3D 打印技術(shù)幫助阿布扎比醫(yī)生解決罕見心臟病病例

2024年9月5日，南極熊獲悉，阿布扎比的外科醫(yī)生借助3D打印技術(shù)成功實施了一例罕見的心臟缺陷病例，這種缺陷的發(fā)生率僅為0.03%，手術(shù)挽救了一位患者的生命�，F(xiàn)年41歲的病人Mian Mohamed Shabbie被一種罕見的先天性心臟病威脅生命，主動脈走向異常，向右彎曲而非正常向左，這一缺陷是他出生時就存在的。更糟糕的是，這一缺陷導(dǎo)致了Kommerell憩室巨大動脈瘤的形成。



這種動脈瘤位于主動脈弓附近，周圍密布著主要血管，給外科醫(yī)生帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因為如果不冒嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險，很難進(jìn)行治療。

面對這個復(fù)雜且罕見的病例，阿布扎比克利夫蘭診所與紐約大學(xué)阿布扎比分校（NYU阿布扎比）合作，利用3D打印技術(shù)尋求幫助。他們創(chuàng)建了Shabbie心臟的詳細(xì)3D打印模型，使醫(yī)生們能夠在進(jìn)入手術(shù)室之前可視化并理解他病情的獨特結(jié)構(gòu)。

阿布扎比克利夫蘭診所的血管外科醫(yī)生Houssam Younes表示：“由于這類先天性畸形通常是無癥狀的，或是表現(xiàn)出與其它病癥相關(guān)的常見癥狀，因此它們很少被發(fā)現(xiàn)，要求在手術(shù)干預(yù)期間醫(yī)生和技術(shù)都要達(dá)到很高的水平�！�

Kommerell憩室可能會破裂或壓迫附近的結(jié)構(gòu)，比如氣管或食道，從而引發(fā)危及生命的并發(fā)癥。同樣來自阿布扎比克利夫蘭診所心臟、血管與胸腔研究所的心臟外科醫(yī)生Yazan Aljabery指出：“當(dāng)主動脈弓向左側(cè)彎曲時，矯正Kommerell憩室相對簡單，因為畸變部位是可觸及且可見的。但是當(dāng)血管向右側(cè)彎曲時，就像本例中一樣，畸變被其它大血管遮擋，使得外科干預(yù)特別具有挑戰(zhàn)性。”

最終，3D打印模型成為了規(guī)劃和執(zhí)行復(fù)雜手術(shù)的重要工具，以最高的精確度實施手術(shù)，從而拯救了Shabbie的生命。


△ 心臟外科醫(yī)生Yazan Aljabery（左）與血管外科醫(yī)生Houssam Younes（右）

這項由NYU阿布扎比核心科技平臺開發(fā)的技術(shù)不僅適用于心臟手術(shù)，而且在神經(jīng)學(xué)等其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用。該過程始于3D圖像重建，將原始診斷影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為患者的3D數(shù)字解剖模型。隨后，對3D模型進(jìn)行切片處理，以便對各個結(jié)構(gòu)和器官進(jìn)行詳細(xì)檢查。最后，打印出患者解剖結(jié)構(gòu)的物理復(fù)制品，供外科團(tuán)隊研究。通過提供精確的術(shù)前規(guī)劃和模擬，這種動手的方法有助于減少手術(shù)風(fēng)險，使手術(shù)更加精準(zhǔn)。

盡管此次任務(wù)中使用的具體3D打印技術(shù)未作說明，但NYU阿布扎比的核心科技平臺配備了諸如Stratasys公司的J750 Polyjet 3D打印機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，非常適合制作詳細(xì)的解剖模型。NYU阿布扎比投入了大量資源來開發(fā)其核心科技平臺，這是一個支持多個領(lǐng)域研究的共享設(shè)施。這些設(shè)施配備有3D打印設(shè)備，包括EOS的SLS 3D金屬打印機(jī)M270和M280及其聚合物打印機(jī)P110，Stratasys的FDM 3D打印機(jī)F370，甚至還有Nanoscribe用于微制造的3D打印機(jī)。


△ Stratasys J750

最終，Shabbie的手術(shù)展示了3D打印在術(shù)前規(guī)劃中的重要性和潛力。事實上，醫(yī)院內(nèi)的一個多學(xué)科專家團(tuán)隊正在研究如何將這種創(chuàng)新方法應(yīng)用于涉及復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)的其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，從而改變手術(shù)的規(guī)劃和執(zhí)行方式。