从实验室到手术台,上理团队实现了国产超声刀替代。→
上海理工大学有许多“宝藏实验室”,它们是师生梦想的起航区,也是不断创新的源泉。
在过去的五年里,上海理工大学副院长崔海坡带领电外科能源设备实验室的R&D部门,让国产超声刀从上海理工大学的宝藏实验室进入工厂生产线,最终走上各大医院的微创手术台,将高校的优质科研力量转化为造福人民健康的强大动能。

崔海坡解释了国产超声刀原理
超声刀系统被称为“生命之剑”,是一种软组织切割系统,以其精细的性能在国内外临床上得到广泛认可。然而,在中国,80%的超声刀市场被欧美医疗器械巨头占据。
崔海坡在医疗器械领域深耕多年,非常清楚。“高端医疗器械行业不仅关系到国计民生,也是国家安全和科技创新的重要体现。要加快自主创新,突破技术设备瓶颈,实现高端医疗器械的自主可控,解决我国医疗器械领域技术研发和供应链封锁等问题。”

在崔海坡引导学生进行实验
在学校的推动下,崔海坡只用了两个星期就组成了一支包括机械、材料、控制等多学科的研究团队,从而加快了创新成果的最终落地,确认了超声刀国产化的研发方向。
该团队在研究中发现,国产超声刀的材料和控制系统存在明显缺陷。于是,他们对这些“疑难病症”进行了多学科的“会诊”,逐一克服了技术难题。为了满足弧形刀片高频振动的需要,团队成员在多次查看文献后,大胆创新了国产算法,使垂直切割更加可控,大大降低了断刀的风险。对于要求较细的刀杆,团队通过材料成分的设计和适当的热处理技术,进一步保证了超声刀在材料生产中的使用寿命和稳定性。此外,为了使用更加流畅,团队还对刀杆结构进行了创新。变截面设计和波节设计完美契合了超声刀的使用精度,同时使机械结构更加简单。

带领团队开发崔海坡国产超声刀
最后,经过多次反复的算法迭代和结构调整,临床试验的100把超声刀中有8个多小时的正常稳定工作,除了一个例外,大部分都运行了10个多小时,远远超过了常规手术所需的2个小时。目前第一批制造的500把超声刀的临床实验数据显示,不仅切割速度、断刀率等主要性能参数与国际先进水平相当,而且原来的18毫米长的刀片也受到了临床医生的无数“好评”。

电力外科能量设备实验室实验台
今年,国产超声刀将走进更多的医院,帮助手术更加安全高效。崔海坡直言,正是学校的全力支持,才走过了成绩转化的“后半部分”。“医疗器械的社会化特别困难,仅靠教授单独战斗几乎不可能完成很多阶段。“看到创新技术可以惠及普通人,崔海坡和团队成员更加努力,许多高端医疗设备,如精确的肿瘤射频消融系统、自适应电外科能源平台等,也在如火如荼地开发,继续写下“中国智力创造”的新故事。
资料:上海理工大学
编辑|吴百欣
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