3D打印心臟“實(shí)景地圖”為醫(yī)生手術(shù)中“導(dǎo)航”

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(shí)景地圖”，可幫助醫(yī)生了解復(fù)雜病灶、研究手術(shù)通路、提前在模型上演練手術(shù)，也可以為患者講解病情及治療方式，進(jìn)行術(shù)后康復(fù)指導(dǎo)。

武漢的醫(yī)院從十年前開(kāi)始試水3D打印技術(shù)，并從2015年開(kāi)始跑步進(jìn)入“3D打印時(shí)代”，這一新技術(shù)已令骨科、口腔科、整形外科等�？频幕颊呤芑�，但由于心臟是搏動(dòng)性的柔性肌肉器官，3D打印技術(shù)的應(yīng)用“稍慢一步”。

2020年11月，武漢亞洲心臟病醫(yī)院引進(jìn)3D打印設(shè)備，已為十多例復(fù)雜心臟病患者開(kāi)展3D打印手術(shù)。心臟怎樣“打印”，又如何幫助醫(yī)生們做手術(shù)？近日，長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者對(duì)此進(jìn)行了探訪。

3小時(shí)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(guò)治療。去年，小孟被查出高血壓，病因與先天性心臟病有關(guān)，吃降壓藥不對(duì)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(dòng)脈導(dǎo)管未閉、房間隔缺損、主動(dòng)脈瓣輕度關(guān)閉不全、三尖瓣輕—中度反流、降主動(dòng)脈管徑偏細(xì)等多種異常，屬于復(fù)雜的先心病。

今年3月2日，小孟住進(jìn)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(xì)建模，1∶1打印出主動(dòng)脈弓（主動(dòng)脈上部弓形彎曲的部分）的病變部位。

記者在打印現(xiàn)場(chǎng)看到，該院采用的是彩色多材料3D打印機(jī)，噴頭來(lái)回噴射光敏樹(shù)脂，經(jīng)過(guò)校平、固化后，產(chǎn)品層層堆積成型。

打印持續(xù)約3小時(shí)。工作人員去掉果凍狀的大塊支撐物，最終得到紅色的主動(dòng)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(fù)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(gè)小時(shí)�！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(shù)，修補(bǔ)心臟缺損、更換人工血管。術(shù)后，她血壓很快變回正常，3月25日康復(fù)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(kāi)展3D打印輔助手術(shù)，對(duì)象是9歲先心病患兒超超（化名）。男孩3個(gè)月大時(shí)就接受過(guò)手術(shù)，但隨著身高、體重的增長(zhǎng)，心臟問(wèn)題再次出現(xiàn)。

超超心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手術(shù)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(xì)結(jié)構(gòu)。將模型當(dāng)作“實(shí)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(shù)、肺動(dòng)脈重建術(shù)，孩子術(shù)后恢復(fù)良好。

一個(gè)月后，醫(yī)院又收到河南某醫(yī)院的申請(qǐng)：一位患者患有復(fù)雜先心病，手術(shù)難度很大，希望亞心醫(yī)院院長(zhǎng)陶涼會(huì)診。

患者不在本地，僅能傳來(lái)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(shí)物”基礎(chǔ)上進(jìn)行會(huì)診，預(yù)演手術(shù)方案。由于患者心臟結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，異常部位較多，僅建模就用了兩三天時(shí)間，打印模型又花費(fèi)20多個(gè)小時(shí)。陶涼及團(tuán)隊(duì)根據(jù)心臟模型表現(xiàn)出來(lái)的病灶情況，制定了精密的手術(shù)方案，趕到河南為患者做了手術(shù)，對(duì)方目前已經(jīng)康復(fù)。

“幾乎每個(gè)嘗試3D打印的患者對(duì)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)生金博文告訴記者，從去年11月至今，他和同事為十多名復(fù)雜心臟病患者進(jìn)行3D打印，聽(tīng)到最多的感慨是：“原來(lái)我的心臟是這個(gè)樣子！”金博文說(shuō)：“出院時(shí)，患者會(huì)把自己的‘心’帶回家做紀(jì)念�！�

金博文介紹，近年來(lái)，3D打印在武漢各大醫(yī)院應(yīng)用廣泛，但多是在骨科、口腔科等科室，用于心血管�？频尼t(yī)院較少。通過(guò)3D打印的模型，可幫助醫(yī)生了解復(fù)雜病灶、研究手術(shù)通路、提前在模型上演練手術(shù)、術(shù)中“導(dǎo)航”；也可以為患者講解病情及治療方式，進(jìn)行術(shù)后康復(fù)指導(dǎo)。

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(shù)為嚴(yán)重骨盆骨折的患者做手術(shù)。手術(shù)順利完成后，該院官網(wǎng)曾預(yù)測(cè)：“3D打印技術(shù)有這么多好處和用處，在不久的將來(lái)一定會(huì)像CT、MRI一樣被普遍應(yīng)用。”

這個(gè)預(yù)測(cè)早已成為現(xiàn)實(shí)：隨著技術(shù)的發(fā)展，從2015年起，武漢探索3D打印技術(shù)的醫(yī)院越來(lái)越多。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，現(xiàn)在，3D打印技術(shù)已在同濟(jì)醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院、湖北省人民醫(yī)院、武漢大學(xué)中南醫(yī)院、武漢兒童醫(yī)院等大醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用，用3D打印制作骨骼、關(guān)節(jié)模型，輔助手術(shù)的做法，已經(jīng)成為臨床日常之一。

以華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院為例。2015年，該院在全國(guó)首次為失去左手的6歲男孩制作了3D打印的機(jī)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(shù)，為復(fù)雜骨折的患者打印傷處模型，利用模型模擬手術(shù)操作；再接著，口腔科也引入3D打印機(jī)，用來(lái)制作牙套、假牙等，精密度和強(qiáng)度大大提高。目前，該院多個(gè)科室均已開(kāi)展3D打印技術(shù)。

不過(guò)，目前3D打印技術(shù)在臨床的應(yīng)用，主要用于術(shù)前規(guī)劃、提前演練、骨科匹配等方面，而備受關(guān)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(guān)的速度能快點(diǎn)、再快點(diǎn)，早日實(shí)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(lái)新的希望。

來(lái)源：長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)
（長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者王春嵐 李俊 通訊員呂惠 宋蒙）