3D打印心臟“實(shí)景地圖”為醫(yī)生手術(shù)中“導(dǎo)航”

來源：武漢發(fā)布

僅憑借CT和磁共振檢查的影像片,，醫(yī)生需要憑空間方位感在腦海中“想象”患者的心臟情況,。3D打印的心臟模型，就像心臟的“實(shí)景地圖”,，可幫助醫(yī)生了解復(fù)雜病灶,、研究手術(shù)通路、提前在模型上演練手術(shù),，也可以為患者講解病情及治療方式,，進(jìn)行術(shù)后康復(fù)指導(dǎo)。

武漢的醫(yī)院從十年前開始試水3D打印技術(shù),，并從2015年開始跑步進(jìn)入“3D打印時代”,，這一新技術(shù)已令骨科、口腔科,、整形外科等�,？频幕颊呤芑荩�但由于心臟是搏動性的柔性肌肉器官,，3D打印技術(shù)的應(yīng)用“稍慢一步”,。

2020年11月，武漢亞洲心臟病醫(yī)院引進(jìn)3D打印設(shè)備,，已為十多例復(fù)雜心臟病患者開展3D打印手術(shù),。心臟怎樣“打印”，又如何幫助醫(yī)生們做手術(shù),？

3小時打印一段仿真心血管

21歲女孩小孟（化姓）,，從小就被發(fā)現(xiàn)有心臟異常，但因癥狀不明顯,，從未接受過治療,。去年，小孟被查出高血壓,，病因與先天性心臟病有關(guān),，吃降壓藥不對癥，必須治療心臟疾病,。心臟超聲顯示,，小孟存在室間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉,、房間隔缺損,、主動脈瓣輕度關(guān)閉不全,、三尖瓣輕—中度反流、降主動脈管徑偏細(xì)等多種異常,，屬于復(fù)雜的先心病,。

2022年3月2日，小孟住進(jìn)亞心醫(yī)院,。根據(jù)治療的需要,，醫(yī)生安排她做CT和磁共振檢查，根據(jù)檢查結(jié)果在軟件中精細(xì)建模,，1∶1打印出主動脈弓（主動脈上部弓形彎曲的部分）的病變部位,。

在打印現(xiàn)場看到，該院采用的是彩色多材料3D打印機(jī),，噴頭來回噴射光敏樹脂,，經(jīng)過校平、固化后,，產(chǎn)品層層堆積成型,。打印持續(xù)約3小時。工作人員去掉果凍狀的大塊支撐物,，最終得到紅色的主動脈弓模型,，手感柔軟有彈力，能直觀地看到血管因發(fā)育不良,，出現(xiàn)一段扭曲,、狹窄。

“如果復(fù)雜的病灶位于心臟內(nèi)部,，就需要打印心臟的完整模型,，一般需要20多個小時�,！惫ぷ魅藛T介紹。根據(jù)模型,，醫(yī)生與小孟和家人溝通治療方案,，很快確定將這部分整體置換為人工血管。3月10日,，小孟接受手術(shù),，修補(bǔ)心臟缺損、更換人工血管,。術(shù)后,，她血壓很快變回正常，3月25日康復(fù)出院,。

曾為河南患者“隔空打印”心臟
去年11月,，亞心醫(yī)院首次開展3D打印輔助手術(shù),，對象是9歲先心病患兒超超（化名）。男孩3個月大時就接受過手術(shù),，但隨著身高,、體重的增長，心臟問題再次出現(xiàn),。

超超心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，手術(shù)難度很大。醫(yī)生打印出超超心臟的1∶1模型,，還原心臟內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu),。將模型當(dāng)作“實(shí)景地圖”，專家組圈定出畸形部位,，討論出優(yōu)化方案,，順利完成左室流出道疏通術(shù)、肺動脈重建術(shù),，孩子術(shù)后恢復(fù)良好,。

一個月后，醫(yī)院又收到河南某醫(yī)院的申請：一位患者患有復(fù)雜先心病,，手術(shù)難度很大,，希望亞心醫(yī)院院長陶涼會診。

患者不在本地,，僅能傳來CT和磁共振檢查的影像片,，陶涼決定，打印出患者的心臟模型,，在“實(shí)物”基礎(chǔ)上進(jìn)行會診,，預(yù)演手術(shù)方案。由于患者心臟結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,，異常部位較多,，僅建模就用了兩三天時間，打印模型又花費(fèi)20多個小時,。陶涼及團(tuán)隊(duì)根據(jù)心臟模型表現(xiàn)出來的病灶情況,，制定了精密的手術(shù)方案，趕到河南為患者做了手術(shù),，對方目前已經(jīng)康復(fù),。

“幾乎每個嘗試3D打印的患者對自己的心臟模型都充滿好奇�,！眮喼扌呐K病醫(yī)院先心病中心醫(yī)生金博文表示,，從去年11月至今，他和同事為十多名復(fù)雜心臟病患者進(jìn)行3D打印，聽到最多的感慨是：“原來我的心臟是這個樣子,！”金博文說：“出院時,，患者會把自己的‘心’帶回家做紀(jì)念�,！�

金博文介紹,，近年來，3D打印在武漢各大醫(yī)院應(yīng)用廣泛,，但多是在骨科,、口腔科等科室，用于心血管�,？频尼t(yī)院較少,。通過3D打印的模型，可幫助醫(yī)生了解復(fù)雜病灶,、研究手術(shù)通路,、提前在模型上演練手術(shù)、術(shù)中“導(dǎo)航”,；也可以為患者講解病情及治療方式,，進(jìn)行術(shù)后康復(fù)指導(dǎo)。

活體器官3D打印仍處于探索階段
2016年,，湖北省第三人民醫(yī)院首次使用3D打印技術(shù)為嚴(yán)重骨盆骨折的患者做手術(shù),。手術(shù)順利完成后，該院官網(wǎng)曾預(yù)測：“3D打印技術(shù)有這么多好處和用處,，在不久的將來一定會像CT,、MRI一樣被普遍應(yīng)用�,！�

這個預(yù)測早已成為現(xiàn)實(shí)：隨著技術(shù)的發(fā)展,，從2015年起，武漢探索3D打印技術(shù)的醫(yī)院越來越多,。經(jīng)過多年發(fā)展,，現(xiàn)在，3D打印技術(shù)已在同濟(jì)醫(yī)院,、協(xié)和醫(yī)院,、湖北省人民醫(yī)院、武漢大學(xué)中南醫(yī)院,、武漢兒童醫(yī)院等大醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用，用3D打印制作骨骼,、關(guān)節(jié)模型,，輔助手術(shù)的做法，已經(jīng)成為臨床日常之一,。

以華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院為例,。2015年,，該院在全國首次為失去左手的6歲男孩制作了3D打印的機(jī)械手，可用它喝水,、捏葡萄,、騎自行車；隨后,，骨科試水3D打印技術(shù),，為復(fù)雜骨折的患者打印傷處模型，利用模型模擬手術(shù)操作,；再接著,，口腔科也引入3D打印機(jī)，用來制作牙套,、假牙等,，精密度和強(qiáng)度大大提高。目前,，該院多個科室均已開展3D打印技術(shù),。

不過，目前3D打印技術(shù)在臨床的應(yīng)用,，主要用于術(shù)前規(guī)劃,、提前演練、骨科匹配等方面,，而備受關(guān)注的活體器官打印仍處于探索階段,。醫(yī)生和患者們都希望，科技攻關(guān)的速度能快點(diǎn),、再快點(diǎn),，早日實(shí)現(xiàn)3D打印活體器官，用以緩解移植器官數(shù)量不足的現(xiàn)況,，為更多終末期重癥患者帶來新的希望,。