2.1. 医用材料研发

医用材料是用来进行诊断、治疗、修复或替代人体病损组织、器官或促进其功能的材料，医用材料的研发是医学、生物学及材料学、物理学等多学科交叉融合的产物。泌尿系医用材料主要用于修复损害的膀胱和尿道，如小肠黏膜下层、脱细胞膀胱基质和一些人工合成材料等；另外还有辅助治疗过程或改善和恢复膀胱的功能，如尿道支架和吊带/网片的植入等。

目前，医用材料研发在泌尿外科组织工程中取得较多进展。以往泌尿系修复重建手术中所需要的缺失组织多采用自体组织进行替代，但存在诸多缺点 ^{[ 8 - 9 ]} 。为了找到理想的替代材料，组织工程应运而生。本期专栏中傅强团队就泌尿外科组织工程技术在基础研究和临床应用上已取得的成果进行了详细和极具前瞻性的综述。就目前而言，虽然组织工程众多关键技术和难题尚未解决，但是随着新型材料的出现和组织工程技术及理念的不断改进创新，以及对细胞相互作用机制的不断深入了解，相信泌尿外科组织工程终究会实现替代组织或器官完全结构化及功能化，并最终广泛用于临床。

泌尿系统中，膀胱作为储尿和排尿的器官，在人体中有着重要的生理功能。膀胱组织工程的研究和应用可作为经典的胃肠代膀胱重建术的替代修复手段，有望避免或改善经典术式引发的一系列并发症，是一个有前景并具有挑战性的研究领域。本期专栏中解慧琪团队很好地综述了近年来膀胱组织工程在种子细胞、支架材料以及生长因子研究和应用方面的一些进展，为膀胱组织工程的发展及临床转化提供了借鉴。

3D 生物打印技术是一项多学科交叉应用技术，基于组织工程学、材料科学、细胞生物学、计算机技术等学科的交叉融合而不断发展 ^{[ 10 ]} 。借助 3D 生物打印技术，使得自体组织器官再生成为可能，为广大相关患者带来希望。本期专栏中我们就 3D 生物打印和泌尿系统修复重建的临床与研究现状进行回顾，并展望了 3D 生物打印应用于泌尿系统修复重建中的可行性与临床价值。虽然 3D 打印成本较高，且操作技术相对较难，但这项技术一旦成熟，替换损伤的泌尿系统组织或者器官就会成为可能，这为治疗疾病和延长人类寿命提供了新思路。

2.2. 医疗设备研发

医疗设备的研发是医工结合的重要领域，一般基于医学、物理学和机械与动力工程等学科知识体系进行交叉融合 ^{[ 11 ]} 。自 20 世纪以来，神经电刺激和神经调控术的发展让人们对下尿路功能障碍（lower urinary tract dysfunction，LUTD）的生理过程有了新的认识。随着世界人口老龄化比率的升高，下尿路功能障碍的发病率也随之升高，神经调控技术已经成为治疗下尿路功能障碍的重要技术之一。本期专栏中廖利民团队对神经调控技术在下尿路功能障碍中的应用进行综述，从目前应用最多的骶神经刺激到新兴的足底神经、胫神经、阴部神经刺激等均进行了详细的阐述。可见随着该技术的推动及发展，希望神经调控技术在功能调控领域能够取代药物，改善和恢复器官的功能水平。

随着医学影像设备的更新换代和迅猛发展，医学影像技术在泌尿系疾病的诊疗中起着不可或缺的作用。由于精准医疗在医学治疗中的推广，精准的分子影像探针在精准医学治疗中的重要性也日益上升。近年来，放射性药物化学和正电子发射计算机断层显像（positron emission tomography/computed tomography，PET/CT）技术快速发展，越来越多具有放射性核素标记的靶向前列腺特异性膜抗原（prostate-specific membrane antigen，PSMA）小分子抑制剂的示踪剂已广泛应用于前列腺癌的早期诊断、术前分期、疗效评估以及复发和转移探测的临床工作中 ^{[ 12 ]} 。本期专栏中李林团队从 PSMA 的结构、作用原理以及目前的应用情况等方面，全面地介绍了 PSMA 在前列腺癌精准医疗中的重要作用与发展前景，同时提到开发具有更高选择性以及更快体内清除速率的正电子核素探针将可能是未来发展的方向。当然，前列腺癌 PET/CT 的显像技术和放射性药物的研究具有非常广阔的应用前景，需要有化学、药学和临床等多学科研究者共同努力，期望得到临床效果更优的显像剂和多模式的 PET/CT 显像，提高诊疗的准确性，从而提高前列腺癌患者的生存质量。

目前临床上前列腺穿刺活检常用经直肠超声（transrectal ultrasound，TRUS）做引导，该法为非靶向前列腺穿刺且穿刺针数多，患者较为痛苦 ^{[ 13 ]} 。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）对软组织具有较好的分辨力，能够较好地显示出前列腺内部结构及其与周围组织之间的联系，有利于前列腺癌分期的诊断 ^{[ 14 ]} 。MRI-TRUS 融合引导下前列腺靶向穿刺活检可以指导医生识别与靶向定位多参数 MRI 上的可疑病变。本期专栏中姚林团队回顾性分析了 2016 年—2018 年于北京大学第一医院行前列腺多参数 MRI 检查后并于该院行前列腺穿刺活检的 614 例患者。结果发现 MRI-TRUS 认知融合引导的靶向穿刺与经典的随机系统穿刺对于前列腺癌都有较高的检出率，其检出率差异没有统计学意义，但是认知融合可通过更少的穿刺针数获得相似的肿瘤检出率，并且认知融合靶向穿刺在阳性针中可提供更多的肿瘤组织供病理医师判读，便于掌握肿瘤的整体特点。可见医工结合在泌尿外科相关影像技术中的发展更是为精准临床影像诊断插上了翅膀。