為救先心病患兒 3D打印出一顆“心”

近日，南京市兒童醫(yī)院為一名出生僅3個月的復雜先心病嬰兒，進行了心臟手術，為了修復小寶寶“千瘡百孔”的心臟，心外科的專家使用了最先進的3D打印技術，以1:1的比例，打印出嬰兒的一個心臟模型。這一模型清晰地顯示出孩子心臟內部缺損的位置和關系，讓醫(yī)生一目了然，順利為患兒的心臟進行封堵。
據(jù)悉，將3D打印技術應用于兒童先天性心臟病的治療在國內還是首次。

3D打印出晨晨的心臟模型

母親是先心病患者生下寶寶也查出先心病

晨晨(化名)的父母都來自安徽，母親原來也是一名先天性心臟病的患者，18歲那年手術后痊愈。

在備孕的時候，夫妻倆就忐忑不安，一切都小心翼翼，生怕孩子生下來會“遺傳”母親的疾病。懷孕第一次產檢時候，當?shù)蒯t(yī)院B超顯示，有50%-70%的機率排除先心病。結果，妻子懷孕9個月時再去做B超，醫(yī)生就說，小孩有心臟畸形。但直到那時，他們依舊“心存僥幸”，“或許孩子生下來是好的�！�

晨晨剛滿月，就咳嗽、發(fā)燒，當?shù)蒯t(yī)院說，晨晨感染了肺炎，原因就和他的心臟畸形有關，建議他們到南京市兒童醫(yī)院就診。

夫妻倆當天就抱著孩子趕到南京，經過檢查，醫(yī)生告訴他們，孩子心臟病遠比想象中要復雜，“心臟肌部多發(fā)性室間隔缺損，直徑大于2厘米的巨大房間隔缺損，因而引發(fā)重度肺動脈高壓�！蹦暇┦袃和�醫(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴夫妻倆，他懷疑，因晨晨母親也曾患過先天性心臟病，孩子的病可能有一定遺傳因素。

晨晨出生還不到3個月，已經先后患了3次肺炎，不停地打針、掛水、吃藥�！昂⒆颖仨毤霸邕M行手術治療，否則會有生命危險！”孫劍副主任告訴晨晨的父母。

第一次手術

心臟停跳，采用“鑲嵌手術”

但因“看不清”，仍有兩個洞沒補上

由于手術難度較大，并且心臟情況復雜，所以術前，孫劍副主任及其團隊的同事，會同麻醉科、B超室醫(yī)生共同制定了詳細的手術方案，最大程度地保障手術的成功。

7月3日，年僅3個月的晨晨，在全麻體外循環(huán)下接受了“心臟肌部室間隔缺損封堵+房間隔缺損修補的鑲嵌手術治療”。


所謂“鑲嵌手術”，就是內科介入治療與外科開胸手術“二合一”，同時為一名患兒進行手術。這一方法適用于復雜先心病。

術中，讓心臟停跳，為晨晨手術修復了房間隔缺損，并用2個封堵器堵住了室間隔的兩處缺損。

手術臺上，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，晨晨的心臟很大，不像是嬰兒的心臟，和七八孩子的心臟差不多大，加上術后組織水腫，以至于開胸后“關不上”，術后三天才縫合關胸。

可是結果并不盡如人意，復查B超提示患兒心臟肌部仍有兩個較大的室缺，因而肺部血液分流多，使患兒呼吸困難難以脫離呼吸機。

為什么修修補補了半天，心臟還有洞未能補好呢？

簡單的說，就是看不清，找不到。

孫劍副主任解釋說，由于心臟肌部室間隔缺損解剖結構的特殊性，術中無法直視探查、修補；而常規(guī)B超等影像檢查，也無法明確殘余缺損的具體位置、大小以及各缺損間的相互關系。

第二次手術

3D打印模型看得清清楚楚

在心臟跳動的情況下，用封堵器堵上兩個大洞

患兒年齡小，且已經置入封堵器，如果再放多個封堵器，那心臟可能跳不起來，因此準確定位肌部室缺位置，用最少的封堵器將所有室缺封住，顯得至關重要。

這樣的情況，給孫劍出了一個大大的難題，自己如何才能擁有“透視眼”，一眼能看清孩子室缺的確切情況呢？

此時，互聯(lián)網上一則“美國醫(yī)生利用3D打印心臟救活先心病嬰兒”的消息引起了他的注意。如果能夠通過3D打印技術，把晨晨的心臟“復制”一個出來，那么難題不是迎刃而解了么？

孫劍告訴記者，B超只能在屏幕上提供二維視野，術前主刀醫(yī)生仍需仔細研究和測算患者的心臟及主動脈影像數(shù)據(jù)，并在自己頭腦中“二次加工”，重建成立體構型。而3D打印技術則可將患者的二維影像數(shù)據(jù)，轉化成栩栩如生且實物大小的心臟模型呈現(xiàn)于醫(yī)生眼前。


于是，專家聯(lián)系了一家3D打印公司，兒童醫(yī)院做CT的醫(yī)生和專業(yè)工程師一起，經過對影像資料的詳細分析，反復地3D建模，終于打印出了晨晨的心臟模型，并且，這一模型還是可以分解組合的。這樣，醫(yī)生能看清患兒心臟肌部各個室缺的位置及相互關系，為再次手術提供了可靠的依據(jù)！

由于是二次手術，考慮再次體外循環(huán)對孩子打擊較大，在與孩子的父母溝通后，孫劍決定給孩子實施不用開胸的微創(chuàng)封堵手術。

根據(jù)患兒心臟的3D模型，在術前就已“鎖定”了封堵位置，實際手術時只用了一個封堵器，就將所有殘余2個室缺封住。

這次術后患兒恢復良好，很快脫離呼吸機，心功能有了明顯改善，晨晨的家長也終于松了一口氣。預計晨晨將于明天康復出院。


腦洞大開

3D打印出來的心臟，今后有望直接植入體內

據(jù)悉，將3D打印技術應用于兒童先天性心臟病的治療在國內尚屬首次，這對于一些復雜先心病的患兒，特別是心內畸形結構復雜及大血管有異常變化的患兒治療應該是個好消息。

什么時候，用3D打印機打印出現(xiàn)的心臟，能直接植入體內呢？

這看似“腦洞大開”的設想，其實就是3D打印發(fā)展的趨勢所在。


南京市兒童醫(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴記者，目前3D打印在醫(yī)學上的應用，主要還是在輔助外科醫(yī)生的手術操作上。但是未來，只要解決了材料的問題，3D打印出來的器官，是可以直接植入體內。

盡管聽起來有些科幻，但科學家們正在考慮用當前的3D打印技術，輔以患者的細胞來制作出全新的器官。

不過，專家說，除了材料問題外，醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)，還有如何將3D打印出來的器官連接到血管系統(tǒng)，以確保有足夠的血液讓其存活——這需要同時打印出器官內的毛細血管網絡，然后身體就能夠做到與它“自動連接”。

可以減少點醫(yī)療事故

我有一個朋友就是先天性心臟病，命保住了，還有很多就此夭折。