宋紅欣：3D打印眼鏡將突破百年制鏡技術

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宋紅欣希望醫院或政府也能成立相關的成果轉化機構，讓金融、法律等專業人士加入進來，提高醫療成果轉化效率，降低產業化風險。

2017年9月20日下午，一場項目路演正在北京上演，但臺上的參賽選手并不是創業者，而是來自北京市各大醫院的醫生。這些醫生并不是“不務正業”，而是來參加首屆“首都轉化醫學創新大賽”總決賽。

轉化醫學是指將臨床診療與醫學研究聯結起來，針對臨床治療中面臨的“痛點”開展研究，并將研究成果予以產業化，實現提升臨床治療水平的目的。因此，這一學科被形象地稱為“從實驗臺到病床”的科學。而最了解這些“痛點”的，無疑就是醫院中的臨床醫生。

“首都轉化醫學創新大賽”就為這些臨床醫生提供了展示其創新成果的平臺。大賽一開始，就受到廣泛關注。北京地區各級醫療機構共申報了400多個項目。

而在經過初賽、復賽層層選拔進入總決賽的27個項目中，一項名為“個性化定制3D打印眼鏡鏡片的應用”受到了評委的關注，一舉摘得“最具投資價值獎”、“最佳創意獎”、“總決賽二等獎”三項大獎，成為唯一榮獲3項嘉獎的項目。

這個項目的獲獎者叫宋紅欣，來自首都醫科大學附屬北京同仁醫院（以下簡稱“同仁醫院”）。他是一名海歸，并入選了“北京海外人才聚集工程”（以下簡稱“海聚工程”）。而從他歸國加入同仁醫院北京市眼科研究所，到此時獲得這一獎項，還不足一年。是什么讓他在如此短的時間就在轉化醫學上取得了成果？帶著這個疑問，記者近日走進北京市眼科研究所，采訪了宋紅欣博士。

出國求學奠定厚實基礎

雖然宋紅欣博士是同仁醫院通過“海聚工程”引進的海外人才，但他實際上是同仁醫院的“老人”了。1998年，他從首都醫科大學臨床醫學專業畢業前就到同仁醫院各科室進行了實習，并最終留在了眼科。這里還有個小插曲，實習時他各個科室基本都待了，由于工作認真，科室主任也都希望他能留下。但他最終卻選擇了沒去實習過的眼科。談及原因，他說是因為覺得眼科是同仁醫院的優勢學科，更有挑戰性。

確實，同仁醫院始建于1886年，最初就是一家眼科診所，經過百余年的發展，已成為以眼科學、耳鼻咽喉科學為國家重點學科的大型綜合三甲醫院。老百姓都知道看眼病、配眼鏡去同仁醫院最好。

進入同仁醫院眼科后，宋紅欣工作努力，不斷向前輩學習，提高診療技術。幾年下來，他已成長為一名合格的主治醫生，每天在臨床一線，接觸各種眼科病人。但是，接觸的疑難雜癥病人越多，他越感到僅憑豐富的臨床經驗難以進一步提升技術水平。這也激發了他對新技術新療法的強烈渴望。

“我想去發達國家看看他們的醫療水平到底有多先進?！庇辛诉@樣的想法，宋紅欣就開始考GRE，申請美國醫學院攻讀博士學位。最終，他如愿拿到了美國印第安納大學眼科視覺科學及視光學專業的全額獎學金。

當時，他在同仁醫院的工作、生活都很穩定，很多人也不理解他為何要選擇出國，甚至自己也打過退堂鼓。在海外求學的第一年里，語言交流障礙、學業節奏又快，宋紅欣承受了很大的壓力，一年下來掉了15斤肉。“要不我不讀了？回去工作會輕松很多?！?這樣的念頭一起，宋紅欣馬上又說服自己，“全額獎學金都拿到了，不讀太可惜，咬咬牙堅持住”。他的老領導，王寧利教授、魏文斌教授也時常打電話鼓勵他把學業讀完。

在美國期間，他真正領略到了發達國家先進的醫療水平，對他們將最先進的技術運用到醫學研究和臨床診療的能力尤其印象深刻。

“當時我剛去，看到他們將NASA原本用于天文望遠鏡的一個自適應光學系統運用到眼科中，那個感覺還是很震撼的?！?/p>

宋紅欣還注意到，美國許多新的醫療技術和醫療器械都是臨床醫生開發出來的，這一方面得益于許多美國臨床醫生都具備工科知識基礎，另一方面更得益于美國有一整套鼓勵臨床醫生創新的體系。

因此，宋紅欣在美國留學、工作期間，一邊惡補工科知識，一邊也在觀察思考著美國臨床醫生的創新過程。這為他回國后在轉化醫學上很快做出成果奠定了基礎。

2010年，宋紅欣以優異的成績獲得美國印第安納大學眼科學博士學位。之后在美國羅杰斯特大學Strong Hospital眼科以及視覺科學中心工作，期間考取了美國執業醫師資格并從事眼科臨床及科研工作。如果他待在美國，可以享受到很好的物質生活。

但梁園雖好，終非故鄉。雖然在美國待了十多年，但在文化上他總沒有融入感。在職業發展上，也可以很清晰的看到“天花板”。而每次休假回國，他都要回同仁醫院看看，與以前的領導、同事聊聊，感覺無比親切，也發現國內的發展機會更多。

因此，2016年他很快就與同仁醫院談好了“回歸”事宜，并于12月入選了“海聚工程”。2017年3月，他就從美國辭職，全職回到了同仁醫院，一邊做臨床醫生，一邊在北京市眼科研究所從事科學研究。

3D打印突破成果轉化難題

要想了解宋紅欣研究的3D打印眼鏡是怎么一回事，就要從一切的起點——人的眼睛說起。

眼睛成像的所有瑕疵都可以用像差來描述。物體通過光學系統后，其成像不能準確無誤地再現物體原形的現象就叫像差。像差又分為低階象差和高階像差，前者是我們通常所說的近視、遠視、老視以及散光。后者則表現得更為復雜，包括球差、彗差、三葉草、四葉草、色差以及不規則散光等。

形象一點來說，低階像差的產生是我們常說的近視，遠視或散光，一般是由于眼球較正常時長了、扁了或者寬了，而高階像差的產生則是因為我們的眼球表面變得坑坑洼洼了。矯正低階像差，因為像差是規則的，可以通過我們佩戴的規則球面眼鏡予以矯正。而對于高階像差這樣不規則的像差，普通眼鏡就無能為力了。

宋紅欣在臨床上見過許多病人，在做過角膜移植術后為了矯正不規則像差，提高視力，需要將一副硬性角膜接觸鏡戴到眼睛里，然后靠淚液填充之間的空隙，從而“抹平”那些坑坑洼洼。但由于其直接接觸眼球，會有異物感，許多患者都難以適應。而且眼鏡成本高，一副動輒要5000元，佩戴兩年還要再換新的眼鏡。

為此，同仁醫院的王寧利教授團隊早在2006年就在國家863課題的資助下，研發可以檢測高階像差的光學系統。經過多年的努力，成功研制了檢測及矯正眼睛高階像差的系統，完成了原理驗證和樣機搭建。但遺憾的是，受檢測核心部件成本高昂的限制，相關技術成果難于實現產業化推廣。

“如果對于具有不規則角膜表面的患者，戴一副自由曲面的框架眼鏡，把角膜凹凸不平引起的不規則像差給矯正了，這類患者依然能維持很好的視力。”而這個自由曲面就是基于對患者角膜的分析而“量身定制”的。這樣的眼鏡表面不再是光滑的，而是凹凸不平的。但由于要求的精度高，工藝復雜，如果用傳統的制鏡技術制作，成本將非常高昂。

如何才能將成本降下來，宋紅欣做了很多研究。在一次學術會議上，他遇到了一位從事醫學材料3D打印的創業者。兩人萌生了合作研究用3D打印技術制作自由曲面眼鏡的想法。

如今，這一團隊通過不斷摸索，采用3D打印技術，初步實現了自由曲面鏡片的高精度制造，加工成本較傳統方法降低10倍以上。

“我們將可以定制個性化眼鏡，矯正臨床上各種應用普通眼鏡無法矯正的屈光問題，同時提高眼鏡的容錯能力和佩戴性，讓患者獲得良好的矯正視力?！?/p>

對于已有百年歷史的制鏡技術，這將是一項突破。

“中國有上百億元的眼鏡市場，但是我們從清朝開始就在使用規則球面的眼鏡。200多年以來，我們的制鏡技術一直沒有突破性進展，很多鏡片需要從國外進口，這不僅包括復雜的自由曲面眼鏡，甚至還包括一些普通鏡片材料。”

巧的是，100多年前正是在同仁醫院成立了華北地區首家“磨鏡室”，減少了對國外的依賴，引領了中國的制鏡技術。而宋紅欣與團隊研究的3D打印眼鏡則有望推動同仁醫院繼續保持在制鏡技術領域的領先地位。

“不論是解決制鏡技術升級換代，還是實現眼鏡制造本地化的課題，對于眼科醫療工作者來說都責無旁貸。”宋紅欣的話發自初心，也源于使命。

轉化醫學之路還長

自從在“首都轉化醫學創新大賽”上獲獎以后，就有好幾個投資人曾找過宋紅欣，但他都沒有簽投資協議。一方面在于3D打印眼鏡的技術在精度等方面還需要進一步完善，更重要的原因在于對如何將這項研究推向市場，同時保護好知識產權，他并不清楚。

“萬一簽個對賭協議，把自己擱進去怎么辦？”他和團隊在這方面缺乏幫助，只能自己摸索。

相比之下，美國在這方面就有一套比較成熟的體系。宋紅欣介紹，在美國的醫院或高校，都有一個部門叫成果轉化辦公室，配備了專業的律師、會計師，專門幫助科研人員進行創新成果的轉化。而且，成果轉化的收益也歸科研人員所有。所以，美國的臨床醫生創新的熱情很高。

因此，宋紅欣希望醫院或政府也能成立相關的成果轉化機構，讓金融、法律等專業人士加入進來，提高醫療創新成果轉化效率，降低產業化風險。

事實上，國家有關部門已經行動起來。2016年4月，國務院發布了《關于印發促進科技成果轉移轉化行動方案》；同年9月，國家衛生計生委公布《關于加強衛生與健康科技成果轉移轉化工作的指導意見》，提出科技成果轉移轉化是衛生與健康科技創新的重要內容，對推進“健康中國”建設具有重要意義。

宋紅欣說，王寧利教授提出的一個關于“小醫”、“中醫”、“大醫”的理念對他影響很深。在王寧利教授看來，只懂得治病的醫生是“小醫”；能從臨床問題入手，通過創新攻克難關，是謂“中醫”；不但在解決方案上有技術創新，還能將其上升到“健康中國”戰略層面進行思考，可稱為“大醫”。

“我希望至少能做一個‘中醫”。宋紅欣很堅定的說。

鏈接：宋紅欣博士，1998年畢業于首都醫科大學臨床醫學專業，2005年赴美國留學，獲印第安納大學眼科與視覺科學博士學位。主要從事視光學、屈光不正手術矯正、眼科像差檢測與矯正、自適應光學眼底高分辨率掃描成像系統等方面的臨床與研究工作。作為主要負責人參與并主持了多項美國國家眼科學會的研究項目，在國際頂尖的眼科學及光學雜志上發表多篇論文。現任首都醫科大學附屬北京同仁醫院北京市眼科研究所研究員，入選第十二批北京“海聚工程”，被聘為北京市特聘專家。