學(xué)醫(yī)的都知道，X光機的發(fā)明為醫(yī)生提供了獲取二維信息的可能，后來出現(xiàn)的CT和核磁共振可以提供患處的三維信息，到了3D打印模型實現(xiàn)后，醫(yī)學(xué)得到了另一個提升。利用3D打印技術(shù)制作的關(guān)節(jié)、骨骼、義齒等模型可用于骨科、口腔科等，這在我國已不鮮見。但今天與大家聊的不是3D打印的骨骼或義齒，而是心臟血管及瓣膜。

要了解3D打印的心臟瓣膜需知曉TAVI

　　心臟瓣膜性疾病是常見的心臟疾病，其中的主動脈瓣狹窄多是先天性或風(fēng)濕炎癥，以及比例較少的老年性主動脈瓣鈣化引起。近年來，隨著社會老齡化，老年人單純性主動脈瓣鈣化引發(fā)的主動脈瓣狹窄越來越多見，患者一旦發(fā)展至嚴(yán)重主動脈瓣狹窄伴有臨床癥狀如心絞痛、暈厥和心力衰竭，預(yù)后極差，生存期僅2-5年。經(jīng)皮主動脈瓣球囊擴(kuò)張術(shù)和藥物治療僅能姑息性緩解臨床癥狀，但現(xiàn)實中，這一人群通常合并較多的基礎(chǔ)疾病，身體耐受性差，約有超過1/3不能接受外科開胸手術(shù)。

　　2005年，世界首例微創(chuàng)不停跳外科主動脈瓣置換術(shù)被宣布獲得成功。這個手術(shù)正是TAVI，即經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)，它的出現(xiàn)為高齡危重主動脈瓣狹窄患者帶來了延續(xù)生命的希望。

TAVI是怎么做的呢？

　　TAVI是將支架技術(shù)和生物瓣技術(shù)進(jìn)行了有機結(jié)合，用哺乳動物（牛或馬）心包或生物瓣膜制成的三葉瓣縫合在金屬網(wǎng)狀支架內(nèi)，兩者一起折疊壓縮進(jìn)輸送導(dǎo)管或球囊導(dǎo)管，通過自膨脹或球囊擴(kuò)張方式釋放并撐在大動脈根部，將原鈣化狹窄的瓣膜推開而被人工瓣取代，起到解除梗阻、改善心功能的作用。

　　手術(shù)操作時可使用兩種入路，即經(jīng)股動脈逆向入路和經(jīng)心尖前向入路，兩者原則是相同的。研究發(fā)現(xiàn)，兩種入路的30天生存率相似，均有一定的局部穿刺點并發(fā)癥發(fā)生率。但經(jīng)股動脈法操作更簡單，不需外科醫(yī)生幫忙即可完成，目前發(fā)展趨勢是首選股動脈法，對血管路入途徑不能滿足手術(shù)條件者才用經(jīng)心尖法。

　　在TAVI開展并迅速發(fā)展的10年，它的覆蓋國家已有40多個，到2013年，TAVI已用于超過50000例患者。不論是早期的單中心小規(guī)模注冊研究還是近期的數(shù)個大規(guī)模多中心注冊研究、以及前瞻性隨機對照研究均顯示了TAVI在高危嚴(yán)重主動脈瓣狹窄患者治療重度安全性和有效性。

3D打印模型為TAVI提供了什么？

　　TAVI實施前，醫(yī)生通過影像手段了解患者瓣膜數(shù)據(jù)，并在腦中形成立體結(jié)構(gòu)，可以說手術(shù)的成功主要依靠術(shù)者的臨床水平、經(jīng)驗和“想象力”，剩下的就是“運氣”。如果測量的瓣口尺寸與實際不符，很可能會出現(xiàn)支架移位、脫位，手術(shù)失敗患者死亡。

　　所以你會問，如果能在體外測量或觀摩就好了。的確，炫酷的3D打印模型技術(shù)正在解決這一問題。

　　這是用3D打印制作模型的準(zhǔn)備階段：

　　然后通過嚴(yán)格的質(zhì)檢工藝生產(chǎn)的模型：

　　模型能顯示瓣口大小，以及瓣膜狀況和鈣化點位置（藍(lán)色部分為鈣化點），為臨床醫(yī)生提供最直觀可見的參考。

　　3月5日下午，北京阜外醫(yī)院順利完成首例3D打印技術(shù)引導(dǎo)下的TAVI手術(shù)。該例手術(shù)從最初的患者手術(shù)方案制定，到方案可行性測試，再到植入瓣環(huán)尺寸確定都借助了3D打印技術(shù)，最大限度提高了手術(shù)成功率，系國內(nèi)首創(chuàng)。據(jù)該手術(shù)的主刀醫(yī)生北京阜外醫(yī)院吳永健教授介紹，他們在術(shù)前通過Materialise Mimics專業(yè)3D影像處理軟件對患者的心臟CT數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建打印，復(fù)制出和患者一模一樣的動脈根部模型及病灶鈣化點。醫(yī)療團(tuán)隊進(jìn)行術(shù)前模擬，并通過模擬中的球囊擴(kuò)張情況獲取鈣化點位移情況以確定瓣膜的精確置換位置以及瓣環(huán)型號的選擇，以進(jìn)一步提高TAVI手術(shù)成功率，這也是運用3D技術(shù)的一大重要原因。

　　據(jù)悉，Heartprint flex 是目前市場上最接近人體心臟的3D打印材料，幫助3D打印模型從觸感、軟硬度、彈性等多個指標(biāo)都最大程度接近真實人體。

　　吳教授在采訪中還提到，對于哪些患者需要在3D打印技術(shù)引導(dǎo)下實施TAVI手術(shù)，已經(jīng)在研究中，試驗的最終數(shù)據(jù)將為臨床提供推薦建議。

3D打印技術(shù)能為心血管領(lǐng)域做什么？

　　3D打印技術(shù)可根據(jù)患者個體的二維掃描數(shù)據(jù)再通過專業(yè)處理軟件最后實現(xiàn)定制化的心臟建模，實現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)測量；其次，個性化的3D打印心臟模型有助于研究生教學(xué)，它可以更加形象直觀地向?qū)W生展示復(fù)雜案例中的特殊心臟結(jié)構(gòu)，便于老師講解；最后，也是最重要的一點，心臟建模數(shù)據(jù)和個性化的3D打印心臟模型可以用來觀察患者復(fù)雜的心臟解剖結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃與預(yù)演，以找到最佳手術(shù)路徑，這對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性心臟病尤為重要。

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