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医工结合探脑卒中康复新路

来源:  发布时间:2022-06-27

——记西北工业大学医学研究院教授李乐

谢更好

 

 

2020911日,习近平总书记主持召开科学家座谈会,提出“四个面向”的要求,把脉我国发展面临的内外环境。其中“面向人民生命健康”这一与人们生活紧密相关的发展方向,得到了社会的广泛关注。

近些年来,中国步入老龄化社会的进程逐渐加快,老年人的康复治疗成为医学发展的大势所趋。在诸多老年人多发的疾病中,脑卒中作为一种重大慢病,致残率致死率双高,其康复治疗一直是科研领域研究的重点,吸引了众多科研工作者投身其中。

与医学结缘伊始,西北工业大学医学研究院教授李乐就十分清楚自己肩上所承担的使命。因工科出身,他选择走向医工交叉领域,在脑卒中后运动功能重建机制与康复技术的探索中细心积累体会和实践,从理论研究到临床应用,不断将研究的根茎深入社会需求一线。如今在这条路上,李乐已经探索了20余年。

 

历久弥坚的医学情怀

 

地处关中平原中部、北濒渭河、南依秦岭,这里是西安,也是李乐的家乡。在这座人杰地灵的古城出生、长大,李乐从小就是一个有理想、有抱负的青年。1996年高中毕业时,品学兼优的李乐,顺利被保送进入西安交通大学生物医学工程专业进行学习。

进校之初,李乐对生物医学工程专业的认识并不深刻。在老师的介绍下,他了解到:生物医学工程专业是医生的眼睛,主要用科学的工具解决临床上的一些未解问题,并对此萌生了极大的兴趣。

西安交通大学是我国最早一批开展生物医学工程专业的学校,拥有良好的教学土壤。从本科到研究生,李乐在这里度过了将近7年的求学时光,并最终获得了西安交通大学生物医学工程专业硕士学位。

坚定了医学理想之后,李乐一直在寻求科研上的更多创新与突破。20世纪八九十年代,我国的医疗仪器大部分仍依赖进口,虽然21世纪初期,我国的生物医学工程事业一直在不断发展,但是李乐一直未曾忘却自己想要去外面世界探索的愿望。2003年研究生毕业后,李乐选择到香港理工大学医疗科技与资讯学系攻读博士学位和进行博士后阶段的研究工作,这一去就是7年。香港作为中西方医学研究的交汇点,可以接触更多学科的前沿。在这段时间中,李乐将自己的研究聚焦在脑卒中以及康复工程研究中,积累了丰富的经验。

在扎实的科研基础下,李乐决心将科研的硕果播撒到祖国大地上。20108月,李乐在中山大学“百人计划”的引进下,来到了中山大学附属第一医院担任副研究员,并在康复医学科开展研究工作。他直言,自己在香港接受的训练和研究都是跟中风患者打交道的,主要是将患者邀请到学校来进行评估和研究。“回到祖国内地之后,我希望能够在医院科室里和更多临床上的患者进行更多深入交流。”李乐说。在这一阶段,他还成功申请到了国家留学基金委的资助,前往美国得克萨斯大学休斯敦健康科学中心进行访问研究。他深知:只有与世界接轨、接触到最先进的研究技术,才能把科室的水平提高,并发展好。就这样,在国内外多年的研究锤炼下,李乐在脑卒中后运动功能重建机制与康复技术的研究中打下了坚实的理论及临床根基,为他今后的科研工作开展奠定了坚实的基础。

 

助力脑卒中患者临床康复

 

仁心仁术,以人为本。在李乐看来:医学,是一项神圣的事业,具有服务民生的使命。“我觉得我们研究的东西一定要让老百姓都知道,这件事才有意义,而不是将研究成果只写在论文里。”李乐说。对于脑卒中等患者的康复关切,引导着李乐孜孜不倦地探索其中。

据介绍,我国成年人脑卒中发病率和死亡率均居首位,且致残率高,大部分伴有运动为主的功能障碍,对家庭和社会造成了巨大负担。对于脑卒中患者的康复现状,李乐发现目前仍缺乏定量化评估,并且康复机制不明确,训练技术也有限。因此,相关领域还有着极大的探索空间。“针对脑卒中等疾病,我的研究内容与特色就是将电阻抗、生物医学康复工程等技术进行医工结合,并进行相应的临床转化。”他说。

通过多年来的临床调研,李乐和他的团队观察到:脑卒中后患者偏瘫侧常出现肌肉萎缩、屈曲痉挛和关节挛缩现象,导致肌肉发力异常和功能障碍。但是现如今,肌张力异常的产生及影响肌肉功能和关节活动的机制仍未明确。而如何科学定量化评估痉挛关键因素将影响康复方案的制订及治疗效果。因此,这一方向一直是李乐及其科研团队奋斗的目标。

在理想的驱使下,多年来李乐一直试图带领课题组开拓一条更加系统的研究道路,并将其贯穿于脑卒中病人的康复治疗中。针对临床中康复医学科主要依赖于主观量表打分来进行脑卒中后肌肉变化的评估,他首先将肌肉电阻抗与超声结合应用于卒中肌肉功能的定量化评估,使其更具有科学性与参考价值。在这一基础上,他们再通过神经肌肉骨骼模型,研究肌肉的发力变化,探索脑卒中患者肌肉的改变与肌力的变化有怎样的关系。.

20多年来,李乐主持参与了十多项国家及省部级科研项目,并在研究领域中层层递进,积累了丰富的经验。在国家自然科学基金面上项目“肌肉形态参数和电阻抗生理参数模型研究脑卒中后肌力变化的机制”的支撑下,李乐和团队将肌肉电生理参数结合超声测量的肌肉形态进行模型化分析,明确卒中健侧、患侧及正常对照组在肌肉放松和不同发力强度下的参数变化,揭示肌肉特性改变对发力的影响机制,为卒中后运动康复治疗和评估提供理论依据。

在此之后,李乐和团队又成功申请了国家自然科学基金项目“神经肌肉兴奋变化结合肌肉生物力学参数模型研究脑卒中痉挛肌张力异常的机制”。在这一研究中,他们从卒中踝关节入手,将在体测量和生物力学手段结合,探讨肌张力状态对肌肉发力和关节运动的影响,为科学定量评估痉挛和开展临床康复提供理论依据和技术基础。

理论是基础,但研究必须走向落地。李乐深知:脑卒中的治疗是一条完备的治疗体系,需要更多科学化的手段对患者进行科学评估和康复治疗。但现实生活中,很多脑卒中患者在手术后,都忽略了早期康复、主动康复的重要性。“如果患者错过了最佳康复时期,很可能进入平台期,需要花很长时间才能达到预期效果。”在这一基础上,李乐通过探索基于多感觉交互的主动康复训练方案,并通过影像学方法提供大脑神经可塑性的依据。通过这种方式,李乐为患者提供了科学的康复训练指导和评估,经过临床试验,患者的预后十分良好。

 

创新开拓“医工交叉”

 

根据“健康中国”战略要求,实施医工交叉是我国医疗技术创新发展的必由之路,也是传统工科焕发新活力的重要途径。多年在康复医学领域摸爬滚打,李乐洞察到“医工交叉”研究在未来发展潜能巨大。

在中山大学附属第一医院从事科研工作时,李乐曾经与广州市弥德科技有限公司展开产学研合作,将裸眼3D虚拟现实技术应用于脑卒中康复,获得多项发明专利。裸眼3D系统已经小规模应用于医院康复科,对脑卒中患者的运动功能恢复有较好的效果。基于学校的平台优势,李乐扎根于脑卒中的运动康复,针对神经可塑性机理的问题继续开展研究。除此之外,他和研究团队还将结合军民融合、科技强军和科技兴军的国家战略需求,重点发展医工交叉这一方向,将研究成果在我国军事科学领域落地生根。

科研之外,教学也是李乐工作的关键一环。作为大学教授,李乐还担任着西北工业大学医学研究院“生物电磁特性及应用”“医药研究生科研素养与能力培养”这两门课程的教学。多年来,在他的精心培养下,已经有十多位研究生与博士生顺利毕业,为祖国相关领域的发展贡献着自己的科研力量。

每个人的科研之路都不是一路坦途。在李乐看来,兴趣是自己坚持的最大动力。多年来步履不停,永远保持孜孜不倦的状态,这是李乐身上最打动人的地方。他所贡献的,不只有一份份研究报告和临床成果,更有那份热爱和坚持。

(责编:张闻)


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2022年7月

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