2015年1月9日上午,國家科學技術獎頒獎儀式在北京隆重舉行。從頒獎儀式上,記者獲悉,由江蘇省人民醫院心血管內科主任、主任醫師孔祥清教授作為第一發明人及其團隊潛心十餘載研究發明的「室間隔缺損介入治療新器械新技術及其臨床應用」技術榮獲了2014年度國家技術發明獎二等獎,是江蘇省醫療衛生組唯一榮獲此類獎項的項目。
根據1999年5月國務院發布的《國家科學技術獎勵條例》,我國的國家科學技術獎包含5個獎項:國家最高科學技術獎、國家自然科學獎、國家技術發明獎、國家科學技術進步獎和中華人民共和國國際科學技術合作獎。
此項技術不僅是由中國醫生在國際首創的一種介入治療室間隔缺損的器械,也是我國唯一的具有自主智慧財產權而且出口到國外的封堵器系統,領跑了世界室間隔缺損的介入治療。同時該項發明也成功地將來源於醫療一線的創新思想與當今先進的工程技術有機結合,實現了「跨界合作」,更實現了「中國創造」。該項目還榮獲了2013 年度教育部科技進步一等獎。
當記者問到此次獲獎後的感受時,孔祥清教授表示,此次榮獲國家技術發明獎不僅是對他們團隊這項技術的高度認可和鼓勵,更是對正在努力實現「中國創造」技術的廣大專家們的鼓勵和認可,以及對轉化醫學未來蓬勃發展的鼓勵和認可。他表示,「心中的喜悅不僅僅是因為這項技術獲獎,也不是簡單地解決了某一個疾病,而是發明了這項技術和產品後,能讓更多的患者從這項新的技術中獲益,這是最值得開心的。」
新技術讓90%的先天性室間隔缺損患者免受「動大刀」之苦
眾所周知,先天性心臟病是影響兒童健康和人口素質的重大公共衛生問題,也是成人最嚴重的心臟病之一。據國家衛計委的報告,先天性心臟病已經成為我國第一位的出生缺陷。每3.5分鐘就有一個先天性心臟病患兒出生。在先天性心臟病中,最常見的是一種名為室間隔缺損的疾病,約佔到先天性心臟病總數的20%左右。所謂室間隔缺損,是指心臟左右心室之間的一堵「牆」上出現了「洞」,該疾病的主要危害是血液可以經由這個洞從左心室異常分流到右心室,導致缺氧和心力衰竭,輕者喪失勞動能力,重者死亡。而治療室間隔缺損最主要的目的就是要關閉這個「洞」。
異常分流
據孔祥清教授介紹,傳統的方法是外科開胸縫合缺損,但是此類手術創傷大;效率低,很多病人因為等待而錯失最佳治療時機;更為重要的是,外科手術有可能會造成心臟切口疤痕易導致難治性心律失常,胸口體表疤痕導致終身身心創傷等。因此迫切需要開發出一種讓患者痛苦少,效率高,療效好的治療新方法。
自2002年起,憑藉江蘇省人民醫院、南京醫科大學的實驗平臺,通過與廣東省人民醫院的密切合作,在醫院、學校和相關科技企業的鼎力支持下,孔祥清教授及其團隊廣泛吸取並總結了國外同類治療失敗的經驗,開始著手研發這種新的治療方法和器械。經過十多年的潛心研究和數萬例的臨床實踐,他們成功的研發出了新型「室間隔缺損介入治療封堵器」,該技術採用了結構簡單但設計精巧的「工」字型設計,並採用納米覆膜技術,有效地解決先天性室間隔缺損這一複雜的臨床難題。
數據統計顯示,該項新技術自2007年開始在臨床使用以來,其手術成功率與傳統外科手術相當,但是操作更為簡便,1小時內即可完成手術;患者平均住院時間縮短為5天(傳統外科手術一般住院時間為12天);嚴重併發症房室傳導阻滯發生率大大降低,僅為0.05%;且不需要開胸,是一種微創手術,實現了心臟無疤痕、體表無疤痕,患者痛苦小,醫療費用少等優勢。
目前該項技術已經在中國、美國、歐盟獲得7項發明專利,在15個不同國家獲得了醫療器械註冊證。並且該技術已經在全國1373家醫院,成功實施了4萬餘例手術,在德國、英國、俄羅斯等18個國家和地區的327家醫院實施了2萬例手術。各種數據顯示,通過此項技術可以讓90%的先天性室間隔缺損患者不必再受動大刀之苦,就可以實現疾病治療的目的。
愛琢磨的教授:創新源於對失敗的總結和思考
當記者問孔祥清教授,當初是如何想到用簡單的工字型設計來設計新型封堵器時,孔祥清教授表示,主要還是源於對原先產品失敗原因的思考和總結。通過廣泛研究,他發現早在1988年,國外就開始研究介入治療室間隔缺損。並且治療的目標就是用最簡單的器械獲得最佳的治療效果。但是經過數十年的發展,早期的封堵技術的臨床應用發現至少有三分之一病人的室間隔缺損無法用這些封堵器關閉,而能用這些封堵器關閉的病人,嚴重併發症發生率高達5.7%。因而這些封堵器沒能在臨床上推廣使用。那麼,究竟是什麼原因導致國外介入治療室間隔缺損失敗呢?
孔祥清教授表示,為了研究該項技術,他也曾試用過這些封堵器,但是也均以失敗告終。所以他開始認真思索和總結失敗的原因在哪裡。通過對這些失敗案例的一一研究、歸納、總結,凡事喜歡琢磨的他,終於發現了問題的所在,也找到了解決問題的關鍵。那就是,首先 封堵器設計有三難:一是缺損附近有主動脈瓣膜、心臟傳導系統等重要組織,一旦受到植入封堵器的損傷,會威脅生命;二是左心室內壓力可以超過100mmHg,封堵器在此高壓力下容易移位甚至脫落;三是缺損形狀各異,有窗型、喇叭型、膜部瘤型等,因此封堵器的設計要相當精巧,既要在不影響鄰近組織的情況下,牢固固定在缺損處還要滿足缺損不同形狀的需要。 其次是介入治療室間隔缺損的操作有兩難:一是大部分室間隔缺損小於5mm,用導管尋找該小缺損困難;二是從外周血管到達缺損的路徑呈S形,導管很容易打折甚至斷裂;兒童病人血管纖細,彎曲,因此操作難度更大。
想到了這些以後,他開始著手新的封堵器的設計,在珠海的一次國內學術會議上,突然一個大膽的想法出現在他的腦海裡,生活中,我們常常會使用「工」字型的結構來作為固定物體的一種方式,如果把這個「工」字豎起來,是不是也可以用來固定和堵住缺口的上下段呢?他立即在隨手攜帶的筆本上畫出了一個「工」字型的架構,並找到工程設計師,進行設計和修改,很快一個按照他想法設計出來的鎳鈦合金絲編織成的「工」字型雙盤室間隔缺損封堵器便問世了(見下圖)。當地一次拿到這個產品時。孔祥清表示「這就是我一直想要的東西啊,但是當時心裡也沒普的就是,這個東西是不是真正達到了我要的臨床效果呢?」於是他和團隊的夥伴們開始做動物實驗。「那時候,在豬的身上做實驗,除了日常的醫療工作外,其他的時間都奉獻給它了,一開始一天只能做一臺,經常做到凌晨2、3點,周六周日也在醫院做試驗。儘管辛苦,但是非常有收穫,因為只有自己做,才能知道這個東西有什麼問題,哪裡需要改進。」
工字型雙盤封堵器
艱苦的付出終於得到了回報,通過不斷的實驗,2007年,孔祥清和他的團隊成功地為一名6歲患有先天性室間隔缺損的兒童完成了國內首例新型封堵手術。
「孩子長什麼樣我已經不記得了,但是我清晰地記得,當我們告訴家長,手術成功時,他的父母喜極而泣。我也很高興,這是我們的第一例手術,當時做的非常精細,大約了用了一個半小時,因為是介入治療,我們都穿著鉛衣,手術服全部汗溼了,儘管吃了很多射線,但是心裡非常高興,因為這說明我們的新技術和新器械成功了。」
隨後,不斷有國內各家醫院和他們聯繫,希望他們帶著這項新技術為更多的患者進行治療。隨著手術例數的增多,治療效果越來越明顯,孔祥清的這項研究得到了國際上的高度關注。
2009年,他率領團隊再一次在江蘇省人民醫院的心導管室內成功採用該技術為患者實施封堵治療,並通過衛星傳播,在德國的國際先天性心臟病治療會議上進行演示和交流,得到了來自國際同行的高度讚揚。
隨後,孔祥清再次緊追科學發展潮流。如果說,他發明的封堵器是實現了介入治療室間隔缺損器械的「從無到有」,那麼之後,他帶著團隊再接再厲,又創新性地在封堵器表面使用納米鍍膜技術,實現了介入治療器械的「從有到優」;並且制定了一套 完整的臨床操作規範,包括適應症選擇、手術操作流程和併發症預防措施,實現了創新器械的「從有到用」。
隨著新技術的不斷推廣和廣泛應用,世界目光越來越多的聚焦在了孔祥清和他的團隊身上。世界各國的專家紛紛向這位來自中國的心血管內科醫生和他的團隊們點讚。歐洲先天性心臟病學會前主席英國Qureshi 教授是這樣評價的:「該器械和臨床規範是室間隔缺損介入治療的裡程碑」;世界著名兒童心臟病學 專家美國Hijazi教授認為:「該研究成果是新器械微創治療室間隔缺損的基石」。
受益於該項技術的3歲小患者浩浩的母親許女士告訴記者,2012年出生的浩浩在1歲時被診斷為先天性室間隔缺損,「得知這個消息後,我和他爸爸哭了一夜,儘管我們只是普通的打工者,但是只要有希望我就要給孩子治病。」多方打聽下,2014年11月,他們了解到孔祥清教授的新技術可以治療孩子的疾病,於是特意從寧波趕到南京。面對傳統手術方法和新的微創方法時,夫妻兩毫不猶豫的選擇了微創介入治療。許女士表示「我們知道微創治療也是有風險的,但是外科手術可能對我們孩子的危險更大。現在看來我們的選擇是對的,孩子目前手術已經2個多月了,恢復得非常好,動態心電圖、彩超檢查全部正常,而且沒有大的傷口,同時醫療費用相對也比外科手術節約了很多。非常感謝醫護人員再次給了孩子一個健康的身體。」
成功源於:嚴謹的治學態度、嚴密的邏輯思維和堅持到底的「韌勁」
孔祥清教授的同事、同時也是研發團隊的核心成員的江蘇省人民醫院心血管內科的盛燕輝主任醫師告訴記者,和孔祥清教授共事多年,你能明顯的感覺到他的創新意識特別強,而這種創新意識除了來源於他紮實的醫療基本功外,還與他嚴謹的治學態度和長遠的眼光密不可分。「你別看孔教授是一位醫學專家,他還特別喜歡看哲學書籍,在他的桌上常常擺放著一本《自然科學裡的哲學問題》的雜誌,平時他每次發現問題後就喜歡反覆琢磨,他常常跟我們說我們不僅要能想得到,更要能做得到,要善於打破常規,從蛛絲馬跡裡尋找規律,因此他平時看完什麼東西總是能總結出個一二三四,而且非常在理,這也是我們非常敬佩的地方。」
除了喜歡思考外,孔祥清教授也是一個特別能堅持的人。「他身上就是有一種韌勁,堅持的事情就一定要做下去。比如我們的新技術,一開始也不是所有人都認可的,但是孔教授並不理會。無論是模型設計還是動物實驗,再到臨床試驗,最後進行技術推廣,這十多年,無論遇到什麼困難,他從來沒有退縮過,總是積極地去爭取,想辦法,包括鼓勵團隊的人員,大家共同努力。」
儘管不斷獲得新的榮譽,孔祥清和他的團對並沒有止步不前,而是在探索的路上勇往直前。孔祥清告訴記者下一步他們將會有一系列基於臨床治療的新發明和新技術。一個新的團隊正在著手開展「經皮主動脈瓣膜置換」項目的臨床推廣和使用,該技術可以在不開胸的情況下更換壞掉的心臟瓣膜。是由其團隊自2007年起開始研發的,目前已經在中國的6家醫院推廣使用,相信再經過一段時間的推廣該技術又能造福更多的瓣膜疾病患者。
(原文標題:江蘇省人民醫院孔祥清團隊獲國家技術發明獎二等獎)