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[交叉融合 医工同行]李青峰:整复,为伤者“重塑新生”

【编者按】上海交通大学与上海第二医科大学强强合并20年来,学校专门设立“医工交叉”研究基金,通过持续搭建平台、探索机制,实现了医学与理工科的深度交叉,培育出多项国家级科研成果,为学校整体实力和学科建设水平实现跨越式提升提供了有力支撑。为反映全校在医工交叉领域的探索经验和取得的不凡成就,新闻网将陆续刊发其中的优秀案例,以期梳理发展历程、总结实践真知,进一步激励广大教职医务工作者深耕交叉融合领域,为推动科技创新、医学发展,早日实现健康中国战略作出新的更大贡献。  

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李青峰,整复外科专家、教授、博士生导师。现任上海交通大学医学院附属第九人民医院副院长、整复外科主任,国家重点学科整复外科学术带头人,国家“杰出青年”科学基金获得者。先后担任中国医师协会整形外科分会会长、中华医学会整形外科分会副主委、中国整形美容协会整形与重建外科分会会长、美国整复外科协会AAPS外籍会员、美国移植重建外科学会ASRT发起会员、英国爱丁堡皇家外科学院院士等职务。同时担任Chinese Journal of Plastic &  Reconstructive Surgery主编、American Journal of Translational Medicine副主编。主要聚焦创伤修复与再生医学研究,先后主持10余项国家与省部级重点研究项目,在整形外科领域提出了多项有影响力的创新思想和治疗方法;发表论文200余篇,成果编入多部国际专著和诊疗指南;先后完成纤维化1.1类新药和干细胞治疗技术等多项重大科技成果转化;其团队先后获得ISEM、ASAPS、AAMOS等国际学术组织颁发的Z.Robert Award、BJA-I Award、Lyons Lecture Award等学术成果奖,以及国家科技进步奖二等奖、教育部科技成果一等奖、上海市科技进步一等奖、王正国创伤医学突出贡献奖等奖项。 

当下,人们对整形外科中的“整容”已不再陌生,并将其与“锦上添花”联系在一起。然而,有一种“整形”天生就注定不凡, 它对伤者“雪中送炭”,更帮助他们重燃生活的希望,这就是“整形修复”。上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科是我国整复外科发源地之一,由我国整复外科创始人张涤生院士创建。作为张涤生院士的杰出学生及如今的学科带头人,李青峰教授带领第九人民医院整复外科团队以救治为己任,以创新求发展,提升了整复外科的专业水平,也深刻影响了全球这一医疗领域的发展。 

在患者身体中“种植”一个器官,“长”出一张脸 

整形外科发展至今,已经能较好地修复许多头面部和肢体的创 伤性缺损,能重建肿瘤手术切除后缺失的组织器官,并为各类先天  性畸形的孩子抹去身心上的阴影。但那些头面部严重毁损的伤者, 往往因无法重建失去的容颜,难以回归正常的工作生活。面部不但拥有重要的维持生命、生活的器官,同时也是一个人心理和人格的载体。一张正常的面孔是一个人生存、生活的基础。面对这个世界性的整复难题,李青峰决心带领团队迎难而上,专攻“严重毁损头面部的重建”课题。  

2006年,黑龙江发生森林大火,34位武警战士为保护群众财产而受伤, 其中一位战士被烧得面目全非,时任国家主席的胡锦涛批示不惜一切代价抢救,然而当地的医院虽然挽救了他的生命,却无法修复毁损的脸面,他无法正常呼吸和进食。

李青峰团队临危受命,参考当时最新的技术和理论,大胆设计了“大面积超薄质地匹配皮肤软组织重建”概念皮瓣的治疗方案,也为此类患者的治疗提供了有效的方法。经过一系列手术后,一张全新的脸出现在了救火英雄的军帽之下。救火英雄康复后重新回到了部队,而李青峰提出的方案也得到了国际同行的高度认可,成了相似病例的治疗标准。

几年后,李青峰团队又为一位来自江西的患者申先生创新性地进行了面容修复。申先生在2001年时遭遇车祸,虽然没有生命危险,却导致他的鼻子、上唇和牙槽骨缺失,鼻腔和口腔成为两个空洞。之后将近10年的日子里,他只能戴着塑料做的假鼻子和嘴巴工作和生活,受尽了冷眼和指指点点。 对于这样的缺损,业内常见的治疗方式是用植皮和皮瓣来修复,这种方式虽能补上一块皮肉,却没有办法做出有正常形态、有功能的鼻子和嘴巴。而异体脸面移植虽然不影响功能,但存在很强的排异反应,且在伦理和法律上有着一系列难题。

李青峰团队根据多年的探索和经验,大胆提出了“组织预构修复”的修 复理念。从大腿获取血管载体,在胸前区扩张出一块带血管的皮肤,依据3D打印模型,从肋部取软骨搭建出鼻和上牙槽骨支架,硬是在胸口构建出了活生生的鼻子和嘴巴。经过近2年的治疗和大大小小十余次手术,终于成功地 让申先生有了新的“脸面”。痊愈后的申先生回到家乡,经过几年的打拼,成 了当地的知名企业家。 

这项技术现在称为“自体脸面预构重建技术”,综合了“干细胞介导的皮 肤牵张再生技术”“预构组织血管化技术”和“三维组织模拟预构技术”等原 创性成果,被国际同行誉为“来自东方的重要创新”“中国式换脸”,是近年来我国整形重建领域具有国际影响的一项重要技术发明。中央电视台2019年拍摄的大型纪录片《手术两百年》中,对李青峰的整复手术给予了高度评价:“拍摄了一台能够代表中国移植的最高水平或世界顶级水平的手术——中国的医生在患者身体中‘种植’一个器官,‘长’出一张脸。这个想法听起来非常大胆,但我们确实目睹了医生一步步实现的过程。”"除了给我们带来了精尖到超出想象的震撼以外,更重要的是赋予了普通人一种力量感,给予了伤者重新活下去的尊严。” 

整复问题无“定式”,跨界研创开“新”局 

整复外科是一门“以新覆旧”的学科。李青峰入行伊始,就是被其“新”所吸引的。当年,作为医学博士的他,面临着心血管内科、眼科、整形外科三个选择:眼科素有“金眼科”的雅号,心血管内科亦是内科中的王牌科室,  而当时的整形外科只是一个新兴学科。“新兴学科的问题就是需要不断地学习和发展,整形外科发展十分迅速,所有的治疗方法都是没有定式的。”李青峰指出,整形外科的手术,即使是同样的畸形或者组织缺损,每个医生给出的治疗策略可能也有很大不同。作为整形外科的创新前沿,医生需要将传统的外科技术与新兴的医学发现相结合,不断对现有的治疗策略进行优化。

在这一过程中,导师张涤生院士对李青峰的影响很大。除了学术上的指 导,李青峰印象最深的是老师不厌其烦地带他“登楼”。他回忆道:“张老师经常把我拎到楼顶,在一楼二楼人们通常看不清楚远处的情况,站在屋顶就能看清楚。等我开始工作,习惯性地钻到一楼去了,他就又把我拎上来。”正是这种眼光和魄力的提升,让李青峰在从医生涯中不断寻找学科核心的难题, 并努力一一解决。他带领团队开展的“针对组织修复的干细胞治疗”“常见病靶点治疗的精准医学研究”“基于数字医学的显微外科手术导航系统研发”等前沿技术的研创,为学科的发展提供了源源不断的动力。

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2010年3月27日,李青峰和张涤生院士于崇明国家森林公园 

除了积极将外科技术与新兴的医学发现和知识结合,李青峰在20多年前就意识到医工交叉赋能创新的巨大潜力。在完成了博士后工作之后,李青峰受邀前往美国纽约西奈山伊坎医学院整形外科做访问学者。当时,他参与了一个血管外科课题合作,课题涉及转基因小鼠腹主动脉的移植,要求实验者必须在最短的时间内完成移植。李青峰通过精湛的显微外科技术,成功地将手术时间压缩到了6分钟。然而即使将手术时间降到极限,小鼠死亡率依然很高,团队通过研究,发现原因可能在于腹腔位注射麻醉,小鼠的个体差异和麻醉剂量很难把握。对此,李青峰创新性地提出为小鼠设计一个特制的 “迷你呼吸机”来解决问题,但这对工程技术在生物医学中的应用有很高的要求,至少以当时我国的技术是很难实现的。但两周以后,团队中一名来自瑞典的生物医学工程师便完成了这个任务,他们把小鼠的头放在机器中进行麻醉,有效控制了麻醉剂量导致的高死亡率。

李青峰表示:“我1999年回国最震撼的就是这件事,让我切身体会到了医工交叉的强大力量。”2005年上海交通大学“医工交叉”研究基金启动,李青峰积极参与,坚定响应,成为基金项目的受益者,他亲身感受到了工程学领域的卓越实力能让临床医疗的很多问题化繁为简。

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李青峰团队正在手术 

第九人民医院和上海交通大学医疗机器人研究院合作推进的医疗机器人项目是李青峰最具代表性的医工交叉项目。双方以医院临床应用需求驱动开展实质性医用机器人研发工作,依托研究院的软硬件设施和国际化基础,采取上海交通大学、第九人民医院同步管理模式,通过项目引导开展具体工作, 双方信息互通、知识产权共享,使研发工作更贴近临床应用。

外科手术从开放走向微创化、智能化是必然趋势。李青峰团队开发了更加精准的血管三维造影定位方法和手术导航系统,完成多例肩背部及腿部游 离皮瓣切取术。混合现实技术是近年来最为前沿的数字可视化技术,其精确的血管位置定位导航功能首次让医生拥有了“透视”人体血管的能力,提高了手术速度和精确度。2020年,李青峰带领团队完成了国际首例以混合现实、人工智能等技术结合的手术导航系统引导下的游离皮瓣切取术,为整形外科领域研究打开新的思路。 

推动科研创新转化,唱主角也要唱配角 

“科研不仅要发表论文,更要关注成果的实际应用,推动技术落地。”李青峰强调,“以往我们的创新模式是从科研、论文再到科研的一个小循环,总是到文章发表就形成闭环了,现在我们需要扩大循环,把文章变成产品,在产品层次实现闭环,进而服务社会,形成从科研创新到转化实践的大循环。”

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李青峰和研究生们

他认为,学术评价标准应关注社会效益,坚持基础与临床协作攻关,深入开展医工交叉合作,做到让科研源于临床、服务于临床。我国医工交叉研究的主要表现为政策支持下的快速发展,目前已形成以医疗卫生机构、科研院所、高等院校和企业为主体的创新网络。其优点在于政策扶持力度大、市场潜力巨大、科研人才队伍日益壮大,然而亦有创新主体活力不足、科研成果转化效率较低的问题。

要实现医工交叉的创新转化,离不开一个好的科研生态,这需要政府和 科研机构共同努力。一方面,需要将医疗企业、生物医药企业和临床实践对接起来,助推知识产权最终转化为医疗市场上的器械、药物等产品;另一方面,要推进科研基金从管理机构向服务机构转变,给予研究者更多的自由,挑选出创新的“种子”,鼓励原创性想法,然后不遗余力地支持其发展。通过一系列政策和规划,在积极构建创新生态系统、培养医工交叉领域复合型人 才、推进国际合作和技术转移、完善相关伦理与法律规范等方面鼓励和支持医疗与工程技术的深度融合,从而保障医工交叉的健康发展。

“我们不能只唱主角不唱配角”,从干细胞介导皮肤再生新技术、医疗机器人辅助治疗,到新一代混合现实手术导航系统,李青峰的团队不仅完成了多项科研创新转化,也致力于构建更好的科研创新转化生态,他们举办了两次全国范围的创新大会,并评选了两届整形外科的十大创新技术。在李青峰的引领下,学科多个研究团队也加入了推动科研创新转化的行列。

“对年轻人来说,做研究创新一定要有交叉,只有两条线交叉才会产生支 点。”对于年轻的研究者,李青峰强调要保持开放的心态,勇于探索和尝试新技术和新方法。他表示:“现在国家提高了医工交叉的战略地位,在这么好的环境下,医工交叉以前是潜龙在渊,现在是飞龙在天,我们应该鼓励更多的医工交叉研究,促进各领域的知识融合,以解决复杂的医学问题。”随着人工智能和大数据技术在医疗健康领域的融合,医工交叉正成为推动行业发展的新引擎。 

(摘自《交叉融合 医工同行 上海交通大学医工交叉二十年》 上海交通大学出版社 2025年11月第一版 主编 曾小勤 郑俊克 李冬凉) 

 

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张文清