来源:北京航空航天大学微信公众号 发布时间:2023/6/26 17:25:40
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高性能、国产化!这位北航教授攻关“救命神器”

 

国家需求 迎难而上

随着我国对科技与医疗能力的需求不断提升,开展自主创新的高端医疗装备研究成为落实我国健康发展战略和服务公众需求的重要举措。ECMO系统作为危重症患者的“生命最后一道防线”,获得了国家和公众的极大关注,而国产化ECMO系统产品的稀缺作为“卡脖子”问题,成为了掣肘我国高端医疗能力的关键。

高端ECMO系统核心技术攻关方向

ECMO属于重症救治高端医疗装备,系统十分庞大,由十多个部件和模块通过复杂管路连接而成,系统集成度极高,需要部件间高度协同、联合工作,任何一个细节出现问题都会引发“蝴蝶效应”,造成医疗事故。ECMO系统研发需要多个学科深度交叉融合,难度非常大。目前我国临床ECMO设备、耗材全部依赖进口,公共安全应急反应受制于人,亟需进行国产ECMO系统研制。面对这一情况,北京航空航天大学高度重视、快速响应,由医工交叉学科群樊瑜波教授牵头项目,陈增胜教授作为课题负责人,迅速组织不同学科背景的青年学者组成“高性能国产ECMO系统技术攻关小组”。

国家重点研发计划“ECMO系统研发”项目原理样机联调成功

搭建ECMO全系统研发中的高度一体化系统集成,血流动力学构型设计、智能自控系统研发、血气和血流动力学指标实时监测传感器设计、气血交换中空纤维膜表面抗血栓处理等研发平台,针对新一代高性能国产ECMO全系统研发关键技术,团队开展科研攻关。为加速高性能ECMO系统样机产业化运用,在樊瑜波教授指导下,攻关小组与多家机构开展深入合作,建立“产学研医评检”产品攻关团队,于2020年底获得科技部“公共安全风险防控与应急技术装备”国家重点研发计划项目(题目:ECMO系统研发;主持人:樊瑜波)支持。

陈增胜教授进行高性能ECMO测试平台搭建

陈增胜专注医工交叉领域研究10余年,曾在海外从事ECMO装置研发,主导3款ECMO装置研发,其中2款已产业化,对ECMO系统设计、产品研发有丰富的经验,曾获得美国人工器官协会(ASAIO)年会青年创新人才奖、美国路易维尔大学医学院“心衰研究项目”杰出贡献人才奖等多项青年人才奖励。2020年,他入选北航“医工百人”青年人才引进计划,并获得北航青年拔尖人才项目支持。依托顶尖的平台和创新的理念,陈增胜教授取得了丰富的科研成果,发表SCI论文60余篇,论文总被引1200余次,论文高引H因子20(谷歌学术)。

攻坚难题 自主创新

研究初期,陈增胜遇到了超乎想象的困难和问题。由于我国ECMO系统研究起步晚、积累少,从研究基础技术到产品转化各个环节都有诸多难点问题,且相互存在依赖,牵一发而动全身,要实现ECMO全系统研发难度巨大,项目一度停滞。面对困难,在樊瑜波教授指导下,陈增胜选择正面挑战,带领团队加班加点查阅研发资料,分解关键技术难点,拆解技术方案,逐个击破问题,整理出一套快速定位问题、突破核心技术难点的理论体系。

陈增胜与学生进行高性能ECMO体外测试实验

陈增胜与学生进行ECMO体外血液损伤实验探讨

项目时间紧、任务重,经过300多个日夜的不懈努力,北航ECMO团队研制出高性能ECMO系统原理样机,并搭建具备国际领先水平的ECMO系统体外多指标精准测试平台。经过联调测试,该原理样机关键性能(包括气血传输特性、血流动力学特性、血液相容性等)赶超国际最先进ECMO系统,获得相关医学和工程专家一致认可。2023年初,由北航ECMO项目团队主导研制的高性能长效ECMO全系统样机成功通过14天动物在体测试,系统各项指标达到国际先进水平。目前该高性能长效ECMO系统样机正在进行临床前第三方测试和大动物实验,年底将进入临床试验。

春风化雨 潜心育人

陈增胜秉承“育德育人,因材施教”的理念,作为导师培养5名博士生、6名硕士生,并担任生物与医学工程学院本科181011班班主任。研究生培养中,陈增胜讲求思想教育与科研辅导并重,传思想之“道”,授学术之“业”,解人生之“惑”。

陈增胜与学生研讨人工心脏研发

在思想上,他注重培养学生良好的科学素养和学术道德规范,树立正确的价值观,增强学生爱党、爱国、爱校、爱集体的品德和意识,培养学生的创新思维能力。学术研究上,根据学生特长特点选择合适的研究课题,并深度指导参与每位研究生课题研究,充分激发学生的兴趣和主观能动性。交流解惑上,与其他青年教师建立联合组会制度,增强学生交流与表达能力,辅导学生“结对子”协作解决问题。同时,关心学生生活及未来规划,定期开展交流沟通,做好学生分类引导,因材施教。指导硕士研究生王红宇获得北京市优秀毕业生、校级优秀硕士学位论文荣誉称号;指导博士研究生李远进行血泵创新叶型设计,实现水力性能和生物相容性能双提升,在ECMO项目中做出突出贡献。

陈增胜课题组合影

本科生培养中,陈增胜重视德育,注重培养学生爱国奉献、敢为人先的报国情怀,积极开展多次“一对一”交流。通过定期与班里每位同学沟通,陈增胜充分了解每个学生情况,积极解答同学们在学习、生活和心理上的各种疑问,指导同学们提前进行未来规划,充分用好学校环境和资源,将自身能力与国家需要结合,增强同学们的使命感和责任感。

 
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