3D醫(yī)療應(yīng)用故事：3D打印心臟如何幫助醫(yī)生救活一個(gè)大爺

究竟3D打印和3D數(shù)字在醫(yī)療中,，是一種怎樣的地位和作用,？南極熊希望通過(guò)一個(gè)案例故事,，可以給讀者一個(gè)完整的情景化認(rèn)識(shí)。文中會(huì)涉及到大量的心血管方面的醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ),，寫(xiě)得非常專業(yè),，還特別把很多細(xì)節(jié)都充分展示出來(lái)。
南極熊認(rèn)為,，下面這個(gè)故事,，可以算得上全國(guó)醫(yī)療3D應(yīng)用的一個(gè)教科書(shū)式的應(yīng)用。

2016年4月10日上午11點(diǎn),，阜外醫(yī)院鄭宏主任辦公室內(nèi),，一道帶著輕松卻及其肯定的聲音響起，“手術(shù)效果很好,，恢復(fù)也很好,。也沒(méi)有引起其他的并發(fā)現(xiàn)象，放心吧!”,鄭主任看著70多歲的付大爺?shù)膹?fù)查結(jié)果,，笑著如此說(shuō),。此刻屋子里還有不下三位主任級(jí)別專家級(jí)十余位主治大夫。

△全國(guó)著名的心血管主任醫(yī)生鄭宏教授,，在2016 CIT上利用3D模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解

也許你會(huì)有疑惑,，是什么樣的一個(gè)病例一次復(fù)查后會(huì)引起這樣的關(guān)注？讓我們把時(shí)間倒回,，定格在剛剛結(jié)束的中國(guó)心臟介入大會(huì)那一天,，那一刻……

“這手術(shù)不可能成功！……”醫(yī)生們一個(gè)個(gè)悄然離去,，有的搖著頭,，有的怕人抓到似的踮起腳尖俯身一閃就消失了，剛才還略顯擁擠的手術(shù)室頓時(shí)安靜了下來(lái),。

2016年3月18日上午,，阜外醫(yī)院心導(dǎo)管室，氣氛有點(diǎn)凝固,，時(shí)間仿佛靜止了,。

幸好病人沒(méi)有看見(jiàn)，那個(gè)70多歲的老者,，此刻正漫無(wú)目的而又一無(wú)所知地躺在手術(shù)臺(tái)上——幾天前,，他因心臟缺損引發(fā)的喘憋越來(lái)越嚴(yán)重來(lái)到阜外醫(yī)院就醫(yī)，傳統(tǒng)開(kāi)胸手術(shù),，對(duì)他而言心理負(fù)擔(dān)太重了,，畢竟七十幾歲的人了,，他只好有一搭無(wú)一搭地選擇介入治療來(lái)碰碰運(yùn)氣。如今伴隨他的除了寫(xiě)滿他數(shù)據(jù)影像的大大小小的顯示屏在不停地閃爍,，干凈又略顯冰冷的手術(shù)室就只有鄭宏了,，那是他的主刀大夫，在推送鞘管及放置第二個(gè)封堵器的時(shí)候不太順利,，很多觀摩醫(yī)生轉(zhuǎn)身走了,，但這沒(méi)什么，鄭宏深信他已把病人3D打印的心臟試模研究了很多遍,，手術(shù)方案完備,，剩下的就是一點(diǎn)點(diǎn)認(rèn)真和耐心了。

“這么大的缺損不開(kāi)胸手術(shù)行嗎,？,！”
“術(shù)前為什么不做個(gè)食道超聲？”
“你這樣不行,，建議穿刺兩側(cè)股靜脈并放兩套輸送系統(tǒng)來(lái)放置兩個(gè)封堵傘”

各種術(shù)前術(shù)中的質(zhì)疑之聲從來(lái)就沒(méi)有斷過(guò),。

此時(shí)，人去室空,，反而清凈了,，各種爭(zhēng)論如浮云一樣從他耳邊飄過(guò)，“給我拿個(gè)26的PDA封堵器,�,！彼麍�(jiān)定地說(shuō)，“26的傘應(yīng)該更穩(wěn)當(dāng),�,！�

按照鄭宏事先設(shè)計(jì)的方案，僅穿刺了右側(cè)的股靜脈,，先釋放上方中央型房缺傘,，然后再尋找下方的下腔型房缺，采用動(dòng)脈導(dǎo)管未封閉封堵器（PDA）進(jìn)行封堵,，因?yàn)槟菢硬∪说耐纯嗪筒贿m感會(huì)最小,，但手術(shù)難度會(huì)增加不少,。推送鞘管不順利沒(méi)關(guān)系,，他通過(guò)放入擴(kuò)張管將鞘管送至左房?jī)?nèi)并回拉PDA封堵器至下腔型房缺內(nèi)，透視顯示其形態(tài)凹陷良好,。封堵器大小合適,，來(lái)回推拉也不脫離。

這時(shí),，讓床旁超聲檢測(cè)看封堵器是否放置到位,？可由于患者除并發(fā)多孔缺損外還合并有膨突瘤,，超聲怎么也無(wú)法看清封堵器位置情況。為確保萬(wàn)無(wú)一失,，他增加了一個(gè)右心造影,，通過(guò)造影劑再循環(huán)，看到封堵器與左房底邊貼壁非常到位后,，他放心地釋放了第二個(gè)封堵器,，之后顯示兩枚封堵器非常完美地將兩個(gè)大缺損封閉并牢固地定在房間隔上。

手術(shù)用時(shí)30分鐘,，時(shí)間定格在2016年3月18日11時(shí)46分,，鄭宏很平淡地說(shuō)了一句“做完了，挺好的,�,！比缓缶透吒吲d興拿著他那兩個(gè)3D心臟試模出門(mén)來(lái)，說(shuō)：“我要好好給大家講講這個(gè),�,！�

70多歲的老人聽(tīng)見(jiàn)了，感激地說(shuō)了一句“謝謝啊”

△2016 CIT國(guó)際會(huì)議結(jié)構(gòu)性心臟病主會(huì)場(chǎng)正在進(jìn)行介入治療手術(shù)演示

聽(tīng)到這聲感謝的,，除了鄭宏,，還有距離手術(shù)室20公里遠(yuǎn)，正在收看直播的數(shù)千名心臟病專家,。

第十四屆中國(guó)介入心臟病學(xué)大會(huì)（簡(jiǎn)稱CIT）2016 年 3 月 17至 20 日在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重召開(kāi),，世界各地7000 多名心臟血管病領(lǐng)域、介入放射與影像學(xué)領(lǐng)域和其它相關(guān)衛(wèi)生領(lǐng)域的專家參加與會(huì),。

3 月 18 日為大家示范結(jié)構(gòu)性心臟病介入治療的手術(shù)演示并進(jìn)行實(shí)況轉(zhuǎn)播的就是如上所述的這臺(tái)手術(shù),。有些先知先覺(jué)的醫(yī)生開(kāi)始私下議論：“傳統(tǒng)的超聲、CT+3D數(shù)據(jù)試模造就更精準(zhǔn)安全的手術(shù)方案,， 3 月 18 日這臺(tái)手術(shù),，也許會(huì)改變世界心血管介入治療的未來(lái)……”

3月18日上午10時(shí)，阜外醫(yī)院介入治療科鄭宏教授所進(jìn)行的“介入治療先天性心臟病多發(fā)性房間隔缺損合并膨突瘤形成”的手術(shù)演示正式開(kāi)始,。

受治的患者是一位70歲的男性老者,，幾年前因胸悶不適就診發(fā)現(xiàn)有先心病且病情特殊到多家醫(yī)院均被告知需要開(kāi)刀手術(shù)治療。由于患者年齡大且恐懼承受不了開(kāi)刀手術(shù)的巨大損傷,，其本人及家屬均不愿意接受而拖延至今,。今年患者喘憋加重經(jīng)朋友推薦到阜外醫(yī)院診治，恰巧遇上鄭宏教授的門(mén)診,。他的心臟超聲檢查結(jié)果診斷為“房間隔膨突瘤伴多發(fā)性房缺”,，其中較大的缺損緊鄰下腔靜脈，以往這種下腔型房缺只有通過(guò)外科手術(shù)才能治療。

鄭宏教授告訴患者他首創(chuàng)的采用PDA封堵器介入治療法可以解決不開(kāi)刀治愈下腔型房缺,，但建議患者定制一個(gè)3D打印“心臟試�,！保�可以進(jìn)一步了解缺損的“解剖結(jié)構(gòu)”和“精度”以利更好選擇合適大小型號(hào)的封堵器械,。

△鄭宏教授正在阜外醫(yī)院導(dǎo)管室進(jìn)行多發(fā)性房缺（中央+下腔型）的介入治療術(shù)

這臺(tái)完全由中國(guó)醫(yī)生自主研發(fā)的介入治療方案中,，“心臟試模”（即根據(jù)患者的自身CT掃描結(jié)果而計(jì)算生成用于進(jìn)行3D打印的數(shù)據(jù)）,，作為臨床手術(shù)模擬規(guī)劃的新工具,，給了主刀醫(yī)生們一個(gè)新的維度。

從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來(lái)講,，精準(zhǔn)醫(yī)療已經(jīng)走在了惠及患者們的道路上了,，行走在這條路上的如鄭宏一樣的醫(yī)生們，在許多人看來(lái)是偏執(zhí)的,，用現(xiàn)成的材料和技術(shù)不是已經(jīng)很好了嗎,？何必再求私人定制般的精準(zhǔn)呢？中國(guó)患者這么多又不愁沒(méi)有患者,，對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō),，不出意外最重要，患者口碑也會(huì)最好,，何必冒風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)新呢,？再說(shuō)，用國(guó)外的進(jìn)口貨不是更省事嗎,，不少患者都認(rèn)為國(guó)外的一定比國(guó)內(nèi)的好,，何苦自主創(chuàng)新呢？

鄭宏,，一個(gè)留洋回來(lái)的海歸醫(yī)生從回國(guó)那天起就不認(rèn)為自己會(huì)輸給國(guó)外同行,，甚至跑到了許多國(guó)際同行的前面。從1994年起,，他曾不知有多少次守在B超室外尋找愿意接受介入治療的患者,，那時(shí)介入手術(shù)還不如今天這樣普及，早年他的前幾例受術(shù)者都是他從B超室外堵來(lái)的,。再后來(lái),，他自己研究用來(lái)作封堵器的材料，并曾經(jīng)拿到試字號(hào)的自主研發(fā)的封堵器用于臨床,，給不少患者實(shí)施了又便宜又好的介入治療心臟缺損修補(bǔ)手術(shù),。在一向求穩(wěn)求安全的醫(yī)生職業(yè)生涯中，他的不安分的和近乎偏執(zhí)的創(chuàng)新精神在許多同行里并不被看好,。


近年來(lái),，他和同樣以自主創(chuàng)新為生命的“即刻叁維數(shù)據(jù)”（一家強(qiáng)調(diào)自主醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，詳見(jiàn)南極熊做的獨(dú)家報(bào)道《北京這家醫(yī)療即刻叁3D企業(yè)即將獲得國(guó)家CFDA認(rèn)證》http://93item.com/thread-66383-1-1.html）一拍即合,。

自2012年起,，鄭宏在我國(guó)首先開(kāi)展此項(xiàng)研究工作，并先后完成國(guó)際上首例“3D打印指導(dǎo)下主動(dòng)脈竇瘤破裂介入治療”和“3DP技術(shù)指導(dǎo)采用動(dòng)脈導(dǎo)管未閉封堵器介入治療下腔型房間隔缺損”等,。

到目前為止,，鄭宏和“即刻叁”建立了世界上第一個(gè)結(jié)構(gòu)性心臟病三維數(shù)據(jù)庫(kù)，其數(shù)據(jù)規(guī)模達(dá)到了千組級(jí)別,。鄭宏說(shuō)：“這些結(jié)構(gòu)性心臟病的3D醫(yī)療數(shù)據(jù)對(duì)于手術(shù)規(guī)劃,、介入醫(yī)療器械設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)教育等方面會(huì)有巨大的貢獻(xiàn),，并最終惠及患者,，這條路值得努力�,！�

這幾年他們制作了百余例心血管病的3D心臟試模,，在這些試模的引導(dǎo)下完成了特殊或復(fù)雜的心血管病介入治療與外科手術(shù)數(shù)十余例次，其中許多病例的治療都有所創(chuàng)新與突破,。其“3DP技術(shù)指導(dǎo)采用動(dòng)脈導(dǎo)管未閉封堵器介入治療下腔型房間隔缺損”更是打破了下腔型房缺不能進(jìn)行介入治療的禁區(qū),。“提出介入治療部分性右上肺靜脈畸形引流合并上腔型房缺方法的可行性并設(shè)計(jì)出喇叭形覆膜支架”以及為其他特殊類型的房缺,、冠狀動(dòng)脈瘺,、肺動(dòng)靜脈瘺以及復(fù)雜先心病術(shù)后殘余病變?yōu)閲?guó)際領(lǐng)先甚至首創(chuàng)。

本次在CIT國(guó)際會(huì)議上的“多發(fā)性下腔型房間隔缺損合并膨突瘤形成病例的介入治療”手術(shù)演示的順利進(jìn)行與成功正是得益于術(shù)前“即刻叁”制作的心臟試模的幫助,。

此次介入治療手術(shù)演示病例的超聲診斷為多發(fā)性房缺,，而且大的缺損為下腔型； 術(shù)前CT檢查數(shù)據(jù)及其轉(zhuǎn)換打印的3D心臟標(biāo)本顯示有3個(gè)房缺且合并房間隔膨突瘤,，大房缺呈上窄下寬形且下緣無(wú)邊,。

手術(shù)演示開(kāi)始時(shí)，鄭宏教授已嫻熟地完成了血管穿刺及右心導(dǎo)管檢查,。由于膨突瘤的原因,，床旁超聲無(wú)法清晰顯示房缺的形態(tài)、位置與大小,，鄭宏教授只能根據(jù)術(shù)前3D打印的患者心臟試模情況,，直接選用國(guó)產(chǎn)最大型號(hào)的封堵器進(jìn)行封堵。術(shù)者先采用PDA封堵器對(duì)上方的房缺進(jìn)行測(cè)量,，然后選用大小合適的房缺封堵器進(jìn)行封堵,，之后把已選好的PDA封堵器將下腔型房缺實(shí)施封堵成功，整個(gè)手術(shù)過(guò)程花費(fèi)時(shí)間共約30分鐘,。盡管該病例的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜且演示轉(zhuǎn)播期間現(xiàn)場(chǎng)許多專家的意見(jiàn)也非常不一,，但鄭宏教授仍然按照其術(shù)前設(shè)計(jì)的既定方案成功地完成了此臺(tái)手術(shù),。

△術(shù)后術(shù)者與同行一起對(duì)3D打印模型進(jìn)行病例研討。

術(shù)后,，與會(huì)專家問(wèn)鄭宏教授為什么整個(gè)手術(shù)過(guò)程如此沉著自信,？

鄭宏教授笑著回答：“因?yàn)樾g(shù)前已經(jīng)有了患者的心臟標(biāo)本，其形態(tài)結(jié)構(gòu)基本了然于心”,。

原來(lái)是3D打印“心臟試�,！币殉蔀猷嵑杲淌谠趶�(fù)雜病例治療過(guò)程中的有力助手與得力工具。

鄭宏說(shuō)：“3D打印技術(shù)將在醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)巨大的變化,，甚至掀起新醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命,！這將有力地助推醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新，為醫(yī)學(xué)診療技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)更多突破,，并為個(gè)性化醫(yī)療與“私人訂制”帶來(lái)良好契機(jī),。

目前，醫(yī)院使用的醫(yī)療器械型號(hào)是受到嚴(yán)格限制的,，這些型號(hào)與患者的實(shí)際情況需求有不少出入,，外科大夫在手術(shù)臺(tái)上根據(jù)患者的病變情況可按自己的理解進(jìn)行各種應(yīng)變與處理，如對(duì)心臟補(bǔ)片進(jìn)行剪裁,。而一旦成產(chǎn)品就不能按需（具體情況）進(jìn)行定制,，這顯然和目前的科技環(huán)境和患者的應(yīng)用需求錯(cuò)位了。3D數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)推動(dòng)醫(yī)療向精準(zhǔn)化發(fā)展,，而我們其它的配套還沒(méi)有跟上,。其實(shí)，只要醫(yī)療器械原材料是生物相容性的,，或只要原材料是一樣的,，其形態(tài)與大小越與患者病變相適應(yīng)越好，這就是3D數(shù)據(jù)醫(yī)療服務(wù)帶給我們的一個(gè)變化,，即個(gè)性化定制成為可能,。而且這在牙科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)是常規(guī)手段了”

患者術(shù)后第二天下地活動(dòng)并與術(shù)者合影留念。

創(chuàng)新的路從來(lái)都是不平坦的,，走在路上的人們也往往會(huì)經(jīng)歷不可避免的孤獨(dú),。“一項(xiàng)技術(shù)的誕生,，總要有人去勇敢嘗試,，有質(zhì)疑其實(shí)是好事。他會(huì)讓我們走得更穩(wěn),，更完善,。”胖乎乎的鄭宏教授似不大在意別人的不配合或是輕視,，就像3月18日,，那場(chǎng)不尋常的手術(shù)結(jié)束后,，他一條腿盤(pán)坐在顯示器前的椅子上，像平時(shí)一樣,，關(guān)注著病人的術(shù)后指標(biāo),，在他身后是醫(yī)院里的人來(lái)人往，醫(yī)生護(hù)士都腳步匆匆,，聲音嘈雜而忙亂，偶有人過(guò)來(lái)問(wèn)剛才手術(shù)的事,，他就轉(zhuǎn)過(guò)頭來(lái)跟人說(shuō)上兩句,，然后依然樂(lè)呵呵地盯著屏幕，或是拿起那個(gè)心臟試�,？戳擞挚�,，寶貝兒似的。

曾記得,，南極熊在一次活動(dòng)中,，聽(tīng)過(guò)鄭宏教授的講座。尤為深刻的是,，他大力呼吁現(xiàn)在的醫(yī)療相關(guān)法律法規(guī),，可以讓醫(yī)生使用最新的技術(shù)來(lái)醫(yī)治病人，而不是被老舊的死規(guī)定限制新技術(shù)的應(yīng)用,，造成病人無(wú)法得到更好的治療,。