3D打印精確還原嬰兒呼吸道，個(gè)性化醫(yī)療護(hù)航復(fù)雜手術(shù)規(guī)劃

來源：Stratasys

100多年來，西雅圖兒童醫(yī)院始終銳意進(jìn)取，致力于滿足嬰幼兒醫(yī)療護(hù)理的獨(dú)特需求。該院近60個(gè)兒科細(xì)分科室的優(yōu)秀醫(yī)生通力協(xié)作，努力為患者提供出色的愛心護(hù)理并在醫(yī)學(xué)研究方面取得突破，這使得西雅圖兒童醫(yī)院不僅是太平洋西北地區(qū)排名第一的兒科醫(yī)院，還接連被評(píng)為全美最佳的兒科醫(yī)院之一。

該院展示了如何通過創(chuàng)新提高治療成效的一個(gè)例子：在進(jìn)入手術(shù)室之前，他們會(huì)運(yùn)用3D打印技術(shù)來規(guī)劃手術(shù)并練習(xí)手術(shù)技巧。這種定制護(hù)理的方法有助于為患有罕見疾病的患者提供安全和改良的治療。

其中一個(gè)案例是一名才出生幾天就被送入西雅圖兒童醫(yī)院接受治療的嬰兒，該名嬰兒顯示出呼吸困難的跡象。在對(duì)其進(jìn)行CT掃描之后，檢查出嬰兒患有右主支氣管狹窄，這是導(dǎo)致新生兒呼吸窘迫的一個(gè)罕見病因。該名嬰兒的右主支氣管狹窄極其嚴(yán)重，這導(dǎo)致她無法有效呼吸，而她的支氣管只有發(fā)絲大小。西雅圖兒童醫(yī)院呼吸道及消化道計(jì)劃主任、醫(yī)學(xué)博士Kaalan Johnson負(fù)責(zé)治療該名嬰兒。Johnson專門研究上呼吸道有復(fù)雜呼吸及吞咽問題兒童的治療方案。

“ 我們?cè)蕉嗟貞?yīng)用能夠運(yùn)用的技術(shù)，包括3D打印技術(shù)，來開拓我們的視野，我們就越能接近目標(biāo)。傳統(tǒng)上非常具有挑戰(zhàn)性和風(fēng)險(xiǎn)的事情，我們現(xiàn)在可以更為輕松地完成。我們也在為孩子們創(chuàng)造更有利的臨床條件，并為他們帶來更好的治療效果。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

對(duì)手術(shù)的成功開展充滿信心

和西雅圖兒童醫(yī)院的許多患者一樣，該名嬰兒的醫(yī)療保健需求十分復(fù)雜，需要來自多個(gè)學(xué)科的專家協(xié)同治療，其中包括耳鼻喉科、心臟科、肺科以及麻醉科。一旦確定患者屬于哪種類型的支氣管狹窄，Johnson及其團(tuán)隊(duì)就能討論出需要進(jìn)行何種手術(shù)。

經(jīng)過慎重考慮，Johnson團(tuán)隊(duì)確定首選的治療方法為滑動(dòng)氣管成形術(shù)。另外，雖然耳鼻喉科醫(yī)生每年都會(huì)進(jìn)行多次滑動(dòng)氣管成形術(shù)，但與其他手術(shù)相比，此類手術(shù)遠(yuǎn)沒有那么常見。

“ 每一個(gè)病例都是獨(dú)特的。支氣管狹窄的確切位置以及狹窄的程度和部位，這些因素都會(huì)對(duì)我們進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃及作出決策產(chǎn)生影響。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

△利用3D打印的呼吸道進(jìn)行工作的Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士

由于對(duì)精確度的要求非常高，同時(shí)手術(shù)十分復(fù)雜，Johnson及其團(tuán)隊(duì)達(dá)成了一項(xiàng)協(xié)議——提前3D打印滑動(dòng)氣管成形術(shù)的每一個(gè)步驟，從而制作出與嬰兒呼吸道同樣大小的模型來進(jìn)行手術(shù)練習(xí)和評(píng)估。

使用Stratasys Digital Anatomy™ 3D打印機(jī)，可以精確還原嬰兒的呼吸道——甚至是生物力學(xué)特性——這讓醫(yī)生可以在得到精確還原的呼吸道上進(jìn)行練習(xí)。

能夠以數(shù)字的方式設(shè)計(jì)復(fù)雜的患者呼吸道，并將其打印出來，不僅能使醫(yī)生們進(jìn)行詳細(xì)的虛擬手術(shù)規(guī)劃，還讓他們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行預(yù)演，這讓所有人對(duì)手術(shù)的成功開展充滿信心。

“ 一旦開始進(jìn)行氣管分割，就無法回頭了。你需要對(duì)切割的位置和切割的角度了然于胸。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

△3D打印的呼吸道

個(gè)性化醫(yī)療的價(jià)值所在

向一個(gè)承受打擊的家庭解釋像支氣管狹窄這樣復(fù)雜的病情是十分困難的。有證據(jù)表明，在家屬所聽到的與醫(yī)生所告訴他們的這兩者之間，可能會(huì)存在信息缺失，而這便是3D打印發(fā)揮作用的地方。通過打印3D模型，家屬、醫(yī)生和學(xué)生可以拿到需要參考的實(shí)物，同時(shí)家長(zhǎng)可以真切感受到某種疾病所帶來的影響。

“ 經(jīng)驗(yàn)告訴我們，拿到可以觸摸和感覺，并且可移動(dòng)的東西是特別重要的。在對(duì)幼小嬰兒的呼吸道進(jìn)行手術(shù)時(shí)，要知道這是一種會(huì)不停移動(dòng)的柔性結(jié)構(gòu)。能夠手握模型，和同事共同執(zhí)行實(shí)際的手術(shù)步驟，可以讓我們進(jìn)行重要的討論和學(xué)習(xí)。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

“ 從規(guī)劃過程、團(tuán)隊(duì)的術(shù)前預(yù)演以及家屬能夠理解手術(shù)過程并且還能向其他人解釋手術(shù)過程，我們都能得到益處，這是值得欣喜的。我認(rèn)為我們的確在這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)了重要價(jià)值，并且為我們的呼吸道患者提供了更多的個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

在開始手術(shù)前，Johnson及其團(tuán)隊(duì)與患者家屬一同坐下來仔細(xì)審查了每一個(gè)細(xì)節(jié)。他們還打印了嬰兒呼吸道的3D模型，來展示對(duì)患者的手術(shù)計(jì)劃。該名嬰兒是當(dāng)時(shí)在西雅圖，該名嬰兒是在西雅圖兒童醫(yī)院接受滑動(dòng)氣管成形術(shù)的年齡最小的患者。

Johnson還在患者滿月的時(shí)候送給她的母親一個(gè)真實(shí)尺寸的3D打印模型。這可以讓她的母親向親朋好友展示。她說，能夠向其他人直觀地解釋是非常難得的，這一小塊打印塑料對(duì)她來說意味著一切。

△患者母親和手拿3D打印呼吸道的Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士

手術(shù)前一天晚上，外科醫(yī)生們?cè)跁?huì)議室聚集，審查了手術(shù)及程序的復(fù)雜性。他們?cè)谖⑿〉?D模型上練習(xí)做切口，為手術(shù)日做好準(zhǔn)備。這比預(yù)期的還要順利�；颊吣赣H笑著說：未來，她將擁有最意想不到的物品來進(jìn)行展示和講述。她會(huì)舉起3D模型，向人們展示她一路走來的經(jīng)歷。

“ 要成為一名優(yōu)秀的外科醫(yī)生，還需要與家庭保持良好的溝通。這種共享的醫(yī)療決策是至關(guān)重要的。在這個(gè)過程中，你嘗試了解這個(gè)家庭的價(jià)值體系，以及你能為改善他們的生活質(zhì)量做些什么。為充分理解并致力于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，你必須擁有表達(dá)復(fù)雜概念的能力。這便是3D打印技術(shù)帶來的附加價(jià)值。

——Kaalan Johnson醫(yī)學(xué)博士”

3D打印可以產(chǎn)生巨大的影響

Digital Anatomy打印機(jī)擁有強(qiáng)大的打印能力，能夠創(chuàng)建模仿實(shí)際組織觸感和特性的解剖模型，讓醫(yī)生能夠打印復(fù)雜逼真的患者特定模型，同時(shí)逼真度更佳，這有助于推動(dòng)外科護(hù)理、研究和培訓(xùn)的發(fā)展。

許多患者已經(jīng)從西雅圖兒童醫(yī)院的Digital Anatomy 3D打印中獲益。他們采用的定制護(hù)理方式成功幫助外科醫(yī)生和護(hù)理團(tuán)隊(duì)規(guī)劃跨多個(gè)學(xué)科的復(fù)雜手術(shù)、改善臨床療效并且為患者及其家屬提供了更好的護(hù)理服務(wù)。

運(yùn)用3D打印技術(shù)的西雅圖兒童醫(yī)院發(fā)現(xiàn)，為患者家庭提供超出其預(yù)期的體驗(yàn)，比如將個(gè)人病情的復(fù)制品實(shí)體交到他們的手中，可以帶來巨大的影響。Johnson表示，3D打印的應(yīng)用及潛力是不可估量的，但他們目標(biāo)始終是相同的，即提供盡可能優(yōu)質(zhì)的護(hù)理服務(wù)。

△Seth D. Friedman博士手中拿著的3D打印獨(dú)角獸，這是給患者兩歲的生日禮物

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