红网时刻新闻记者 王蓉 长沙报道

在中南大学湘雅医院，每年都能接到许多颅颌面骨缺损患者。创伤、肿瘤、车祸……引起颅颌面骨缺损的原因有许多，据了解，我国每年的骨缺损患者达数百万人，其中颅颌面骨缺损对患者社会功能影响巨大。

“许多患者在一场事故后，因骨缺损造成面部畸形而难以与人交流，甚至因为容貌丧失而难以走出家门。但在颌面骨修复重建的‘精准外科’领域，国际竞争激烈，还存在研究上升空间。”中南大学湘雅医院口腔医学中心主任蒋灿华说道，这也是他决定带队研究颌骨精准外科技术的契机。

蒋灿华（左）在介绍手术原理。

9月3日，2022-2023年度湖南省科学技术奖励大会在长沙召开。由中南大学湘雅医院、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中南大学共同完成的项目“颅颌面骨植入物个性化成形机器人及颌骨精准外科技术系列发明”获得湖南省技术发明奖一等奖。

医工结合，打通堵点

“颅颌面骨缺损不仅会影响患者的面部形态，还会对患者的咀嚼、发声等日常生活造成影响，大多数需要植入骨替代物进行修复。”在颌面骨重建技术的研究中，蒋灿华发现，植入物个性化成形是全流程颌面骨精准修复重建中的重要堵点。每个人的颅颌面骨各不相同，修复治疗如何做到高精度、高效率、低成本、低风险，是研究团队面临的最大的挑战。

起初，项目团队将目光放到了“植入物手工个性化成形”上，根据患者的面部结构，由医生凭借经验，手工弯制植入物。在多次尝试后，研究人员发现，标准件植入物材质坚硬特殊，手工弯制难度高、精度差、耗时长。随后，研究团队又尝试了3D打印植入物等方法，均未取得满意的结果。

“数字化技术”是实现精准外科的突破口，也是各国争先抢占的制高点。于是，项目研究团队聚焦数字化技术，开始思考让机器代替人工，让手动弯制植入物转为机器自动化过程的可行性。

理论成形，但实践并不理想。作为医用植入物用的金属条材质特殊，不能加热固定，成形困难。弯制过程中，常由于金属冷弯回弹导致精度不足。团队中梁烨副研究员发现，医生手工弯制植入物，凭借的是一种“手感”，如何让机器拥有这种“手感”呢？为此，蒋灿华、梁烨与中国科学院宁波材料技术与工程研究所的百人专家左国坤教授及工程师们沟通了近一年。

“医生和工程师的思维方式不同，把医生的经验‘数字化’，这是医工结合的难点和关键。”蒋灿华说道。

经过十年来坚持不断的研究、调试，全球首台“颅颌面植入物个性化成形机器人”终于制作完成。同国内外同类技术相比，此项研究生产成本降低，较其他数字化方案经济效益高；售价降低，大大减轻患者负担；精度提升，将贴合误差减少到1毫米内；解放医生生产力，在手术台上让植入物弯制过程几乎不占用医生时间。

成果转化，市场检验

第一个接受这项新技术治疗的是一位患有颌骨肿瘤的年轻女孩，正值花样年华，她不愿因病毁容。而新技术也终于到了检验成果的时候。

“手术效果很好，并且从我们的回访来看，这几年她恢复得也很好。”蒋灿华说道。

据了解，这项技术在国际上开辟了全新的个性化等材成形赛道。植入物成形用时短、售价低、误差小，经济性和实用性并存，让患者花费更低成本的同时更大限度地保留面容。

目前，这项技术成果已经应用超过1000余例，这意味着1000余个家庭的患者能够在术后走出家门，他们的家人不会因为长期照顾无法回归社会的患者而受到影响。

近年来，项目团队不断推动技术成果转化，优化更新项目成果，交出一份份精度更高、用时更短、成本更低的“答卷”，惠及更多、更广的群体。