开始出现。我在想能否将3D打印和3D成像技术连接起来,打印器官或骨骼的模型。我所在的医院给了我1200澳元的经费去研究它。同时,昆士兰政府也提供了一些帮助。我最初的研究让我意识到我所做的东西非常值得探究。所以,我申请了去读博士,好好研究这一技术可能具有的各种应用。”

挑战极限

D’Urso确实是在做一些值得探究的事情。但是,他的高端医疗科技公司—Anatomics—的创始缘由则并无任何神奇之处。

▲Anatomics产品

 “我那时要供养妻子和孩子,所以我白天做研究,然后晚上去24小时营业的医疗诊所工作。很明显我开发的这种技术的很多应用都在神经外科方面。所以,我最终去做了一名神经外科医生。”

“五年间,我是一个疯狂的科学家,与放射科专家、IT专业人员和神经外科医生合作。我要做的是开发一种能够从CAT扫描收集数据信息并将其转化为3D打印机可以使用的算法。”

D’Urso并不相信挑战自己的极限会有回报。他说,“我并不是唯一一个在将这两种技术进行整合的人.....在澳大利亚,很难知道美国和欧洲在发生些什么。所以,在我最终能够出席一些海外的学术会议时,惊讶地发现我自己在这个领域遥遥领先。”

1996年,健康医疗行业的专家Robert Thompson建议D'Urso成立一家公司。这个新创公司被命名为Anatomics。

一个全新的领域

正是在这个节骨眼上,D’Urso的开拓性研究开始有了实际意义上的影响。

他说,“我有一个剪贴簿,上面记录着所有的世界首创”,“这是一个全新的领域。1993年,我们首次把3D打印的颅骨重建植入体放进一个患者体内。随后,来自斐济和瓦努阿图的面部严重畸形的儿童们来到布里斯班的Mater医院(现在叫Lady Cilento医院),在这里我们可以制造定制的模型,帮助重建他们的头骨。

“我们也打印定制的模型,让连体婴儿的颅骨可以进行分离。随着越来越多的外科医生从Anatomics订购植入体,使得澳大利亚的颅面外科手术实现了根本性的改变。”

2005年,健康医疗行政管理人员Andrew Batty成了Anatomics的首席执行官。D’Urso表扬他把公司变成了一个“管理更加专业化的公司”。现在Anatomics的产品范围包括:颅骨、面部和整形植入体;用于乳房切除后组织再造的产品;外科、电外科和神经监测工具;以及外科医生用来设计植入体的软件和硬件。

尽管有着所有这一切增长和产品开发方面的各类成果,Anatomics依然是一个灵活的创新者。这方面的一个优秀的例子就是公司开发的PoreStar。传统的手术植入体采用的是无孔的非柔性材料。Anatomics与澳大利亚的CSIRO(联邦科学与工业研究组织)合作开发了使用聚乙烯(一种塑料)制作的植入体。这种材料可以让外科医生进行铸模并与患者自省的骨头和组织进行融合,在颅面手术方面尤其有用。

通过与技术和设计大学——墨尔本皇家理工大学(RMIT)的合作,Anatomics已经开发出了钛合金的植入体。2014年,Anatomics定制打印的钛合金足跟植入体因为让一位癌症患者保住了自己的腿,公司因此登上了世界各大报纸的头条。D’Urso 说,“使用钛合金,你可以打造与患者骨密度匹配的轻质植入体。你还可以做出其他材料无法做出的形状。”

3D打印胸腔

2015年9月,Anatomics凭借世界上首个3D打印的钛合金胸骨和部分胸腔再次登上头条。这一植入体与CSIRO合作、在墨尔本设计和制造,然后成功地植入一个西班牙癌症患者的体内。这个54岁的老人此前一直受到胸腔肉瘤的困扰。

▲Anatomics钛合金肋骨产品

 “我为自己是澳大利亚人而感到骄傲。我在其他国家工作过,如剑桥和哈佛等大学,我认为澳大利亚的医学教育和医疗系统是世界顶级的。我很感激我收到的来自政府的资助以及众多澳大利亚外科医生同仁的帮助。但是,一直令我感到困扰的是Anatomics还没有发挥出自己的所有潜能。”D’Urso把这归结为本地市场的狭小以及美国很多大公司对市场的主导。

D’Urso为了说明自己的观点,指出了美国公司制造的膝盖和髋关节植入物。他说,“澳大利亚的医院库存了大量的美国铸造厂批量生产的髋关节和膝盖植入体。购买这么多产品费用很高,随着澳大利亚人口老龄化这种情况只会变得更糟。而且现成的植入体没有特定为客户定制的合适,而且一旦出现产品召回,所有库存还得清除。”

面对迄今为止的所有成就——包括120多篇发表的科学论文和演讲、多种国际专利和装满各种研究奖品的奖杯柜子,直到现在D’Urso才感到自己正站在全球医疗健康行业“改变游戏规则”的风口浪尖上。

精确定制

Anatomics已经与多家跨国公司建立了了合作伙伴关系,分销他们最先进的患者定制植入体。这些植入体现在在亚洲和欧洲都有售。但是,真正令D'Urso感到兴奋的是,他创造出的技术让全世界的外科医生能够按照自己的精确规格,打印出所需的植入体。

D'Urso 说,“外科医生将对相应的区域进行扫描,然后通过邮件发出去。很可能是他们工作的医院或者是一家附近的工厂。然后他们需要的植入体就会打印出来,发送出去。客户定制的植入体将会比目前现有的植入体更加耐用、更加持久、也更加便宜”, D'Urso继续说到,“它们也将会更合适,这就意味着并发症更少,患者会有更好的康复效果。”

“尽管D'Urso设想的场景听起来很像科幻小说,他正在努力使之在不远的将来成为现实。”D’Urso注意到,“在设想未来的医学时,人们会想象一些惊人的进步。这些都会发生,但本质问题则没有那么充满想象力。就是阻止医疗保健花费失控,为患者打造可以承受的解决方案。”

D’Urso应对这一问题的战略就是打造一个外科手术软件门户AnatomicsRx,“这会解锁澳大利亚以及世界各地的创造力。”

“我现在把我的精力主要放在AnatomicsRx软件上,使之与推动植入体设计和打印的技术相连。AnatomicsRx软件将使世界各地的外科医生与生物医药工程师进行实时互动,为患者打造精确的解决方案,例如脊柱再造或一次性的组织牵开器。这将不仅仅让澳大利亚的外科医生同时让发展中国家的外科医生能够打造自己的创新成果,服务自己的社区。”

点击视频了解更多这项发明:



图文除有说明外均选自australiaunlimited.com。点击阅读原文,可阅读英语原文。


相关阅读

科技 | 改变世界多行业的碳纤维革命(二)

科技 | 改变世界多行业的碳纤维革命

科技 | 看病新模式:对着你的手机咳嗽

科技 | 澳大利亚引领全球量子领域竞赛


收藏 已赞