3D打印主動(dòng)脈模型幫助外科醫(yī)生移除“定時(shí)炸彈”動(dòng)脈

南極熊導(dǎo)讀：傳統(tǒng)心血管手術(shù)規(guī)劃主要依賴二維醫(yī)學(xué)影像（如CT、MRI），而3D打印解剖模型的引入，使外科醫(yī)生能夠直觀把握血管結(jié)構(gòu)的復(fù)雜曲線及脆弱部位，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的手術(shù)模擬和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

△工業(yè)設(shè)計(jì)師手持真人大小的模型，外科醫(yī)生用它來更好地規(guī)劃手術(shù)細(xì)節(jié)

2025年7月15日，南極熊獲悉，布里斯班查爾斯王子醫(yī)院的外科團(tuán)隊(duì)成功為一名50多歲男性患者實(shí)施了極其復(fù)雜的全主動(dòng)脈弓置換手術(shù)。此次手術(shù)在赫斯頓生物制造研究所（Herston Biofabrication Institute）及Objective3D的技術(shù)支持下，采用了真人大小的3D打印主動(dòng)脈模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃與演練，顯著提升了手術(shù)的安全性與精準(zhǔn)度。

△外科醫(yī)生正在為一名男子進(jìn)行主動(dòng)脈大部分置換手術(shù)

3D打印技術(shù)在高難度心臟手術(shù)中的應(yīng)用

醫(yī)護(hù)人員形容，患者主動(dòng)脈膨脹至正常尺寸的四倍，猶如胸部內(nèi)的一顆“定時(shí)炸彈”。澳大利亞和新西蘭共有39個(gè)醫(yī)院能夠?qū)嵤┏扇诵呐K手術(shù)，但其中只有少數(shù)能夠執(zhí)行高度復(fù)雜的手術(shù)，例如全主動(dòng)脈弓置換術(shù)，尤其是使用3D打印規(guī)劃模型。

手術(shù)團(tuán)隊(duì)在準(zhǔn)備過程中，借助赫斯頓生物制造研究所工程師設(shè)計(jì)并制造的3D打印模型，對患者主動(dòng)脈的形狀和柔韌性進(jìn)行了精準(zhǔn)還原。該模型由Stratasys J750數(shù)字解剖打印機(jī)打印，結(jié)合多種硬質(zhì)與軟質(zhì)材料，能夠真實(shí)模擬血管的不同組織特性，為外科醫(yī)生提供了直觀的術(shù)前手感體驗(yàn)。

△今年6月，該移植物在手術(shù)中用于替換一名患者的大部分主動(dòng)脈

醫(yī)院血管及血管內(nèi)外科醫(yī)生Samantha Peden博士表示，3D打印模型讓外科團(tuán)隊(duì)能夠提前預(yù)演手術(shù)關(guān)鍵步驟，優(yōu)化了手術(shù)策略，極大降低了風(fēng)險(xiǎn)。全主動(dòng)脈弓置換術(shù)屬于高難度心血管外科手術(shù)，通常僅有極少數(shù)具備先進(jìn)設(shè)備與經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)院能夠?qū)嵤�。此次手術(shù)歷時(shí)約9小時(shí)，包括體溫冷卻和20分鐘的血流中斷，期間外科團(tuán)隊(duì)需在有限時(shí)間內(nèi)完成合成移植物的安裝。

Peden博士說：“這是健康創(chuàng)新直接轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)踐改善的真實(shí)案例。” 目前，患者術(shù)后恢復(fù)良好，已脫離重癥監(jiān)護(hù)室，進(jìn)入康復(fù)階段。術(shù)后近三周，患者未出現(xiàn)截癱等嚴(yán)重并發(fā)癥，四肢活動(dòng)正常。后續(xù)，他將于今年晚些時(shí)候接受主動(dòng)脈下段更換手術(shù)。

△采用3D打印制作的高精度醫(yī)療模型

3D打印在心臟手術(shù)中的應(yīng)用與未來展望

早些時(shí)候，這家醫(yī)院已經(jīng)將3D打印技術(shù)成功應(yīng)用于多例心臟手術(shù)案例中。根據(jù)醫(yī)院基金會(huì)發(fā)布的一份研究報(bào)告，該院的心胸外科研究部門在3D打印主動(dòng)脈裝置領(lǐng)域一直保持著領(lǐng)先地位。2022年，通過PEARS（個(gè)人外部主動(dòng)脈根部支持）項(xiàng)目，他們?yōu)槌�過100名患者提供了3D打印的主動(dòng)脈根部外部支持裝置。

PEARS項(xiàng)目運(yùn)用個(gè)性化3D打印網(wǎng)片來加固天然主動(dòng)脈的薄弱部位，并顯著改善了主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全或動(dòng)脈瘤風(fēng)險(xiǎn)患者的預(yù)后。報(bào)告還提到了引入Ascyrus Medical夾層支架，以及與主要大學(xué)的合作，這反映了醫(yī)院在主動(dòng)脈護(hù)理創(chuàng)新方面的堅(jiān)定承諾。

以上案例，很好的展示了3D打印如何通過提供患者主動(dòng)脈的實(shí)體模型，幫助外科醫(yī)生優(yōu)化手術(shù)策略，減少意外，并指導(dǎo)決策，從而提高手術(shù)安全性和成功率。實(shí)際上，這些患者順利康復(fù)，且沒有出現(xiàn)癱瘓等嚴(yán)重并發(fā)癥，這進(jìn)一步證明了這種預(yù)先規(guī)劃程序的重要性。它表明，在最復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)最高的手術(shù)中，3D打印復(fù)制品等工具也能幫助實(shí)現(xiàn)更好的結(jié)果。