楊劍教授：心血管3D打印技術(shù)在結(jié)構(gòu)性心臟病介入治療中的應(yīng)用

來源：醫(yī)心

3D打印技術(shù)已經(jīng)成為治療心血管疾病的重要輔助手段,，可用于患者交流,、專業(yè)培訓(xùn),、手術(shù)模擬等,，在眾多心血管亞�,？祁I(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。

影像學(xué),、材料學(xué)的不斷進(jìn)步,，促進(jìn)了3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，其在諸多領(lǐng)域證明了它的巨大價(jià)值和潛力,，例如骨科,、齒科等硬組織學(xué)科，但在心血管領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)落后,。在近期的學(xué)術(shù)會(huì)議上,，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院楊劍教授分享了心血管3D打印技術(shù)在結(jié)構(gòu)性心臟病介入治療中的應(yīng)用。

心血管3D打印原理及方法 自1986年3D打印技術(shù)誕生以來,，心血管3D打印材料經(jīng)歷了從單色到多色,、從硬質(zhì)到軟質(zhì)、從解剖模型到功能模型的不斷進(jìn)步和突破,。2014年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院首次將3D打印應(yīng)用于先天性心臟病與心臟腫瘤的介入治療中,；2015年，國內(nèi)首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用于TAVI手術(shù),。目前,，3D打印已經(jīng)在各地心臟中心廣泛用于各類心血管疾病的臨床治療，為許多復(fù)雜心血管疾病的診斷和治療開辟了新的途徑,。

指導(dǎo)TAVR
3D打印在經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值包括：
1:1心臟3D打印模型,，觀察瓣膜形態(tài)；
醫(yī)患溝通,，醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)教育,，提高年輕術(shù)者對(duì)手術(shù)步驟的熟練程度,，避免并發(fā)癥的發(fā)生,；
選擇合適的瓣膜，術(shù)前方案規(guī)劃,；
通過體位使用3D打印模型模擬TAVR,，可以評(píng)估瓣周漏、傳導(dǎo)阻滯,、急性及遲發(fā)性冠脈阻塞等并發(fā)癥的可能性,；
觀察術(shù)后瓣膜位置，評(píng)估手術(shù)效果,。

楊劍教授曾發(fā)表一項(xiàng)多中心回顧性研究,，納入2018~2021年在國內(nèi)28家心臟中心行TAVR的868例患者臨床資料，分為3D打印組（n=326）和非3D打印組（n=542）,。非3D打印組按照正常的影像評(píng)估規(guī)劃行TAVR,；3D打印組在影像評(píng)估的基礎(chǔ)上，利用患者1:1的3D打印模型進(jìn)行分析、模擬輔助指導(dǎo)TAVR手術(shù),。 結(jié)果表明3D打印組手術(shù)時(shí)間明顯縮短,，并發(fā)癥發(fā)生率顯著降低，有助于TAVR個(gè)性化方案的制定及精準(zhǔn)實(shí)施,。      

指導(dǎo)經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換術(shù)（TMVR）
通過3D打印技術(shù)獲得患者特異性的打印模型,，可實(shí)現(xiàn)術(shù)前操作演練、手術(shù)策略制定,、評(píng)估TMVR術(shù)后支架瓣膜對(duì)左室流出道的影響,，以及瓣膜大小是否合適等。目前,，西京醫(yī)院等多家中心通過3D打印精準(zhǔn)術(shù)前評(píng)估,、瓣膜選擇，取得了較好的手術(shù)效果,。

指導(dǎo)經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣修復(fù)/置換術(shù)
3D打印三尖瓣模型有助于術(shù)者對(duì)于三尖瓣與周圍解剖結(jié)構(gòu)的判斷與把握,，術(shù)前手術(shù)模擬有助于術(shù)中快速進(jìn)入介入瓣膜釋放位置，同時(shí)3D打印也可以進(jìn)行術(shù)后的預(yù)測(cè),，對(duì)于支架瓣膜植入后是否發(fā)生并發(fā)癥進(jìn)行模擬,。 2022年9月下旬，LuX-Valve Plus經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣置換系統(tǒng)及定制式3D打印模型順利“登陸”美國,，成功為多例三尖瓣重度反流患者完成了微創(chuàng)三尖瓣置換手術(shù),。   

經(jīng)導(dǎo)管肺動(dòng)脈瓣植入術(shù)

如主動(dòng)脈瓣、二三尖瓣相似,，在肺動(dòng)脈瓣領(lǐng)域,，3D打印同樣發(fā)揮著重要作用，包括術(shù)前評(píng)估,、術(shù)后分析等,，為經(jīng)導(dǎo)管肺動(dòng)脈瓣植入術(shù)“保駕護(hù)航”。

指導(dǎo)左心耳封堵術(shù)
在3D打印技術(shù)的輔助下,，左心耳模型使得術(shù)者對(duì)左心耳大小,、成角及其周邊組織的結(jié)構(gòu)情況有更好地了解，從而制定術(shù)前規(guī)劃幫助確定合適尺寸的封堵器械,，以及不同型號(hào)器械在不同左心耳解剖結(jié)構(gòu)中的錨定部位等,，有助于提高手術(shù)成功率。

指導(dǎo)Liwen術(shù)式治療肥厚型心肌病
Liwen術(shù)式作為一種更安全,、更有效的微創(chuàng)治療方式,，在心臟不停跳的情況下，經(jīng)超聲引導(dǎo)將射頻消融針經(jīng)胸部皮膚穿刺,，依次通過皮膚,、肋間,、心包、心外膜等抵達(dá)心臟心肌內(nèi),，對(duì)室間隔進(jìn)行射頻消融的新技術(shù),。 3D打印技術(shù)可以獲取個(gè)體化心臟三維模型，全面展現(xiàn)心臟重要的解剖結(jié)構(gòu),，對(duì)室間隔進(jìn)行精確布局和分區(qū)評(píng)估,，了解心肌肥厚部位與程度和心肌纖維化程度，提供更為全面的評(píng)估,。有了3D打印技術(shù)的加持,，能夠更好地指導(dǎo)Liwen術(shù)式治療肥厚型心肌病。   

其他
除了上述領(lǐng)域外,，3D打印在心臟腫瘤手術(shù),、心衰介入水凝膠治療、瓣周漏封堵術(shù),、右位心相關(guān)心臟手術(shù)等也具有重要的指導(dǎo)價(jià)值,。 2021年初，西京醫(yī)院陶凌教授團(tuán)隊(duì)完成全球首例利用3D打印模型術(shù)前模擬植入性海藻酸鹽水凝膠治療心力衰竭的手術(shù),。  

小結(jié)
3D打印技術(shù)已經(jīng)成為治療心血管疾病的重要輔助手段,，可用于患者交流、專業(yè)培訓(xùn),、手術(shù)模擬等,，在眾多心血管亞專科領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,。未來3D打印技術(shù)將與更多方向,、更多領(lǐng)域深度結(jié)合，大步前進(jìn),，推動(dòng)心血管醫(yī)學(xué)向個(gè)體化,、精準(zhǔn)化、智能化的方向發(fā)展,。