醫(yī)用增材制造領(lǐng)航人——李滌塵教授，上榜中國工程院院士增選有效候選人名單

在2023年8月31日，中國工程院公布2023年工程院院士的有效候選人名單，來自陜西西安交通大學(xué)的李滌塵教授上榜。李滌塵教授及其課題組長期從事增材制造技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究，其中包括骨替代物與骨缺損修復(fù)、PEEK生物材料的應(yīng)用等。

我國每年因創(chuàng)傷、病變、車禍造成的顱頜面骨缺損患者達(dá)300多萬人，嚴(yán)重影響患者的面部形態(tài)、咀嚼、發(fā)聲，甚至影響視覺和腦部功能，大多數(shù)需要植入骨替代物進(jìn)行修復(fù)。因此，研發(fā)個(gè)性化顱頜面骨替代物設(shè)計(jì)制造技術(shù)是提升患者生活質(zhì)量的迫切需要，也是制造技術(shù)從傳統(tǒng)機(jī)械制造向生物與仿生制造發(fā)展的前沿方向。

李滌塵教授課題組利用快速成形（也稱為3D打�。┘夹g(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，發(fā)明了基于醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)和生物力學(xué)的個(gè)性化替代物原位設(shè)計(jì)方法、適應(yīng)于個(gè)性化骨替代物的快速成形制造方法，以及形成促進(jìn)替代物向活性骨組織轉(zhuǎn)化的微觀結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)與制造方法，有效提高了個(gè)性化骨替代物修復(fù)質(zhì)量。研制開發(fā)了顱頜面骨缺損修復(fù)的個(gè)性化替代物系列產(chǎn)品和制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了顱頜面骨缺損個(gè)性化修復(fù)的數(shù)字化、精確化和大規(guī)模臨床應(yīng)用，精度比傳統(tǒng)手工塑形提高10倍以上，手術(shù)效率提高80%。

項(xiàng)目研究過程中獲授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng)，發(fā)表論文256篇，其中SCI收錄42篇（他引189次），EI收錄96篇，國內(nèi)外機(jī)械工程和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)為該項(xiàng)目：“是制造學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)學(xué)科的深度交叉”“提供的精確植入物具有重要功能和完美的結(jié)果”“促進(jìn)了‘個(gè)體化’修復(fù)外科的發(fā)展”。項(xiàng)目發(fā)表的3篇論文均獲得國際著名出版集團(tuán)Emerald“高度好評論文獎(jiǎng)”，該成果的個(gè)性化替代物產(chǎn)品、制造設(shè)備、手術(shù)器具銷往多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)和制造單位，在醫(yī)學(xué)臨床取得重要應(yīng)用，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2018年底，李滌塵教授所領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“定制化功能仿生PEEK骨植入物增材制造技術(shù)及醫(yī)療應(yīng)用”成為“廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃”入選項(xiàng)目之一。PEEK（聚醚醚酮）材料克服了金屬材料產(chǎn)生應(yīng)力遮擋和輻射偽影等弊端，被認(rèn)為是下一代骨植入物材料。目前，將PEEK材料的優(yōu)勢與3D打印技術(shù)融合，可以改變過去植入材料的不足，實(shí)現(xiàn)定制化PEEK骨植入物的快速制造。但是為了滿足更深層次的臨床應(yīng)用，如骨植入物的仿生功能需求，骨-PEEK-軟組織生物活性強(qiáng)結(jié)合需求和植入物分區(qū)力學(xué)性能、生物功能可控需求等，需要進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)有技術(shù)。李滌塵教授所領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目提出定制化功能仿生PEEK骨植入物增材制造技術(shù)及醫(yī)療應(yīng)用，旨在突破現(xiàn)有均質(zhì)PEEK植入物制造方法，發(fā)展以仿生功能驅(qū)動的定制化植入物材料、設(shè)計(jì)制造與評價(jià)技術(shù)，為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化支撐。

△功能仿生PEEK骨植入物的設(shè)計(jì)技術(shù)

△3D打印定制化PEEK骨植入物臨床應(yīng)用

李滌塵教授主持的另一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以紫光燈取代激光器作為光固化成型光源研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并被列入國家火炬計(jì)劃，高新技術(shù)推廣項(xiàng)目，銷售額已達(dá)1000多萬元，使50家企業(yè)新增產(chǎn)值2億元。2000年獲得國家科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金，2001年獲科技部“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)優(yōu)秀成果。2000年獲得首批國家教育部優(yōu)秀青年教師與科研獎(jiǎng)勵(lì)基金；被列入國家教育部骨干青年教師計(jì)劃；獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級科技成果一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，“全國創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)”和首屆“中國好設(shè)計(jì)”金獎(jiǎng)等。

基本信息

根據(jù)南極熊從西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院官網(wǎng)上了解到的信息，李滌塵教授出生于1964年7月，領(lǐng)軍教授，博士生導(dǎo)師，1993年留校任教至今，為西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國機(jī)械工程學(xué)會高級會員、特種加工分會副理事長兼增材制造（3D打�。�專業(yè)委員會主任委員、軍委科技創(chuàng)新特區(qū)能源材料制造領(lǐng)域?qū)＜�、《Journalof Bionic Engineering》(ELSEVIER)編委、《中國機(jī)械工程》雜志編委、《航空制造技術(shù)》雜志編委會副主任、《Frontiers of Mechanical Engineering in China》（Higher Education Press and Springer) 編委，享受國務(wù)院政府特殊津貼。

研究方向

李滌塵教授的研究方向涵蓋增材制造（3D打�。�、生物制造技術(shù)、復(fù)合材料制造技術(shù)等，主要研究內(nèi)容包括：

1、增材制造（3D打�。┘夹g(shù)與應(yīng)用：

主要研究增材制造工藝新方法，包括金屬、聚合物、陶瓷和復(fù)合材料的制造技術(shù)，研究其在渦輪葉片、電磁波吸收、復(fù)雜構(gòu)件制造和移動修復(fù)中的應(yīng)用。

2、生物3D打印技術(shù)與臨床應(yīng)用

主要研究定制化人體植入物和組織工程支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造工藝方法，研究細(xì)胞3D打印工藝，與醫(yī)生合作開展醫(yī)療應(yīng)用方面的研究工作。

科研項(xiàng)目

1.結(jié)構(gòu)/功能一體化精確制造技術(shù)研究  國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目課題

2.大型變截面定向晶高溫葉片的精確制造與缺陷形成機(jī)理   國家973計(jì)劃課題