國家需求 迎難而上
隨著我國對科技與醫(yī)療能力的需求不斷提升,開展自主創(chuàng)新的高端醫(yī)療裝備研究成為落實我國健康發(fā)展戰(zhàn)略和服務公眾需求的重要舉措。ECMO系統(tǒng)作為危重癥患者的“生命最后一道防線”,獲得了國家和公眾的極大關注,而國產(chǎn)化ECMO系統(tǒng)產(chǎn)品的稀缺作為“卡脖子”問題,成為了掣肘我國高端醫(yī)療能力的關鍵。
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高端ECMO系統(tǒng)核心技術攻關方向
ECMO屬于重癥救治高端醫(yī)療裝備,系統(tǒng)十分龐大,由十多個部件和模塊通過復雜管路連接而成,系統(tǒng)集成度極高,需要部件間高度協(xié)同、聯(lián)合工作,任何一個細節(jié)出現(xiàn)問題都會引發(fā)“蝴蝶效應”,造成醫(yī)療事故。ECMO系統(tǒng)研發(fā)需要多個學科深度交叉融合,難度非常大。目前我國臨床ECMO設備、耗材全部依賴進口,公共安全應急反應受制于人,亟需進行國產(chǎn)ECMO系統(tǒng)研制。面對這一情況,北京航空航天大學高度重視、快速響應,由醫(yī)工交叉學科群樊瑜波教授牽頭項目,陳增勝教授作為課題負責人,迅速組織不同學科背景的青年學者組成“高性能國產(chǎn)ECMO系統(tǒng)技術攻關小組”。
國家重點研發(fā)計劃“ECMO系統(tǒng)研發(fā)”項目原理樣機聯(lián)調(diào)成功
搭建ECMO全系統(tǒng)研發(fā)中的高度一體化系統(tǒng)集成,血流動力學構型設計、智能自控系統(tǒng)研發(fā)、血氣和血流動力學指標實時監(jiān)測傳感器設計、氣血交換中空纖維膜表面抗血栓處理等研發(fā)平臺,針對新一代高性能國產(chǎn)ECMO全系統(tǒng)研發(fā)關鍵技術,團隊開展科研攻關。為加速高性能ECMO系統(tǒng)樣機產(chǎn)業(yè)化運用,在樊瑜波教授指導下,攻關小組與多家機構開展深入合作,建立“產(chǎn)學研醫(yī)評檢”產(chǎn)品攻關團隊,于2020年底獲得科技部“公共安全風險防控與應急技術裝備”國家重點研發(fā)計劃項目(題目:ECMO系統(tǒng)研發(fā);主持人:樊瑜波)支持。
陳增勝教授進行高性能ECMO測試平臺搭建
陳增勝專注醫(yī)工交叉領域研究10余年,曾在海外從事ECMO裝置研發(fā),主導3款ECMO裝置研發(fā),其中2款已產(chǎn)業(yè)化,對ECMO系統(tǒng)設計、產(chǎn)品研發(fā)有豐富的經(jīng)驗,曾獲得美國人工器官協(xié)會(ASAIO)年會青年創(chuàng)新人才獎、美國路易維爾大學醫(yī)學院“心衰研究項目”杰出貢獻人才獎等多項青年人才獎勵。2020年,他入選北航“醫(yī)工百人”青年人才引進計劃,并獲得北航青年拔尖人才項目支持。依托頂尖的平臺和創(chuàng)新的理念,陳增勝教授取得了豐富的科研成果,發(fā)表SCI論文60余篇,論文總被引1200余次,論文高引H因子20(谷歌學術)。
攻堅難題 自主創(chuàng)新
研究初期,陳增勝遇到了超乎想象的困難和問題。由于我國ECMO系統(tǒng)研究起步晚、積累少,從研究基礎技術到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化各個環(huán)節(jié)都有諸多難點問題,且相互存在依賴,牽一發(fā)而動全身,要實現(xiàn)ECMO全系統(tǒng)研發(fā)難度巨大,項目一度停滯。面對困難,在樊瑜波教授指導下,陳增勝選擇正面挑戰(zhàn),帶領團隊加班加點查閱研發(fā)資料,分解關鍵技術難點,拆解技術方案,逐個擊破問題,整理出一套快速定位問題、突破核心技術難點的理論體系。
陳增勝與學生進行高性能ECMO體外測試實驗
陳增勝與學生進行ECMO體外血液損傷實驗探討
項目時間緊、任務重,經(jīng)過300多個日夜的不懈努力,北航ECMO團隊研制出高性能ECMO系統(tǒng)原理樣機,并搭建具備國際領先水平的ECMO系統(tǒng)體外多指標精準測試平臺。經(jīng)過聯(lián)調(diào)測試,該原理樣機關鍵性能(包括氣血傳輸特性、血流動力學特性、血液相容性等)趕超國際最先進ECMO系統(tǒng),獲得相關醫(yī)學和工程專家一致認可。2023年初,由北航ECMO項目團隊主導研制的高性能長效ECMO全系統(tǒng)樣機成功通過14天動物在體測試,系統(tǒng)各項指標達到國際先進水平。目前該高性能長效ECMO系統(tǒng)樣機正在進行臨床前第三方測試和大動物實驗,年底將進入臨床試驗。
春風化雨 潛心育人
陳增勝秉承“育德育人,因材施教”的理念,作為導師培養(yǎng)5名博士生、6名碩士生,并擔任生物與醫(yī)學工程學院本科181011班班主任。研究生培養(yǎng)中,陳增勝講求思想教育與科研輔導并重,傳思想之“道”,授學術之“業(yè)”,解人生之“惑”。
陳增勝與學生研討人工心臟研發(fā)
在思想上,他注重培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)和學術道德規(guī)范,樹立正確的價值觀,增強學生愛黨、愛國、愛校、愛集體的品德和意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。學術研究上,根據(jù)學生特長特點選擇合適的研究課題,并深度指導參與每位研究生課題研究,充分激發(fā)學生的興趣和主觀能動性。交流解惑上,與其他青年教師建立聯(lián)合組會制度,增強學生交流與表達能力,輔導學生“結對子”協(xié)作解決問題。同時,關心學生生活及未來規(guī)劃,定期開展交流溝通,做好學生分類引導,因材施教。指導碩士研究生王紅宇獲得北京市優(yōu)秀畢業(yè)生、校級優(yōu)秀碩士學位論文榮譽稱號;指導博士研究生李遠進行血泵創(chuàng)新葉型設計,實現(xiàn)水力性能和生物相容性能雙提升,在ECMO項目中做出突出貢獻。
陳增勝課題組合影
本科生培養(yǎng)中,陳增勝重視德育,注重培養(yǎng)學生愛國奉獻、敢為人先的報國情懷,積極開展多次“一對一”交流。通過定期與班里每位同學溝通,陳增勝充分了解每個學生情況,積極解答同學們在學習、生活和心理上的各種疑問,指導同學們提前進行未來規(guī)劃,充分用好學校環(huán)境和資源,將自身能力與國家需要結合,增強同學們的使命感和責任感。
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