浙江大學(xué)利用3D打印手術(shù)模型研究APVC

浙江大學(xué)的研究人員正在尋找新的方法來(lái)改進(jìn)兒童的術(shù)前計(jì)劃，他們的發(fā)現(xiàn)在最近出版的《三維打印在肺靜脈畸形患兒術(shù)前計(jì)劃中的應(yīng)用：辛格中心的經(jīng)驗(yàn)》中概述,。由于3D打印模型可以用于完成診斷,、評(píng)估治療方案和手術(shù)計(jì)劃，因此本研究將許多最大的好處付諸實(shí)踐,。

在這項(xiàng)研究中,，我國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)家對(duì)2017年11月至2019年1月被診斷出患有異常肺靜脈連接（APVC）的17名兒童進(jìn)行了研究。年齡從出生兩天到二十個(gè)月不等,，變化如下：

• 10例全心上型APVC患兒
• 一名兒童患心內(nèi)型APVC
• 一名兒童患混合型APVC
• 三名兒童患局部型APVC
  

來(lái)自CT掃描的數(shù)據(jù)被導(dǎo)入到Mimics 19.0軟件中,，用于心臟模型的3D建模和設(shè)計(jì)，以顯示心臟的元素,，例如乳頭肌,，肌肉束和流出道。盡管很少引用3D打印技術(shù)對(duì)APVC進(jìn)行研究,，但從這項(xiàng)研究中可以明顯看出,，使用模型可以在這種情況下發(fā)出更多的光。

“我們根據(jù)CT心臟模塊的左心室（LV）,，右心室（RV）,，主動(dòng)脈（AO）和肺動(dòng)脈（PA）區(qū)域模塊手動(dòng)標(biāo)記每個(gè)區(qū)域，并用不同的顏色區(qū)分它們,。研究人員特別注意標(biāo)記每個(gè)部分的邊界,�,！�

Mimics19.0軟件中的圖像分割和后處理。對(duì)彩色掩模進(jìn)行分割,，進(jìn)行3D建模,。（A）冠狀面；（B）橫向平面,；（C）矢狀面；（D）3D建模,。綠色的腔靜脈和右心房,；紫紅色的肺靜脈和左心房；紫色的右心室,；橙色的左心室,；紅色的主動(dòng)脈；深藍(lán)色的肺動(dòng)脈,。

4例診斷為心上型TAPVC,。（A）指患者1，從后方觀看,；（B）是指患者5,，從后方觀看；（C）指患者9,，從后方看,；（D）是指患者10，從后部觀看,。在常見(jiàn)肺靜脈匯合處與左側(cè)垂直靜脈（VV）的交界處存在阻塞,。AO主動(dòng)脈；PA肺動(dòng)脈,；PV肺靜脈,；SVC上腔靜脈。方向標(biāo)簽：I,，劣等,； L，左,； R,，右； S,，上等,。

2例確診為心內(nèi)型TAPVC。對(duì)空心心臟模型的一部分進(jìn)行了細(xì)分,，以強(qiáng)調(diào)所關(guān)注的PV和RA,。肺靜脈通過(guò)右心房的冠狀竇開口。（A）指患者11，從下方觀看,；（B）指患者12,，從右側(cè)看。 CS冠狀竇,；IVC下腔靜脈,；PV肺靜脈； RA右心房,。方向標(biāo)簽：A,，前；I,，劣等,； L，左,； P,，后； R,，右,； S，上等,。

1例（13號(hào)患者）診斷為心下型TAPVC,，后視圖。紅色箭頭表示肺靜脈和下腔靜脈的交界處,。主動(dòng)脈,；下腔靜脈；肺靜脈,；垂直靜脈,；全肺紅色箭頭指示肺靜脈和下腔靜脈的交界處。AO主動(dòng)脈,；IVC下腔靜脈,；PV肺靜脈；VV垂直靜脈,；TAPVC完全異常的肺靜脈連接,。方向標(biāo)簽：I，劣等,； L,，左； R,，右,； S,，上等。

3例診斷為PAPVC,。圖像（A,，B）都代表患者15。（A）藍(lán)色箭頭指向RPV流入右心房,。后視圖,。（B）藍(lán)色箭頭表示RPV的出口，流入右心房,。從右邊查看,。（C）患者16被診斷患有PAPVC；藍(lán)色箭頭表示RPV流入右心房,，后視圖。（D）患者17.藍(lán)色箭頭表示RSPV流入SVC,，后視圖,。AO主動(dòng)脈；CoA主動(dòng)脈縮窄,；IVC下腔靜脈,；LIPV左下肺靜脈；LSP,，左上肺靜脈,； RA右心房；RIPV右下肺靜脈,；RPV右肺靜脈,；RSPV右上肺靜脈；SVC上腔靜脈,。方向標(biāo)簽：A,，前；I,，劣等,； L，左,； P,，后； R,，右,； S，上等,。

隨訪期間有2例接受了心臟CT檢查,。（A,，D）血容量；（B,，C）中空模型,。圖像（A，B,，C）代表心包膜上腔TAPVC修復(fù)后的患者3,。（A，B）從后方看,；（三）從前側(cè)看,。（C）藍(lán)色和黃色箭頭代表右肺靜脈和左肺靜脈的開口，沒(méi)有吻合口狹窄,。（D）心臟上壓TAPVC修復(fù)后患者4的俯視圖,。與其他肺靜脈分支相比，顯示了LSPV的狹窄（藍(lán)色箭頭）,。AO主動(dòng)脈,；LA左心房；LIPV左下肺靜脈,；LSPV左上肺靜脈,；PA肺動(dòng)脈；PV肺靜脈,；RIPV,，右下肺靜脈； RSPV右上肺靜脈,。方向標(biāo)簽：A,，前；I,，劣等,； L，左,； P,，后； R,，右,； S，上等,。

個(gè)性化心臟模型的3D打印通過(guò)ISLA 650 3D打印機(jī)（中國(guó),，Shining 3D）完成。然后根據(jù)模型,，患者的病史和影像數(shù)據(jù)進(jìn)行術(shù)前計(jì)劃,。消毒后,，這些模型還用作手術(shù)室的手術(shù)指南。每個(gè)患者特定的心臟模型大約需要半小時(shí)到兩個(gè)小時(shí)才能建模,，而3D打印則需要兩個(gè)到五個(gè)小時(shí)不等,。所有17例患者均進(jìn)行了手術(shù)，每次手術(shù)均成功,。

3D模型顯示的畸形與術(shù)中觀察結(jié)果一致,，并且術(shù)前計(jì)劃與實(shí)際手術(shù)計(jì)劃相符。這些心臟模型可以進(jìn)行消毒,，并帶入手術(shù)室進(jìn)行手術(shù)導(dǎo)航,。這些3D模型極大地協(xié)助了APVC手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃，并且具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,。

手術(shù)后,，對(duì)這些心臟模型進(jìn)行了評(píng)估，看其質(zhì)量是否高,，是否可以幫助進(jìn)行術(shù)前計(jì)劃,，減少不可預(yù)見(jiàn)的情況并有益于醫(yī)學(xué)教育。我們的心臟外科醫(yī)師和心臟病專家通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)估,。

3D打印的心臟模型和諸如植入物之類的醫(yī)療設(shè)備已用于與心臟問(wèn)題和缺陷相關(guān)聯(lián)，其指南和模型已用于從復(fù)雜的醫(yī)學(xué)培訓(xùn)到兒科手術(shù),，創(chuàng)建心臟貼片的方法等所有方面,。