實(shí)體模型的力量：查爾斯王子醫(yī)院的3D打印手術(shù)案例

2025年7月14日，澳大利亞布里斯班的查爾斯王子醫(yī)院外科醫(yī)生成功為一名50多歲的男性患者實(shí)施了一項(xiàng)復(fù)雜的主動(dòng)脈手術(shù)，患者的主動(dòng)脈擴(kuò)張至正常大小的四倍，醫(yī)護(hù)人員形容其胸部如同“定時(shí)炸彈”。為了確保手術(shù)的成功，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)使用了真人大小的3D打印主動(dòng)脈模型，這一技術(shù)創(chuàng)新為手術(shù)提供了重要支持。



3D打印模型的設(shè)計(jì)與制作
這款3D打印的主動(dòng)脈模型由赫斯頓生物制造研究所的工程師精心設(shè)計(jì)，花費(fèi)了近四天時(shí)間，使用多種材料打印而成。模型不僅能準(zhǔn)確地反映主動(dòng)脈的形狀，還具備一定的柔韌性，方便外科醫(yī)生在手術(shù)前進(jìn)行觸摸和研究。

利亞姆·喬治森是參與制作該模型的工業(yè)設(shè)計(jì)師，他表示，模型結(jié)合了硬質(zhì)和軟質(zhì)材料，這使部分區(qū)域摸起來(lái)像骨頭，而其他區(qū)域則如同肌肉，能夠更真實(shí)地模擬人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。




△柔軟的3D打印模型

精確手術(shù)規(guī)劃的重要性
在澳大利亞和新西蘭，共有39個(gè)醫(yī)院?jiǎn)挝荒軌蜻M(jìn)行成人心臟手術(shù)，但僅有少數(shù)醫(yī)院能夠執(zhí)行高度復(fù)雜的手術(shù)如主動(dòng)脈弓置換術(shù)。這類手術(shù)不僅耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)9小時(shí)，還需要在手術(shù)中冷卻患者的身體并暫停血流約20分鐘，外科醫(yī)生需要快速安裝合成移植物。查爾斯王子醫(yī)院的血管和血管內(nèi)外科醫(yī)生薩曼莎·佩登博士形容使用的移植物為“柔軟的防水夾克”，并稱其“如同精美的管道”。



傳統(tǒng)上，外科醫(yī)生在規(guī)劃手術(shù)時(shí)依靠二維掃描圖像（如CT或MRI）。然而，借助逼真的3D模型，醫(yī)生們能實(shí)際握住、旋轉(zhuǎn)并詳細(xì)檢查患者動(dòng)脈的形狀。這種動(dòng)態(tài)交互的方式能夠幫助外科醫(yī)生更精準(zhǔn)地規(guī)劃復(fù)雜的曲線和脆弱的血管結(jié)構(gòu)，大大降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。


△查爾斯王子醫(yī)院手術(shù)室內(nèi)，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)

患者的良好恢復(fù)情況
手術(shù)后患者恢復(fù)良好，目前已離開重癥監(jiān)護(hù)室，開始了康復(fù)治療。根據(jù)醫(yī)院報(bào)告，他沒(méi)有出現(xiàn)截癱等嚴(yán)重并發(fā)癥，手臂和腿部均能正常活動(dòng)。盡管如此，他仍需在年內(nèi)接受第二次手術(shù)，以更換主動(dòng)脈下段。此次手術(shù)的成功不僅歸功于3D打印技術(shù)的應(yīng)用，還體現(xiàn)了創(chuàng)新在臨床實(shí)踐中的轉(zhuǎn)化價(jià)值。佩登博士表示：“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?！?br />
推廣3D打印技術(shù)的前景
查爾斯王子醫(yī)院并非首次在心臟手術(shù)中使用3D打印。根據(jù)醫(yī)院推出的相關(guān)項(xiàng)目，近年來(lái)，其心胸外科研究部門已成為3D打印主動(dòng)脈裝置的領(lǐng)導(dǎo)者。2022年，他們借助PEARS（個(gè)人外部主動(dòng)脈根部支持）項(xiàng)目，為超過(guò)100名患者提供了3D打印的主動(dòng)脈根部外部支持裝置，顯著改善了患者的預(yù)后。

這一案例突顯了3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的巨大潛力。赫斯頓生物制造研究所正繼續(xù)研發(fā)更先進(jìn)的模型，未來(lái)可能會(huì)添加模擬血流的功能，讓醫(yī)生在實(shí)際手術(shù)前進(jìn)行更加逼真的練習(xí)。通過(guò)建立實(shí)體模型，外科醫(yī)生能夠在手術(shù)前更好地準(zhǔn)備，有效減少了潛在風(fēng)險(xiǎn)。