最近，3D打印专委会专访了江西省人民医院骨科名誉主任董谢平教授，发现这位数字骨科尤其是3D打印一线专家身上有着一串闪光的人生数字。

四十八小时 上百次微信 世界首例“创新术式”呱呱坠地

2016年9月30日晚， 建国67周年前夕， 江西省人民医院手术室内， 董谢平和他的医疗团队连夜奋战， 成功完成了一例创新术式， 使骨科界为之轰动。当时的病患刘先生， 双侧肩背痛伴随着数日反复的午后高热。通过仔细甄别， 医生诊断其为第五、六颈椎结核。通俗而言， 就是作为头颅支柱的颈段脊柱中的第五和第六节颈椎椎体与夹在它们之间的椎间盘已经因罹患骨结核而化脓坏死， 并在头颅的重压下后凸变形， 其后方的脊髓也被糜烂组织挤压后移， 如病情继续进展， 脖子以下必将瘫痪。再形象点说， 脊柱就象一摞被海绵垫粘接的柔性空心积木塔， 脊髓作为躯体的神经中枢被妥善保护于这摞“ 积木” 的空心管中。但刘先生颈椎这摞“ 积木” 的中间两节前半部分及粘接两者的海绵垫已经腐烂破损， 塔身迅速倾斜， 残渣部分堵塞空心管， 挤压了娇嫩的脊髓。清除残渣、拯救脊髓、重建稳定成了不二选择。

目前， 国际上重建脊柱稳定性的通行做法是将病损的第五、六颈椎椎体（ 即颈椎前半部分） 和与之相邻的健康椎间盘一并切除， 用其它骨头或人工替代物支撑并以钢板固定在相邻的第四和第七颈椎上。也就是必须以牺牲颈椎的3个活动节段来换取稳定性。如此， 不仅脖子活动不便， 还会因能活动的节段锐减， 应力相对集中于能够活动的第三、四颈椎之间和第七颈椎与第一胸椎之间， 必将造成这两个节段间的加速退变（ 即相邻节段退变）， 继发颈椎病。

那么为什么非要牺牲上下方相邻的健康颈椎间盘呢？ 这是因为目前的颈椎支撑物都必须用钢板保护固定， 钢板两头的各两枚螺钉都只能附着在十几毫米长的骨质相对松软的椎体上， 把持力很弱。像刘先生这样第五颈椎上缘和第六颈椎下缘的骨质CT片上显示结构尚好， 虽然可以作为替代物的支撑部位， 但在MRI上却显示有炎症浸润， 无法为钢板螺钉提供足够抓握力， 很可能导致固定失效植骨松动， 被迫进行再次翻修手术。

为提高前路钢板的附着稳定性， 奥地利医学专家在2008年开创性提出了前路椎弓根螺钉固定方案， 即将长出一倍的螺钉经颈椎前方穿在后部最坚硬的椎弓根上。但理想很丰满， 现实很骨感。全球众多骨科学者忙活多年， 却始终无法完全突破“ 安全拧入螺钉、避免两钉相碍、钉板锁成一体、假体平贴骨面” 这4大难关。而这些是避免大出血、瘫痪、食管和气管溃烂等术中术后并发症的基本保证。因此， 目前全世界也只有极少数医生尝试过颈前路椎弓根螺钉固定手术。

就在预定抗结核治疗两周后按常规方式进行的手术日即将来临之际， 一个大胆的想法突然呈现在董谢平的头脑中。在制定手术方案、办理相关审批手续、征得病人同意进行临床试验的同时，9月26日上午， 他开始着手进行植入物的设计。他利用自己丰富的临床经验、兼备的机械制图和数字骨科知识， 带领团队成员与医疗器械公司的技术人员密切配合， 经上百次微信交流， 仅用48小时， 就完成了一款全新样式植入物的构思与设计， 制图与建模，3D打印与补充加工、打磨清洗等全部制造工序， 同时也完成了为保证精准清除病变范围、精准拧入前路椎弓根钉的开孔导航模板与截骨导航模板之设计与3D打印。

国庆前夜， 在众人的瞩目与期盼之中， 手术顺利完成了。术后两天， 刘先生就自主下床活动， 甚至在术后一周遛到1公里外的八一大桥下散步了。

1次手术3大创新N项意义开创了骨科器械研发的新纪录

这次手术的成功， 不仅因为医生脑洞大开、艺高胆大， 其成果也不仅仅局限于创新了一种技术与产品， 而是一种创新方式的成功实践， 是多种原始创新的集中体现。是在跟踪一门新学科——“ 数字骨科学” 的基础上， 通过发明一款新产品— — “ 前路椎弓根钉固定的人工椎体” ， 创立一项新术式——“ 颈前路双侧椎弓根钉固定的人工椎体置换术”， 创新一种操作法——“3D打印组合导板辅助精准开孔与截骨”， 来解决一个新难题——“ 颈前路椎弓根钉固定尤其是双侧置钉的临床应用”， 并实现了一种新突破— — “ 颈椎结核单一入路超短节段融合固定” ， 开辟出骨科器械快速研发的新模式——“ 以临床一线医工结合型骨科专家为主导的设计模式”， 并且创造出一条新记录——48小时完成产品设计与制造、4天完成植入物设计到手术的全过程。是董谢平团队学术水平、手术技艺、研发功底、理论创新、文字处理等综合素养与临床创新能力的一次具体展示。如此高效且多样化的创新不得不说是个奇迹。

10月29日， 意大利脊柱外科学会主席古扎蒂来到江西省人民医院骨科， 在听取董谢平所作的“3D打印双侧颈前路椎弓根螺钉固定的人工椎体在颈椎结核超短节段融合中的临床应用 ” 报告后， 赞不绝口。他说这种基于3D打印技术设计制造的人工椎体近乎完美的解决了颈前路椎弓根螺钉临床应用的一系列难题， 而且为在颈椎结核等病变的椎体上进行“ 超短节段融合固定” 提供了可靠保证， 是个非常了不起的创举； 他所知道的3D打印金属植入物研制应用的最快纪录是由一名德国医生创造的， 从设计到假体植入体内只用了10天， 没想到中国医生仅用4天就完成如此漂亮的创新。

行医卅五载修行30年造就4天神话 他说：我不是开刀匠

初到董谢平办公室的人， 都会以为自己走错了地方。因为他的办公室设在骨科生物力学实验室里， 里面满满当当摆放着各种机床、生物力学试验机和几台3D打印机。主任办公室很狭小， 即便很小的地方都放着一个玻璃柜， 柜子上层层叠叠的摞放着各种患者模型和手术导板。

问及董谢平是如何取得今日之成就的， 他的回答感动了作者“我当骨科医生35年了， 全身心投入临床与科研工作则为30年。因不善交际， 不逐名利， 视吃喝玩乐为负担， 故在这30年中， 我的工作就是我的生活， 我的生活就是我的工作。我致力于按学科带头人的专业素养培养自己， 力图成为一个紧跟科技前沿、融会理论知识、善于诊病查疑、精工手术技术、掌握科研方法、长于发明创新、通晓科技写作、擅作学术交流的医工结合型的、善做、能写、会说的复合型医生， 而不仅仅是开刀匠。”

董谢平是这么想的， 也是这么努力的， 只要对事业有帮助， 又能做到的， 他都会不厌其烦去做。为了锻炼大脑右半球， 提高手术效率和左手操控的精细度， 天生右利的董谢平在读大学时就开始练习用左手吃饭、刷牙、打乒乓球和羽毛球等日常动作， 及缝合、打结甚至显微吻合等外科基本功， 并坚持了30多年。

从与董教授的谈话中， 作者感觉到， 他虽说自己不想只做个开刀匠， 但从他骨子里却透出了严谨求实、精益求精、锲而不舍的工匠精神。

董教授说， 对于骨科医生来说， 工科知识与技能非常重要， 与机械力学想通又有所区别的生物力学是非常重要的基础学科知识， 是做好疾病诊断分析、设计正确治疗方案、确保手术固定质量、指导术后康复锻炼的重要理论基础。治疗上对工匠技能的应用也是其他学科少有的。比如骨科医生的常用工具有电钻、电锯、铁锤、凿子、起子、老虎钳与刀剪等， 常用的耗材有钢板、 螺钉、 钢针、 钢丝与针头线脑等， 常用的操作有钻孔、攻丝、磨削、拧螺丝、凿骨、锯骨、打石膏与缝合等。手术时粗须大刀阔斧， 抡起榔头猛砸， 细要将肉眼难以看见的血管吻合得管腔畅通滴血不漏。需集钳工、木工、泥瓦工、锈工等技能于一身方能在手术中得心应手、游刃有余。因此， 学习过一些机械知识与技能的骨科医生在学习与工作尤其是手术技巧上会有较大的优势。当然机械原理与机械制图等工科知识的掌握更能使骨科医生在创新设计中如虎添翼， 可以消除医生与工程师间的沟通障碍， 又好又快的设计出新型骨科器械， 为病人提供更好的医疗手段， 也能使骨科医生的人生价值超越自己亲自诊疗的病人范畴， 体现在为更广大患者的服务当中。 多年来， 骨科的技术进步正是在新器械、新材料层出不穷出现的推动下快速取得的， 发达国家工科毕业才能报考医学院的做法是有其现实与深远意义的。

数十发明， 二十专利 近百3 D打印模型与导板 骨科原始创新的佼佼者

“上世纪八十年代， 中国缺医少药， 医疗器械又少又差。面对病人期盼的眼神， 使命感油然而生， 于是便踏上了医疗器械的革新之路” 董谢平回忆到。但当没有美术功底的他拿着自己做的模型和画的草图去让工厂加工时， 工厂的人说一定要机械图才能制造。从那时候开始董谢平医生就开始自学机械制图等工科类的知识和专利相关知识， 同时对骨科知识的钻研更加用心了， 专业知识也水涨船高。越学越做越有劲， 越感到时间不够用， 便将仅有的且钟爱的园艺与摄影爱好完全抛弃， 全身心投入到临床与科研工作当中了。

想法总是快身边人一步的董谢平医生又遇到了一个难题， 在那个年代科技文献资料匮乏且严重滞后， 只有省级以上科技情报所才能查到专利公报的摘要， 京沪等大城市才能查到全文。因此董谢平医生每到一个大城市参加学术活动时， 就要挤出时间去查阅文献资料， 而不是通常的购物与游览。

既有临床经验又会机械制图的董谢平很快就设计出一种便携式多功能骨折脱位整复器， 并于1989年申请获得了国家实用新型专利。在专利申请过程中， 董谢平又自学了专利知识， 熟识了专利法和实施细则， 学会了专利文件的撰写与申请流程。这使得他的革新如鱼得水， 许多现有器械难以很好解决的临床问题， 他能很快想出设计方案， 自主绘出机械图交工厂试制， 简单的器械则亲自动手制造。因此， 能在很短时间内完成发明的构思、设计、制造与使用。对其中符合“ 新颖性、创造性和实用性” 的发明， 他还能独立完成专利检索、撰写、申请、答复补正等通常需专利代理人帮助完成的工作。这次颈前路椎弓根螺钉固定之人工椎体置换手术， 就是他充分发扬3D打印导板能精准实现颈前路椎弓根钉置钉， 能实现前路椎弓根螺钉与人工椎体的沉头锁定连接， 能将假体制成符合生物力学原理的多孔结构， 并能快速制造出个体化植入物的技术优势， 抢在第五颈椎上端和第六颈椎下端尚未完全破坏之前实施手术所取得的成就， 可谓集3D打印技术优势之大成， 将骨科3D打印应用到近乎极致的一个典型案例。而对假体的发明专利申请， 董谢平也是在术后第一天， 即国庆节当天， 仅用一天时间， 就完成了所有申请文件的撰写和电子申请工作的。

二十一世纪初， 董谢平作为引进人才调入江西省人民医院后， 获得了更高的平台， 他先后主持承担了“ 十一五”、“ 十二五” 国家科技支撑计划和国家自然科学基金课题等国家级及5项省部级课题的研究， 先后与上海交通大学、 华东理工大学、 上海大学、 南方医科大学、西安交通大学等著名学府合作进行了生物力学、生物材料等方面的科研合作。尤其在有限元分析和3D打印等数字骨科领域的研究更是风生水起。他创新设计了数十种3D打印手术导板， 应用于骨科中的创伤、 脊柱、 关节、 矫形、肿瘤、足踝、手显、重建、小儿等亚专科中， 常常取得出人意料的效果， 许多案例成功挑战了“ 不可能”， 以往不承想、没法做、做不好等手术在他的创意设计下获得了令人震撼的结果。他领衔成立了我国第一个数字骨科省级学术组织， 他的团队也成为江西医学界最早开展3D打印且应用最成熟、并迈入国内先进行列的团队。数字骨科技术的开展又大大加速了他的研究速度， 他发明的髋臼钩钢板、张力自锁髓内钉、应急型外固定架等骨科器械获得了多位国内骨科顶级专家的赞许， 他的医工结合之路也越走越宽广， 成为少有的医工紧密结合型复合创新人才。

多年以来， 董谢平身边的人常会开玩笑说， 他就像修行者似的， 不知人间乐趣， 白活了一辈子。但对于董谢平来说， 这却是一件幸福又值得骄傲的事情。因为在这个过程中， 他不断享受着手术成功病人康复带来的喜悦感， 不断获得大大小小的阶段性成就感—— 他先后发明了数十种医疗器械， 获得了6项发明专利和14项实用新型专利， 发表了50余篇论文， 获得过2项市级科技进步二等奖， 率先在全省开展过多项新技术， 主持了2项国家自然科学基金、2项国家科技支撑计划子课题和6项省部级、5项市厅级课题；并不断赢得社会的认可—— 早在1995年，32岁的他就破格晋升为副主任医师， 成为当时全省最年轻的副主任医师；2002年他再次破格晋升主任医师；如今他又受聘为博士生导师， 被省政府聘为应急管理专家， 当选为多个全国二级学会的副主任委员和常委及多家核心期刊杂志社的编委等学术务， 还获得过“ 全国卫生系统先进工作者” 的殊荣。他已经从一位专科毕业的小医生快速成长起来， 成了一个省级大医院的学科带头人。

谈话中， 作者强烈感觉到， 董谢平是一个充满创新激情与乐观心态的人， 他的快乐不仅在于事业有成， 而且以坚守住了“ 以心交人、 用心做事、为人处事、无愧我心” 的人生底线为自豪。

同时随着年龄的递增， 他越来越庆幸自己娶到了能承担全部家务与孝老育儿重任、默默支持着自己的贤妻， 养育了自立自强聪明伶俐的孝女， 找到了善良本分有着相同世界观与价值观的女婿,并有了健康活泼的外孙女；庆幸父母耄耋之年身体尚健、生活自理、老有所乐；家庭美满和睦所带来的幸福感也变得越来越强烈。这使得他有了更多的精神寄托， 有了以更加饱满的热情全身心投入到所钟爱的事业中去之精神支柱。

这就是一个数字骨科修行者与众不同的人生数字。

【专家简介】：

董谢平，男，主任医师、博士生导师，江西省人民医院骨科名誉主任。现任中国中西医结合学会灾害医学专业委员会副主任委员、中国研究型医院学会卫生应急学专业委员会副主任委员等学会职务。在数字骨科领域，现为中华医学会医学工程学分会数字骨科学组委员、SICOT中国部数字骨科学会常委兼江西省分会主任委员、中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会委员兼数字骨科学组常委、中国医药生物技术协会3D打印技术分会委员、中国医疗保健国际交流促进会肿瘤整形与功能性外科分会3D打印医学应用学组副组长、中国医疗器械行业协会3D打印专业委员会专家、中国工程院《中国3D打印材料及应用发展战略研究》咨询项目生物医用组成员。

融丰富的骨科经验与一定的机械、专利、3D打印知识于一身，不仅能自主完成骨科器械设计、制图、3D打印试制、专利申请等发明全过程工作；更能作为机械类医疗器械创新团队的灵魂人物，从机械设计角度提升其他骨科医生的发明层次并提出具体解决方案；同时能作为医生与工程师沟通的桥梁和纽带，将发明方案以机械制图等工程语言向工程师转述，让工程师充分明了发明目的与实施方案及操作步骤，使其机械设计专长得以充分发挥，从而高速高效高水平完成团队的发明创新。

已获6项国家发明专利和15项实用新型专利，近十年主持承担国家级课题4项、省部级课题6项，发表论文53篇。荣获“全国卫生系统先进工作者称 号”。

（感谢董谢平主任供稿并授权刊发！）