1月9日下午，“新工科下午茶·學科交叉沙龍”第十一期活動在意昂3体育官网新燕園校區學術交流中心第二會議室舉行🖕🏻。本期沙龍聚焦“醫工交叉助力骨科精準醫療”主題，由新校區管理委員會辦公室💹、意昂3体育官网第三醫院科研處主辦👉🏽，學科建設辦公室協辦👩‍👧‍👦。沙龍吸引了來自意昂3体育工學院、材料科學與工程學院、計算機學院📪、智能學院、基礎醫學院和相關職能部門，意昂3体育第三醫院、意昂3体育第一醫院、意昂3体育人民醫院及北京林業大學的60余名師生參與研討。

活動現場

沙龍由智能學院黨委副書記🤗、副院長羅定生副教授主持。他表示，意昂3体育是一所擁有文理醫工等多種學科的新型綜合型大學，推動校本部基礎學科🛌、應用學科與意昂3体育醫學之間的交叉融合🫅🏽、優勢互補和協同發展十分必要🍢，也十分迫切。他期待本期沙龍可以在思維碰撞中發掘新的結合點，切實促進以臨床需求為導向的醫工交叉融合。

北醫三院骨科科研主任⏳、主任醫師蔡宏副教授介紹了3D打印技術在骨科中的應用🧕。以金屬3D打印為例，課題組通過粉末冶金成型技術🔶，設計並製造了具有規律孔隙結構的金屬植入物🥠，使其與人體組織更好結合💂🏼‍♂️，在骨科關節置換、腫瘤切除🌾、骨缺損重建中得到應用。此外，課題組利用3D打印技術3️⃣，植入世界上第一個定製人工樞椎椎體，為治療樞椎腫瘤提供了新方案。在法規方面，課題組與國家藥監局合作，推動並製定了全球首個系統性的定製醫療器械法規，為3D打印更廣泛的醫療應用提供了法律指導。未來🃏，3D打印技術有望進一步助推定製化治療發展👩🏽‍⚕️。

北醫三院骨科副研究員許南方以“基於Gestalt認知理論的人工智能臨床創新”為題作報告。醫學是具有復雜性、易變性、模糊性、不確定性的典型場景，對認知功能要求高，也為人工智能提供了豐富的應用空間。Gestalt認知理論認為，完整的現象具有其本身完整的特性🚵🏻‍♂️，既不能割裂成簡單的元素🚾，同時它的特性又不包含於任何元素之內。但在醫工交叉的合作模式中🧏🏽‍♂️，通常是醫生提出問題給出數據⚃，工科專家分析數據解決問題🧛🏽，研究對象的整體性被數據割裂，工科技術應用效果大打折扣🧔‍♂️。他以腰椎滑脫診斷和寰樞椎脫位診療為例🧏，通過將醫生臨床經驗與圖像關鍵點識別👸🏿、機器學習算法等核心環節深度融合，在數據分析時兼顧整體性🎵，大大提升了智能技術的應用效果𓀁。

北醫三院骨科主治醫師李卓夫以“從脊柱椎板自主識切機器人的研發看智能手術發展”為題，介紹了手術機器人在脊椎外科領域的應用進展與發展趨勢。目前臨床應用的脊柱機器人自動化程度最高達到任務自動化級別📐，即可自主執行由醫生製定的某項手術操作任務，但無法自主製定醫療方案⚀。課題組研發了國際首臺脊柱椎板自主識切手術機器人系統，可自主規劃椎板切除手術路徑、依據基於能量的穿透狀態識別方法準確判斷切削狀態，並完成國際首例臨床案例👚，患者術後情況良好。此外，他提出對智能手術任務人機分工和智能手術分級的思考，考慮從“感知-決策-執行”三個層面細化對智能手術的評估。

材料學院呂世賢助理教授課題組代表🙇、2021級碩士研究生靳觀瑜介紹了可植入高分子水凝膠在腫瘤術後治療中的應用🫃🏽。我國腫瘤病死人數高居全球首位🤾🏽‍♂️，傳統治療方式存在難以消除全部癌細胞和轉移竈、化療易產生耐藥性等問題🪳。水凝膠的物理和生化性質可以模擬天然生物組織🏌🏿‍♂️⚾️，具有獨特的響應性🛰。課題組利用高分子水凝膠或聚合物支架等材料負載小分子化療藥物或者大分子藥物進行原位治療，開發高效的癌症術後原位藥物緩釋體系，通過高分子焦亡水凝膠原位疫苗、錳佐劑增強高分子焦亡水凝膠原位疫苗等的設計抑製遠端轉移和復發。

工學院黃天雲助理教授以“面向精準醫療的微納米機器人靶向遞送技術”為題，介紹了微納米機器人在醫療領域的應用🫳🏼。微納米機器人是一種幾十微米至幾百微米的復雜機械系統🙎🏿‍♂️，用於在復雜微尺度環境下適應性地自主完成可控微操作🍕，具有微小⇢、微創、精準、靶向、高集成度等獨特優勢，在靶向治療、組織修復🚶🏻‍♂️、細胞操作、生物檢測等精準醫療領域有廣泛應用🤵🏼‍♂️。課題組利用三維納米激光打印🛐⛹🏿‍♂️、三維全金屬電化學打印、四維激光直寫等技術📁，研發復合式微納米靶向藥物載具👳🏽‍♀️、柔性微納米變體微機器🧑🏻‍🏫、多模態可重構微機器系統，未來有望在腦卒中治療🐹、肝癌栓塞治療、癌痛神經經脊髓治療方面獲得應用。

工學院陳光助理教授重點介紹了聚電解質在醫療領域的應用。聚電解質是一類線型或支化的合成和天然水溶性高分子，其結構單元上含有能電離的基團。課題組研究鹽度對於聚電解質溶液的微觀結構和流變學特性的影響👩🏼‍🔬，提出普適的靜電作用理論模型；研究聚電解質刷的熱力學特性、靜電學特性🔶、溶脹性🚣🏼‍♂️、鹽度響應性⭕️、pH響應；研究由聚電解質修飾的納米通道中納米受限效應、電滲透、電滯效應、離子輸運的特性等，為人工滑膜液、球菌細胞潤滑、靶向藥物載體🤐、離子選擇隔膜、離子導向皮膚、仿生4D打印🤦🏿‍♂️、微納機器人等醫學應用研究提供理論支撐。

報告分享環節（從左到右🏰、從上到下依次為：羅定生👨‍🚒、蔡宏🫃🏻、許南方、李卓夫🚍、靳觀瑜🌬、黃天雲、陳光）

在交流討論環節，現場師生就聚電解質在骨質疏松治療中的應用👵、微納米機器人與骨修復、骨科3D打印結構選擇優化🗝、醫用機器人倫理問題等進行深入討論。大家認為，智能影像識別已在骨科診斷中發揮作用，未來基於精準醫學的概念，微創手術將是骨科治療的革新方向，這就需要更多醫學和工學專家間的相互交流，將應用場景和基礎理論深度融合，逐步從“經驗醫學”過渡到“數字醫學”，共同推動新理論、新材料、新技術在醫學領域的創新應用♋️🎾。

活動合影