同济康乐团队设计新型“医疗器械”荣获桂冠
加入时间:2011-12-08 08:31:30 当前新闻点击率:8198
普朗医疗器械公司12月7日讯---康乐,同济大学医学院硕士研究生,正在上海东方医院心脏外科实习。此行大连,为的是参加第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。康乐团队发明的那把大钳子——腔镜手术腔内打结持针钳,后来摘取了一等奖。但对康乐来说,比起手中的奖杯,整个参赛过程让他收获更多。
迟到了三年的“挑战”?
很多“菜鸟”刚投身科创时很容易栽跟头:有一点自己的想法,去查查文献资料,发现别人早已开始研究甚至都制成产品了。怎么办?
“2010年10月28日,那是我第一次在同济医学院参加学校‘挑战杯’答辩。”这个日子,康乐记得很清楚。因为去参赛的这个项目,他酝酿了整整3年多。
大三时,还在大连医科大学临床医学专业就读的康乐,有一天翻看着《外科学》这本所有医学生都要“啃”的教科书,无意间停留在“胆囊疾病”一章。书中提及腹腔镜下的胆囊切除术,在术后缝合阶段,临床上最常使用的医疗器械是钛夹。
做腔镜手术时,外科医生一般会在病人的身体上开三个锁眼大小的切口,插入细小的光源、摄像机和外科器械。医生通过传输到监视器中的图像,在体外引导、操作外科手术器械,实施手术。
作为一种专业的腔镜手术器械,钛夹的功能有点像“订书机”。假设一位病人的胆囊被切除,医生要让胆管闭合,就得用上钛夹。可跟订书机里装有钉书针一样,只要用了钛夹,病人体内就会留下一个金属夹子。
“使用这种一次性材料,病人要自己埋单。不仅如此,金属夹子在病人体内有脱落的风险,会造成新的感染。”这是康乐对于钛夹的一点“成见”。
但那时,念头只是一闪而过。医学生的本科生涯,很多时间就是在记背知识点和参加考试中度过的。考试、考研压力,挤压着康乐的科研热情和时间。直到2010年,如愿考上同济大学医学院、开始攻读硕士学位后,康乐看到校园里张贴的大学生“挑战杯”海报,才回想起了自己当年的灵光闪现。
按照康乐最初的设想,在微创手术中,要让病人的体内切口闭合,除了用钛夹之外,传统的针线缝合技术也应该可以胜任。从病人的利益考虑,针线缝合相较于钛夹,手术产生的费用要低廉得多。
去图书馆查阅国内外的资料,康乐发现,3年前出现在他脑海中的创意,眼下已经没有一点新意——国外不少医疗器械厂家开发了一种名叫“推结器”的专业手术医疗器械。实施腔镜手术时,医生可以在病人的腔外缝线打结,然后通过腔镜套管将滑结推入病人腔内。不仅如此,国内的一些医院已经在微创手术中引进并实施这种技术。
康乐又仔细想了想:对医生来说,推结器或许也不是最佳的选择。腔外打结再推进腔内,毕竟是两个动作。有没有可能“合二为一”?
顺着这一思路,康乐确立了参加“挑战杯”的新课题:发明一种新型的腔镜手术腔内打结持针钳,医生在做微创手术时用上这种器械,就可以方便地在病人体内完成多次连续打结动作,闭合内组织。
组团最讲究优势互补?
本以为组队时已集结了最“牛”的精英,可一旦科研项目开始了,才恍然大悟,“三个臭皮匠”的知识加在一起,还是不够用!
从创意到课题,康乐很快意识到一件事:医生虽然经常使用手术医疗器械,对它的性能很了解,但一旦要去改良,简直是在为难自己——手术器械这类精密仪器的设计,涉及很多医学生压根不懂的机械知识。康乐能“抓”到的最佳帮手,是本科时的同学、在同济医学院读研的任小丹。“任小丹点子很多,我想不到,她能想到。”最重要的是,康乐信任任小丹——只要康乐一“吆喝”,任小丹就有一种赴汤蹈火在所不辞的执行力。
“设计一种新的医疗器械,必然要看图纸、画图纸,肯定得找有专业背景的同学加盟。”任小丹很快向康乐推举了室友——在同济大学设计与创意学院专攻工业产品设计方向的李佳。
任小丹这才发现学校安排寝室的妙处:不同学科背景的学生被随机安排住在一起,无形中为跨学科合作提供了可能。
不过,当最初的一张二维产品设计图顺利出炉,并要转换为一张三维立体图纸时,康乐和两位“女将”又开始面面相觑:三个人的知识全部加在一起,还是不够用。
“同济有机械学院,我感觉那里应该有人可以帮忙。”康乐怀揣自己的手术持针钳设计图,“闯”进了机械学院。表明来意后,一位教授热情地推举自己的研究生帮助康乐团队画三维立体图。
今年6月,康乐团队的这一项目迎来了阶段性胜利:在学校的选拔中,他的创意设计成功入围“挑战杯”上海赛区选拔赛。
可比赛越往后,竞争也越激烈。早在参加校级“挑战杯”选拔赛时,一些谨慎的评委就针对这个项目提出过一些批评性意见:腔镜手术持针钳理论上很可行,但拿不出实物,总是难以让人信服。
很显然,要继续参加全国“挑战杯”角逐,至少要拿出“看得见、摸得着”的实体样品。
“闯荡社会”的惊险?
把设计图上的样品变成“看得见摸得着”的成品,真正的困难原来并不是攻下知识的壁垒,而是那些本以为无关痛痒、在操作中就会迎刃而解的“小事情”。
根据图纸设计,腔镜手术持针钳的产品实体直径只有5毫米,其中还包含2毫米的螺旋轨道。“在制造成品之前,我们必须先做一个放大4倍的模型,才知道各个零件之间能不能套上,整个器械在操作上是否有改良空间。”康乐迫切地希望找到一家生产厂商能够帮忙做一个1:4的模型。
嘉定工业区里,各种机械加工类的厂商云集。康乐依赖园区里的40、41和42路三条环线公交,看到有对口的厂家就跳下车。每次叩开一家厂商的大门,这个平时寡言的男孩都要深呼吸、鼓足十二分勇气,但是等待他的,是一次又一次的“闭门羹”。
康乐第一次感到:社会比学校“现实”得多。当初,他贸然闯进机械学院,得到的是老师的笑脸和师兄无私的帮助。而今,鲜有厂家愿意接洽这笔送上门来的生意。“一些小作坊,门还容易进,老板也好说话,但是工艺达不到要求;有专业设备的厂商,门禁就森严得多,好不容易找到管事的,一听我们只做一套模型,就请我们走人了。”此时,康乐才领会,为何平日里老师和师兄会对产学研脱节抱怨甚多。
康乐通过查询,获知浙江桐庐一带有很多专门生产手术医疗器械的厂家。有一次,一家厂商甚至在QQ上主动示好,表示愿意接洽,但前提是康乐必须通过QQ传上详细的手术持针钳内部结构设计图。
做一个手术持针钳的模型,何须知道内部结构的具体设计?康乐团队心里没谱。后来厂商索性打开天窗说亮话:“按照你的图纸,我只要稍微改一点就能申请专利,然后大批量生产。”
专利还未申请,差点就毁在自己手上了。康乐意识到了保护知识产权的重要。
多次碰壁之后,康乐团队不得不折回学校,向机械学院的教授求助。不久后,位于嘉定黄渡的一家机械加工厂给康乐带来了好消息:看在教授的面子上,他们愿意帮忙。
拿到手术持针钳模型没多久,全国“挑战杯”的战书如期而至。
破解财务危机?
行百里者半九十。成功在望的时候,却遭逢财务危机,如何寻求化解之道?
吸取做模型时遭遇的麻烦,生产实物产品时,康乐首先向身边的“有效资源”求助。同济医学院和机械学院的老师都热情地推荐了熟悉的厂家,而此时,康乐也学会了派单——为了保护产权,不能把所有鸡蛋放在一个篮子里。
小编看到的最后一张手术持针钳制作报销单上,大到上海手术器械厂、上海手表厂,小到一些私人开设的专门生产机械产品的作坊,都在为康乐团队加工零部件。因为老师们事先打了“招呼”,这些医疗器械厂家都开出友情价。
最后剩下的也是最重要的事情,就是用新发明的持针钳做一台现场手术。
“本以为联系手术室是小事一桩,没想到我们又错了。”尽管医院和医学院都有手术场地,但康乐要做的是微创手术,普通的手术室不具备条件。而医院的微创手术室,也不能对康乐开放:这里只做人体手术,而康乐的手术对象是一头小猪!
请教业内人士后,康乐的眼前有了一线曙光:上海南站附近,有个专供医疗器械厂家做实验和培训的场所。那里医疗设备齐备,实验用的小猪也有,但一台手术的费用高达6000元。
“如果你想放弃做一件事情,终于放下了,也是一种幸福;相反,如果想放手一件事情,但无论如何又放不了,才是煎熬。”为了这个项目,康乐和他的队员们不知熬了多少个夜,吃了多少闭门羹。眼下,全国“挑战杯”号角吹响了,他们却陷入了财务危机!
“没有钱,只能想着吃一顿免费的午饭。”康乐又去和培训站负责人商量,最后,对方竟答应免费提供手术场地。
“我们做实验的小猪是别人用剩下的,它先经过了一次手术,被切除肾脏、脾脏后还是活的。我们继续在小猪的肠子上做了简单的切开和缝合手术。”按照预期,操控这种新器械打一个结大约费时9秒;在手术台操作了几回,最后打一个结只花了5秒钟。
记录这台手术的,是同济电影学院的同学,“最开始,他们听说要拍一段视频都很兴奋;真的到了手术室,电影学院的高手都吓坏了。”任小丹回忆道。
【相关链接】大学生创业难破“双低”
自主创业,迄今仍不是应届大学毕业生就业时的主要选择。
近年来,我国大学毕业生自主创业的比例在1%左右,按每年毕业人数600万规模计,我国每年大学生有6万人自主创业。越是就业好的学校,自主创业的毕业生就越少。而全世界学生的平均创业率为10%左右,欧美一般在20%至30%左右。
除了大学生创业率低,我国创业大学生的成功率也较低。教育部曾对全国97家创业比较早的学生企业做过跟踪调查,其中赢利的仅占17%;学生创办的公司,5年内仅有30%能够生存下去。
初步估算,大学生自主创业成功率为2%~3%,远低于一般企业的创业成功率。
金点子难转化为“金矿”
评价大学的科创竞争力,科技成果转化率是一个核心指标。
目前,我国高校每年通过鉴定的科技成果达1万项左右,其中30%左右的项目具有很好的推广价值和产业化前景,但目前科技成果转化率仅有10%~15%。不少具有产业化前景的科技成果被束之高阁,呈现出“成果多、转化少、推广难”的局面。
高校科研成果转化研究、开发、投产过程中所需投资额的比率基本为1∶10∶100。科研项目融资难,也是大学科技成果转化率偏低的一个重要原因。
如何释放对专利的担心
80%的跨国公司把高校科研成果市场化看成企业技术创新的一条捷径。但由于高校专利存在着一定程度上产权不明晰的问题,不少跨国公司担心侵权不敢使用。
美国高校专利转化的一些做法,或可作为“他山之石”。斯坦福大学一手催生了“硅谷”,被称为“技术转移直通车”的OTL(美国技术授权办公室)功不可没。
OTL的处理技术转移的步骤是:发明人向OTL提交“发明和技术发布表。”OTL把它交由一名技术经理负责此后全过程。对于专利,学校并不待价而沽,先来的企业只要具备使该项发明商业化所需的基本条件,技术经理就与之展开专利许可谈判,签订专利许可协议。为避免利益冲突,发明人不参加OTL与企业之间的专利许可谈判。谈判由技术经理全权代表学校。
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