西京醫(yī)院通過3D打印降低心血管手術風險

來源： Stratasys

楊劍（空軍軍醫(yī)大學、西京醫(yī)院心血管外科教授、博士研究生導師）

臨床專長：復雜結構性心臟病的微創(chuàng)及介入治療，在國內(nèi)率先開展了經(jīng)導管主動脈瓣置換、二尖瓣修復以及二尖瓣置換等創(chuàng)新性治療技術。通過3D打印技術的多模態(tài)評估，楊劍教授及其團隊已經(jīng)完成了近500例心血管疾病的微創(chuàng)介入治療手術。

我們根據(jù)患者的影像數(shù)據(jù)用3D打印建立1:1的模型，來發(fā)現(xiàn)手術過程中不可預見的問題，從而幫助制定術前計劃，模擬手術過程，讓心血管手術更加精準，大大降低手術風險與創(chuàng)傷，還能極大程度節(jié)省患者時間，提高手術效率。

—楊劍教授

空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院心血管外科

Stratasys PolyJet 3D打印技術在心血管手術術前準備中顯得尤為重要

西安馬克醫(yī)療科技有限公司是一家將數(shù)字技術，特別是3D打印和心血管臨床醫(yī)學相結合，開展醫(yī)學3D打印、生產(chǎn)和銷售，以及醫(yī)學數(shù)字技術服務的綜合性高新技術企業(yè)，為多家醫(yī)院提供以醫(yī)學3D打印為基礎的心血管疾病數(shù)字醫(yī)療解決方案。

Stratasys打印機基于 PolyJet 的3D打印技術可以生產(chǎn)光滑、精確的醫(yī)學模型，微觀層分辨率和精度可以達到0.1毫米，能夠在模擬柔軟和堅硬紋理的同時制造幾乎任何解剖結構，以及全彩外觀。

3D模型是根據(jù)病人的CT掃描而創(chuàng)建的，因此醫(yī)生可以在進入手術室之前對所有操作進行模擬。

“心血管手術那是失之毫厘謬以千里的，每一個手術背后就是一條條鮮活的生命，3D打印模型能夠為我們實施我們心血管的個性化醫(yī)療和精準醫(yī)療提供巨大的助力和幫助，”楊劍教授解釋道，“我們通過這樣的模型，這是我們真實的病例，一比一的。對于我們心血管醫(yī)生來看的話，我們就能看得非常的清楚�！�

3D實物模型在結構形態(tài)、組織分布和物理觸覺方面能提供更多的信息，有助于醫(yī)生制定更加安全的手術策略。

3D打印可以在一次打印工作中模擬從軟組織和肌肉到軟骨和骨骼的一切。心血管醫(yī)生甚至可以將透明材料結合起來，以獲得隱藏組織和血管的通暢視圖。3D模型可以顯示心血管醫(yī)生將面臨的情況同時可以被手術團隊觸摸、傳閱和討論。
圖片

最大程度地減輕了對患者的創(chuàng)傷
日前，空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院心血管外科楊劍教授團隊利用3D打印技術為一位76歲主動脈瓣狹窄患者成功實施了經(jīng)導管主動脈瓣置換手術，手術成功，目前恢復狀態(tài)良好。

術前楊劍教授團隊通過仔細查體，評估影像學檢查結果，將重建好的數(shù)據(jù)文件導入 Stratasys J750 Digital Anatomy 多材料全色彩3D打印機中進行打印。3D打印主動脈根部模型，可清楚觀察到該患者主動脈瓣鈣化程度，瓣葉形態(tài)及毗鄰解剖結構，在評估報告的基礎上可讓術者及團隊更直觀的了解患者主動脈根部解剖結構，制定詳盡的手術方案。

由于詳盡的術前計劃，手術時間大大縮短，創(chuàng)傷出血量、術中透視次數(shù)也明顯減少，手術的精準性及安全性得到了明顯提高，手術順利完成。由于手術的巨大風險，改善手術安全性和成功結果的新方法將對公共衛(wèi)生產(chǎn)生深遠影響。

醫(yī)學模型允許心血管醫(yī)生精確地計劃他們在手術中必須完成的任務。一個針對病人的模型讓心血管醫(yī)生能夠看到和感覺到他們在手術中會遇到什么。

這樣，心血管醫(yī)生就能準確地計劃出手術過程中必須做的事情，這就是3D打印的作用。

3D打印可以減少過程中可能發(fā)生的意外。由特定患者模型提供的信息使心血管醫(yī)生更清楚地了解他/她將面對什么，從而使患者獲得更滿意的結果。當心血管醫(yī)生對病人解剖的了解來自于MRI、X光或CT掃描的2D透視圖時，有些情況是無法預料的。通常，心血管醫(yī)生通過研究二維圖像來預先計劃所有的手術策略。

但是由于醫(yī)生需要在腦海中想象病變部位的三維結構，這對醫(yī)生的經(jīng)驗有很高的要求，也存在著手術風險。術前使用3D模型進行必要的模擬，可以排除術中意外情況的發(fā)生，這意味著患者可以避免由于意外導致的手術費用，這在復雜和罕見的病例中尤其重要。

無論是打印血液、骨骼、心臟還是皮膚，3D打印都是組織工程的主流工具。3D打印機可以將化學物質(zhì)與陶瓷粉末結合，形成復雜的陶瓷支架，促進骨骼以任何形狀生物組織3D打印從零開始，包含許多自然幾何，剛度，和生物線索，可以創(chuàng)建完整的功能。3D打印技術大大縮短了術中固定整形的時間，提高了手術的準確性，降低了手術難度，減少了患者的損傷。

多材料3D打印技術
Stratasys利用多噴射技術的優(yōu)勢，提供PolyJet 的多功能性、高性能和高生產(chǎn)效率。多材料打印機支持混合式零件，可在同一零件中組合使用多種基本材料和數(shù)字材料，能夠通過混合各種單獨的基本材料來創(chuàng)造出具有不同特性的新材料。

同時還支持混合托盤，這意味著一個成品托盤可容納由不同材料制成的多個零件，從而提高生產(chǎn)效率。