彭大冬:以智慧跨越医学边界,重塑支架技术未来
(文/夏月新)在医疗科技日新月异的今天,每一个微小的进步都可能成为拯救生命的关键。而在主动脉覆膜支架这一重要的细分领域,有这样一位专家,他以卓越的智慧和不懈的努力,引领着支架技术的革新潮流,使支架可以更好地应用于更多具有复杂病症的心血管疾病当中,从而为众多罹患大血管疾病的患者点亮了生命之光,他就是赛微医疗科技(上海)有限公司总经理——彭大冬。
彭大冬在动脉覆膜支架研发方面的成绩“腾飞”的起点在上海微创心脉医疗科技(集团)股份有限公司(以下简称“心脉医疗”)。在心脉医疗这家国内医疗器械创新研发领域的领军企业,彭大冬一干就是13年,深度参与了心脉医疗多款重要动脉覆膜支架产品的研发工作。在具体的研发工作中,学习机械设计及其自动化专业的彭大冬遇到了诸多涉及生物医学原理应用、先进材料选择与优化,以及产品临床实际应用效果评估等方面的挑战。为了克服这些挑战,他凭借强烈的学习热情与坚韧不拔的精神,埋头苦学,最终补齐了自己在医学基础理论、灭菌、病理分析、临床需求理解及医疗器械注册等领域知识短板,为后续的支架研发之路奠定了坚实的基础。
通过持续的学习与实践,彭大冬逐渐将机械设计、生物医学、材料科学、临床应用及法规等多领域知识融会贯通,形成了一套独特的跨学科研发方法论。该方法论犹如一把钥匙,使他成功解锁了多项长期存在于动脉覆膜支架研发中的难题。例如,在彭大冬参与研发Talos胸主动脉覆膜支架系统(以下简称“Talos支架”)时,他便依托于该方法论成功解决了“膜”如何在复杂血液动力学环境下保持稳定性与功能性兼顾的问题。作为支架与血液及周围组织直接接触的界面,“膜”承担着多项“重任”。它必须确保能有效隔绝血液与支架内部的金属结构,防止金属暴露导致的凝血反应,同时需维持血液流动的层流状态,最大限度地减少涡流与湍流的形成,以降低血栓形成的风险。此外,“膜”还需具备促进血液与周围组织间高效、有序物质交换的能力,以支持周围组织的正常生理功能与后续修复过程。然而,传统“膜”往往难以同时满足这些严苛要求,成为制约支架整体性能提升的关键因素。针对这一挑战,彭大冬首先广泛调研了国内外前沿材料技术,并结合大量实验数据对比分析,找到了高生物相容性的材料作为“膜”的基础材料,随后运用先进的表面改性技术,对材料的表面性质与微观结构进行精细调控,通过计算机模拟自然血管壁的微环境,降低缺血反应。在此基础上,彭大冬提出了革命性的“微孔膜”设计的理念,即通过复杂的数学模型与生物力学分析,精确计算出孔洞的尺寸、形状及分布规律,然后据此在“膜”上精准打孔。彭大冬的这一创举彻底改变了传统支架的设计思路,使得Talos支架在功能性与生物相容性之间达到了前所未有的平衡。而那些依据血液流动学原理与细胞迁移规律精心布局的孔洞,则赋予了Talos支架类似自然血管壁的“呼吸”功能,不仅模拟了自然血管壁对血液流动的微妙调控,促进了血流的平稳与高效,还为血液与组织间的营养物质、氧气及代谢废物的交换开辟了直接的通道,极大地加速了周围组织的新陈代谢,促进了细胞的增殖与分化,为支架周围组织的健康生长与快速修复提供了强有力的支持,有效减少了支架植入后的并发症发生可能,进而提高了患者的术后效果和生存质量。
“Talos支架”结构示意图
Talos支架上市以后,其卓越的性能与独特的设计理念迅速赢得了医学界的广泛认可,在临床实践中展现出卓越的疗效,有效降低了患者痛苦,加速了康复进程,赢得了“会呼吸的支架”的美誉。Talos支架的成功不仅验证了彭大冬研发理念的前瞻性与科学性,更为医疗器械行业的跨学科融合研发开创了先河,并树立了标杆。
除Talos支架支架外,彭大冬的跨学科研发智慧还在其他支架产品的创新设计中得到了充分体现。如在拥有最细输送系统的HTLP直管形覆膜支架的研发过程中,彭大冬融合了材料科学、精密制造与微创外科技术,通过优化材料配方与结构设计,实现了支架的小型化与柔韧性的精妙平衡,从而将输送系统的直径缩小到了前所未有的6mm,使HTLP支架可以游刃有余地穿越细小、迂曲的血管结构,极大地拓宽了手术适应症范围。而在Cratos分支型主动脉覆膜支架的研发过程中,也是彭大冬创新性地提出了“分支一体化”设计理念,通过应用工程力学与流体力学中的锥度设计理念,并配合电抛光镍钛丝的使用,确保了支架分支与主动脉主干的完美贴合与动态平衡,实现了血液流动的顺畅与支架支撑力的均匀分布,从而极大地降低了术后内漏、支架移位等并发症的发生率,为治疗复杂主动脉疾病提供了更为安全、有效的解决方案。
凭借着在主动脉覆膜支架研发领域的杰出贡献,彭大冬荣获了国家科技进步奖、中华医学科技奖、上海市科技进步奖等重要奖项。值得一提的是,中华医学科技奖是我国医学科技领域的最高荣誉之一。该奖项由中华医学会主办,旨在表彰在医学科学技术进步中做出突出贡献的个人和集体,特别是那些能够推动医学理论创新、技术创新、方法创新,并成功应用于医疗实践,显著提升疾病防治水平的研究成果。获得中华医学科技奖,意味着彭大冬先生的工作与研究成果得到了中国医学界的高度认可,更彰显了他在提升我国医学科技水平、促进医疗事业发展方面发挥了重要作用。
随着诸多荣誉加身,彭大冬受邀加入了中国生物工程学会、中国生物医学工程学会等多个国家级权威学术组织,与其他国内外顶尖学者交流,这同样为他提供了深入了解医疗科技前沿动态、把握行业发展脉络的窗口。彭大冬则充分利用这些资源,积极参与学术会议、研讨会,分享研究成果,探讨技术难题,与同行共谋介入治疗技术创新发展的未来蓝图。同时,他还积极倡导更深入的跨学科合作,力求找到信息学、工程学、材料科学等多领域的知识与技术创新成果与医疗器械研发工作结合的新场景与新途径,为介入医疗科技水平的提升做出了突出贡献。
尽管已成为中国动脉覆膜支架研发领域的领军人物,彭大冬依然保持着谦逊与进取的心态。他深刻认识到,医疗科技的持续进步是推动社会进步、增进人类健康福祉的重要驱动力,而这一切的实现都离不开不懈的创新与努力。因此,作为研发团队的领导者,站在新的人生起点上,彭大冬更加坚定了自己的使命与责任,他将带领团队勇攀高峰,不断探索未知领域,挑战技术极限,为医疗技术的进步与发展贡献更多力量。