3月24日,教育部科學(xué)技術(shù)獎勵評選結(jié)果揭曉??哲娷娽t(yī)大學(xué)西京醫(yī)院麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科董海龍團(tuán)隊完成的《圍術(shù)期腦功能調(diào)控機(jī)制與監(jiān)測技術(shù)轉(zhuǎn)化》研究項目,獲得教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。這項研究成果,助力圍術(shù)期患者腦功能的更優(yōu)恢復(fù),具有十分重要的意義。
董海龍 教授
西京醫(yī)院副院長
麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科主任
現(xiàn)為西京醫(yī)院副院長,麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科主任、教授、博士生導(dǎo)師。獲聘教育部“長江學(xué)者”特聘教授,入選國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,全軍高層次科技創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)對象,科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,中國人民解放軍原總后勤部“科技新星”。現(xiàn)任中華醫(yī)學(xué)會麻醉學(xué)分會常務(wù)委員,中國醫(yī)師協(xié)會麻醉科醫(yī)師分會副會長,陜西省醫(yī)師協(xié)會麻醉科醫(yī)師分會會長等學(xué)術(shù)任職。作為負(fù)責(zé)人主持國家級及國際課題12項,研究成果已在包括Nature Neuroscience, J Clin Invest, Sci Transl Med, Cerebral Cortex, Br J Anaesth, Anesthesiology等國際權(quán)威雜志發(fā)表SCI論文110篇,先后被寫入37部國外英文專著??蒲谐晒群螳@得2005年美國ASA青年學(xué)者旅行獎、2009年亞太麻醉創(chuàng)新獎、2011年國家科技進(jìn)步一等獎、2016年陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎、2018年中華麻醉學(xué)會杰出研究獎、2019年樹蘭醫(yī)學(xué)青年獎、2020年高等學(xué)??茖W(xué)研究優(yōu)秀成果獎(科學(xué)技術(shù))一等獎等學(xué)術(shù)獎勵。
◢初心:以解決臨床問題為科研出發(fā)點(diǎn)
據(jù)文獻(xiàn)報道,全球每年手術(shù)例數(shù)約3.2億臺,中國2019年手術(shù)例數(shù)超過6,000萬臺,其中,圍術(shù)期腦功能相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率高達(dá)30.4%~41.4%。世界老齡人口達(dá)9.62億,占比13%,中國老齡人口超過2.2億,占比16.1%,由于老年人大腦脆性增加,圍術(shù)期腦功能相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率更高,且遠(yuǎn)期發(fā)生率也可達(dá)12.7%,除影響患者生活質(zhì)量外,目前證實(shí)腦功能相關(guān)并發(fā)癥與患者術(shù)后死亡率增加密切相關(guān),因此這一現(xiàn)象日益引起國際醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。
圍術(shù)期睡眠紊亂、術(shù)后認(rèn)知障礙、圍術(shù)期腦功能損傷等圍術(shù)期神經(jīng)功能改變與麻醉及手術(shù)過程中的腦功能狀態(tài)改變密不可分。如果能夠揭示圍術(shù)期腦功能障礙的神經(jīng)機(jī)制,找到客觀反應(yīng)圍術(shù)期腦功能狀態(tài)的監(jiān)測手段,并據(jù)此實(shí)現(xiàn)腦能調(diào)控,將從根本上減少圍術(shù)期腦功能相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生,促進(jìn)患者康復(fù),同時為意識、睡眠、認(rèn)知等神經(jīng)科學(xué)問題提供重要理論依據(jù)。2003年,兩度海外留學(xué)的董海龍在老師熊利澤教授確立的“開展科學(xué)研究以提升學(xué)科知名度”的學(xué)科發(fā)展思路引領(lǐng)下,將研究方向鎖定圍術(shù)期腦功能的變化,帶領(lǐng)團(tuán)隊以問題為導(dǎo)向、以需求為牽引,對圍術(shù)期神經(jīng)認(rèn)知功能障礙及腦損傷的機(jī)制與保護(hù)展開研究。
◢堅持:咬定青山不放松才能有所作為
研究方向是每位科研工作者心中的“青山”,做科研就是要咬定自己認(rèn)為有價值的“青山”,揮灑“千磨萬擊還堅勁”的挺拔精神,才能翻過高山,看到勝利的曙光。
全麻藥物的廣泛應(yīng)用及技術(shù)進(jìn)步推動了對全麻機(jī)制的探索,然而全麻藥物如何作用于不同類型神經(jīng)元,進(jìn)而影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能仍然是未解的重大科學(xué)問題。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為全麻藥物通過抑制興奮性神經(jīng)信號,增強(qiáng)抑制性神經(jīng)信號而導(dǎo)致意識消失,然而一些研究觀察中發(fā)現(xiàn)的麻醉后功能腦區(qū)能量代謝增強(qiáng)的現(xiàn)象卻無法用傳統(tǒng)觀點(diǎn)解釋。對此,研究人員開展了大量的臨床和基礎(chǔ)研究。
作為麻醉醫(yī)生的董海龍在工作伊始就觀察到,有些患者手術(shù)麻醉后出現(xiàn)了腦功能的異常,那時的他就在思索:麻醉藥物到底怎樣發(fā)揮作用?麻醉到底使大腦發(fā)生了怎樣的改變?2003年在國外學(xué)習(xí)期間的他就和國外老師一起進(jìn)行了系統(tǒng)研究并提出了麻醉藥物“雙向調(diào)節(jié)”新假說?;貒蟮乃⒅驹诖祟I(lǐng)域進(jìn)行深入的探索卻遇到了困難:該領(lǐng)域在國內(nèi)尚處空白無所借鑒,沒有團(tuán)隊沒有設(shè)備沒有場地……這時有人勸他,沿著博士成熟的課題繼續(xù)做、跟隨國際前沿?zé)衢T的方向做都會容易許多,不僅好拿課題還能快速成名,何苦在一條荊棘路上摸爬滾打。經(jīng)過思索,董海龍認(rèn)為作為一名醫(yī)生,一定要以解決臨床問題為切入點(diǎn)不能輕言放棄,作為一名科研工作者一定要有自己心中理想燈塔不滅……在一間破舊的小屋內(nèi),他用僅有的科研經(jīng)費(fèi)購買了幾臺實(shí)驗必需設(shè)備,就在這樣的“實(shí)驗室”開始了科研起步的艱苦階段,此時,老師熊利澤教授多次鼓勵和支持。2009年,連續(xù)3篇SCI論著發(fā)表,標(biāo)志著構(gòu)建的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的麻醉行為學(xué)研究體系被國際認(rèn)可。為了將研究推向縱深,他又同加拿大渥太華大學(xué)、上海科技大學(xué)、北京生命科學(xué)研究所和英國帝國理工大學(xué)領(lǐng)域內(nèi)知名專家并肩作戰(zhàn),在步入二十一世紀(jì)的第二個十年,隨著美國和中國“腦計劃”都將意識列為核心研究內(nèi)容,各種實(shí)驗方法的飛速進(jìn)步,麻醉機(jī)制研究終于迎來了屬于自己的春天。隨著一個個問題的被揭示,一篇篇成果的被發(fā)表,團(tuán)隊也一步步的躋身國內(nèi)一流梯隊、正在朝著更高的方向邁進(jìn)……。
“追求卓越”的科室文化在麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)科老中青三代科研人員中接續(xù)傳承,培育出一代代優(yōu)秀青年學(xué)子。臨床工作結(jié)束后董海龍總是再回到辦公室或?qū)嶒炇依^續(xù)工作至深夜,別人視作休閑時機(jī)的節(jié)假日,被他視為“難得”的科學(xué)研究時間。這樣高強(qiáng)度、高專注度的工作模式,他堅持了二十余年。團(tuán)隊成員鐘海星在顯微鏡下做手術(shù)一做就是一天,待到手術(shù)結(jié)束,眼睛看什么都是重影的;為研究不同劑量藥物對小鼠行為的影響;張昊鵬通宵緊盯屏幕一幀幀回放錄像,記錄各項指標(biāo)探尋內(nèi)在聯(lián)系;嚙齒類動物的晝夜節(jié)律不同于人類,趙廣超為了研發(fā)改進(jìn)與研究更為匹配的行為學(xué)設(shè)備,更是近乎奔走遍了國內(nèi)與之相關(guān)的實(shí)驗室,熬過了數(shù)不清通宵;路志紅、聶煌、楊謙梓為了推進(jìn)監(jiān)測設(shè)備的臨床研究,輾轉(zhuǎn)奔波于國內(nèi)各大三甲醫(yī)院,組織團(tuán)隊進(jìn)行一輪又一輪方案討論,一次又一次的溝通協(xié)調(diào)臨床試驗進(jìn)度。正如董海龍所言:科研之路雖各不相同,但有幾點(diǎn)相似,那就是要有扎實(shí)的根基,經(jīng)過長久的積淀與堅持,要甘坐十年冷板凳,才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。
◢收獲:五個創(chuàng)新點(diǎn)展現(xiàn)團(tuán)隊科研實(shí)力
心中有信仰,腳下有力量。對知識和真理的熱愛與渴求為團(tuán)隊注入“源頭活水”,不竭動力。在教育部創(chuàng)新團(tuán)隊支持計劃、973計劃等30余項課題支持下,董海龍團(tuán)隊歷時10余年取得系列研究成果:
——發(fā)現(xiàn)了全麻藥物在腦內(nèi)的興奮性與抑制性雙向調(diào)節(jié)作用,并揭示這一作用具有神經(jīng)環(huán)路特征,據(jù)此在國際上首先提出“興奮性與抑制性雙向調(diào)節(jié)”新假說。
——在國際上首先發(fā)現(xiàn)Orexin遞質(zhì)系統(tǒng)主動調(diào)控麻醉向覺醒轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象并闡明其引起皮層覺醒的機(jī)制,改變了麻醉后覺醒是被動恢復(fù)過程這一傳統(tǒng)認(rèn)識,確立了Orexin在麻醉向覺醒轉(zhuǎn)換中的“扳機(jī)”地位。
——圍繞老齡患者圍術(shù)期腦功能狀態(tài)異常,發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)受體與配體表達(dá)失衡、離子通道功能異常及氨基酸代謝障礙是術(shù)后學(xué)習(xí)記憶功能減退等腦功能異常的關(guān)鍵機(jī)制,進(jìn)而以此為干預(yù)靶點(diǎn)證實(shí)多種措施可顯著減輕圍術(shù)期腦損傷,據(jù)此創(chuàng)建了圍術(shù)期腦功能并發(fā)癥防治策略。
——設(shè)計研發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的適合中國人群的新型麻醉深度監(jiān)測系統(tǒng),首次提出“腦鎮(zhèn)靜量化程度(Ai)”概念,采用腦電和麻醉深度趨勢數(shù)據(jù)實(shí)時同步顯示和記錄,實(shí)現(xiàn)了臨床精準(zhǔn)化麻醉管理,并改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后。
以上研究成果相繼在Nat Neuronsci、J Clin Invest、Mol Psychiatry、Br J Anaesth等領(lǐng)域內(nèi)知名期刊發(fā)表,先后被寫入包括國際麻醉學(xué)權(quán)威教科書《Miller’s Anesthesia》、《Anesthetic Pharmacology》在內(nèi)的37部英文專著,并在世界麻醉機(jī)制研究大會和美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院進(jìn)行專題學(xué)術(shù)報告。期間,學(xué)科共獲國家各類專利17項、軟件著作權(quán)14項。培養(yǎng)研究生257名,其中2人獲全軍優(yōu)秀博士論文、3人獲陜西省優(yōu)秀博士論文、6人獲全軍優(yōu)秀碩士論文,這些學(xué)生畢業(yè)后成為麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的中堅力量,活躍在醫(yī)教研一線,不少更是成為了所在科室的學(xué)科帶頭人。
◢實(shí)效:研究成果為精準(zhǔn)麻醉提供指引
在圍術(shù)期尤其是麻醉中對患者進(jìn)行麻醉深度和腦功能監(jiān)測十分重要,有助于實(shí)現(xiàn)麻醉方案最優(yōu)化。該課題的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究成果——新型Conview麻醉深度監(jiān)測儀,首次實(shí)現(xiàn)了腦電和麻醉深度趨勢數(shù)據(jù)實(shí)時同步顯示和記錄,全方位、立體化、多維度精確呈現(xiàn)患者實(shí)時麻醉狀態(tài),為臨床麻醉中即時調(diào)節(jié)全麻藥物使用劑量,維持合理的麻醉深度,實(shí)施精準(zhǔn)化麻醉管理提供了重要保障,減少了麻醉過淺所致應(yīng)激或麻醉過深所致神經(jīng)功能損害,改善了患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。設(shè)備已于 2015 年通過國家食品藥品監(jiān)督管理局檢驗,成功獲批上市,目前在西京醫(yī)院、上海華山醫(yī)院、北京醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院、湘雅三院等140家醫(yī)院應(yīng)用,累計提供全麻監(jiān)測服務(wù)18萬?余次,成為國內(nèi)首家獲得三類醫(yī)療器械證的麻醉深度監(jiān)測產(chǎn)品。
雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越。這是該學(xué)科繼2011年獲國家科技進(jìn)步一等獎和2005、2008、2016年三獲陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎后,研究成果再創(chuàng)新突破,這讓整個團(tuán)隊倍感興奮。但獲得獎項不是目的、成果產(chǎn)出亦非終點(diǎn),他們并沒有停止奮斗的腳步。面對圍術(shù)期腦健康這一熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,至今仍有大量難題需要破解,團(tuán)隊依舊心懷夢想潛心探索著。他們期待在用所學(xué)所研提高臨床診療和研究水平、造?;颊叩耐瑫r,深入探索腦科學(xué)奧秘,為解析意識狀態(tài),提升中國神經(jīng)科學(xué)研究實(shí)力繼續(xù)貢獻(xiàn)力量。
(轉(zhuǎn)載自vision麻醉眼界)