楊劍教授：心血管3D打印技術(shù)在結(jié)構(gòu)性心臟病介入治療中的應(yīng)用

來源：醫(yī)心

3D打印技術(shù)已經(jīng)成為治療心血管疾病的重要輔助手段，可用于患者交流、專業(yè)培訓(xùn)、手術(shù)模擬等，在眾多心血管亞�？祁I(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。

影像學(xué)、材料學(xué)的不斷進步，促進了3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，其在諸多領(lǐng)域證明了它的巨大價值和潛力，例如骨科、齒科等硬組織學(xué)科，但在心血管領(lǐng)域的應(yīng)用相對落后。在近期的學(xué)術(shù)會議上，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院楊劍教授分享了心血管3D打印技術(shù)在結(jié)構(gòu)性心臟病介入治療中的應(yīng)用。

心血管3D打印原理及方法 自1986年3D打印技術(shù)誕生以來，心血管3D打印材料經(jīng)歷了從單色到多色、從硬質(zhì)到軟質(zhì)、從解剖模型到功能模型的不斷進步和突破。2014年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院首次將3D打印應(yīng)用于先天性心臟病與心臟腫瘤的介入治療中；2015年，國內(nèi)首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用于TAVI手術(shù)。目前，3D打印已經(jīng)在各地心臟中心廣泛用于各類心血管疾病的臨床治療，為許多復(fù)雜心血管疾病的診斷和治療開辟了新的途徑。

指導(dǎo)TAVR
3D打印在經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)中的應(yīng)用價值包括：
1:1心臟3D打印模型，觀察瓣膜形態(tài)；
醫(yī)患溝通，醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)教育，提高年輕術(shù)者對手術(shù)步驟的熟練程度，避免并發(fā)癥的發(fā)生；
選擇合適的瓣膜，術(shù)前方案規(guī)劃；
通過體位使用3D打印模型模擬TAVR，可以評估瓣周漏、傳導(dǎo)阻滯、急性及遲發(fā)性冠脈阻塞等并發(fā)癥的可能性；
觀察術(shù)后瓣膜位置，評估手術(shù)效果。

楊劍教授曾發(fā)表一項多中心回顧性研究，納入2018~2021年在國內(nèi)28家心臟中心行TAVR的868例患者臨床資料，分為3D打印組（n=326）和非3D打印組（n=542）。非3D打印組按照正常的影像評估規(guī)劃行TAVR；3D打印組在影像評估的基礎(chǔ)上，利用患者1:1的3D打印模型進行分析、模擬輔助指導(dǎo)TAVR手術(shù)。 結(jié)果表明3D打印組手術(shù)時間明顯縮短，并發(fā)癥發(fā)生率顯著降低，有助于TAVR個性化方案的制定及精準實施。      

指導(dǎo)經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換術(shù)（TMVR）
通過3D打印技術(shù)獲得患者特異性的打印模型，可實現(xiàn)術(shù)前操作演練、手術(shù)策略制定、評估TMVR術(shù)后支架瓣膜對左室流出道的影響，以及瓣膜大小是否合適等。目前，西京醫(yī)院等多家中心通過3D打印精準術(shù)前評估、瓣膜選擇，取得了較好的手術(shù)效果。

指導(dǎo)經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣修復(fù)/置換術(shù)
3D打印三尖瓣模型有助于術(shù)者對于三尖瓣與周圍解剖結(jié)構(gòu)的判斷與把握，術(shù)前手術(shù)模擬有助于術(shù)中快速進入介入瓣膜釋放位置，同時3D打印也可以進行術(shù)后的預(yù)測，對于支架瓣膜植入后是否發(fā)生并發(fā)癥進行模擬。 2022年9月下旬，LuX-Valve Plus經(jīng)導(dǎo)管三尖瓣置換系統(tǒng)及定制式3D打印模型順利“登陸”美國，成功為多例三尖瓣重度反流患者完成了微創(chuàng)三尖瓣置換手術(shù)。   

經(jīng)導(dǎo)管肺動脈瓣植入術(shù)

如主動脈瓣、二三尖瓣相似，在肺動脈瓣領(lǐng)域，3D打印同樣發(fā)揮著重要作用，包括術(shù)前評估、術(shù)后分析等，為經(jīng)導(dǎo)管肺動脈瓣植入術(shù)“保駕護航”。

指導(dǎo)左心耳封堵術(shù)
在3D打印技術(shù)的輔助下，左心耳模型使得術(shù)者對左心耳大小、成角及其周邊組織的結(jié)構(gòu)情況有更好地了解，從而制定術(shù)前規(guī)劃幫助確定合適尺寸的封堵器械，以及不同型號器械在不同左心耳解剖結(jié)構(gòu)中的錨定部位等，有助于提高手術(shù)成功率。

指導(dǎo)Liwen術(shù)式治療肥厚型心肌病
Liwen術(shù)式作為一種更安全、更有效的微創(chuàng)治療方式，在心臟不停跳的情況下，經(jīng)超聲引導(dǎo)將射頻消融針經(jīng)胸部皮膚穿刺，依次通過皮膚、肋間、心包、心外膜等抵達心臟心肌內(nèi)，對室間隔進行射頻消融的新技術(shù)。 3D打印技術(shù)可以獲取個體化心臟三維模型，全面展現(xiàn)心臟重要的解剖結(jié)構(gòu)，對室間隔進行精確布局和分區(qū)評估，了解心肌肥厚部位與程度和心肌纖維化程度，提供更為全面的評估。有了3D打印技術(shù)的加持，能夠更好地指導(dǎo)Liwen術(shù)式治療肥厚型心肌病。   

其他
除了上述領(lǐng)域外，3D打印在心臟腫瘤手術(shù)、心衰介入水凝膠治療、瓣周漏封堵術(shù)、右位心相關(guān)心臟手術(shù)等也具有重要的指導(dǎo)價值。 2021年初，西京醫(yī)院陶凌教授團隊完成全球首例利用3D打印模型術(shù)前模擬植入性海藻酸鹽水凝膠治療心力衰竭的手術(shù)。  

小結(jié)
3D打印技術(shù)已經(jīng)成為治療心血管疾病的重要輔助手段，可用于患者交流、專業(yè)培訓(xùn)、手術(shù)模擬等，在眾多心血管亞�？祁I(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。未來3D打印技術(shù)將與更多方向、更多領(lǐng)域深度結(jié)合，大步前進，推動心血管醫(yī)學(xué)向個體化、精準化、智能化的方向發(fā)展。