3D打印心臟“實景地圖”為醫(yī)生手術中“導航”

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“實景地圖”，可幫助醫(yī)生了解復雜病灶、研究手術通路、提前在模型上演練手術，也可以為患者講解病情及治療方式，進行術后康復指導。

武漢的醫(yī)院從十年前開始試水3D打印技術，并從2015年開始跑步進入“3D打印時代”，這一新技術已令骨科、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打印技術的應用“稍慢一步”。

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

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，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、動脈導管未閉、房間隔缺損、主動脈瓣輕度關閉不全、三尖瓣輕—中度反流、降主動脈管徑偏細等多種異常，屬于復雜的先心病。

2022年3月2日，小孟住進亞心醫(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，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，修補心臟缺損、更換人工血管。術后，她血壓很快變回正常，3月25日康復出院。

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，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，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)復雜，手術難度很大。醫(yī)生打印出超超心臟的1∶1模型，還原心臟內(nèi)部的精細結(jié)構(gòu)。將模型當作“實景地圖”，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、肺動脈重建術，孩子術后恢復良好。

一個月后，醫(yī)院又收到河南某醫(yī)院的申請：一位患者患有復雜先心病，手術難度很大，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“實物”基礎上進行會診，預演手術方案。由于患者心臟結(jié)構(gòu)過于復雜，異常部位較多，僅建模就用了兩三天時間，打印模型又花費20多個小時。陶涼及團隊根據(jù)心臟模型表現(xiàn)出來的病灶情況，制定了精密的手術方案，趕到河南為患者做了手術，對方目前已經(jīng)康復。

“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雜心臟病患者進行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’帶回家做紀念�！�

金博文介紹，近年來，3D打印在武漢各大醫(yī)院應用廣泛，但多是在骨科、口腔科等科室，用于心血管專科的醫(yī)院較少。通過3D打印的模型，可幫助醫(yī)生了解復雜病灶、研究手術通路、提前在模型上演練手術、術中“導航”；也可以為患者講解病情及治療方式，進行術后康復指導。

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打印技術為嚴重骨盆骨折的患者做手術。手術順利完成后，該院官網(wǎng)曾預測：“3D打印技術有這么多好處和用處，在不久的將來一定會像CT、MRI一樣被普遍應用�！�

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

以華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(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，為復雜骨折的患者打印傷處模型，利用模型模擬手術操作；再接著，口腔科也引入3D打印機，用來制作牙套、假牙等，精密度和強度大大提高。目前，該院多個科室均已開展3D打印技術。

不過，目前3D打印技術在臨床的應用，主要用于術前規(guī)劃、提前演練、骨科匹配等方面，而備受關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，科技攻關的速度能快點、再快點，早日實現(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。