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(gè)月的復(fù)雜先心病嬰兒，進(jìn)行了心臟手術(shù)，為了修復(fù)小寶寶“千瘡百孔”的心臟，心外科的專家使用了最先進(jìn)的3D打印技術(shù)，以1:1的比例，打印出嬰兒的一個(gè)心臟模型。這一模型清晰地顯示出孩子心臟內(nèi)部缺損的位置和關(guān)系，讓醫(yī)生一目了然，順利為患兒的心臟進(jìn)行封堵。
據(jù)悉，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于兒童先天性心臟病的治療在國(guó)內(nèi)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(lái)自安徽，母親原來(lái)也是一名先天性心臟病的患者，18歲那年手術(shù)后痊愈。

在備孕的時(shí)候，夫妻倆就忐忑不安，一切都小心翼翼，生怕孩子生下來(lái)會(huì)“遺傳”母親的疾病。懷孕第一次產(chǎn)檢時(shí)候，當(dāng)?shù)蒯t(yī)院B超顯示，有50%-70%的機(jī)率排除先心病。結(jié)果，妻子懷孕9個(gè)月時(shí)再去做B超，醫(yī)生就說(shuō)，小孩有心臟畸形。但直到那時(shí)，他們依舊“心存僥幸”，“或許孩子生下來(lái)是好的。”

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

夫妻倆當(dāng)天就抱著孩子趕到南京，經(jīng)過(guò)檢查，醫(yī)生告訴他們，孩子心臟病遠(yuǎn)比想象中要復(fù)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(dòng)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(guò)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(gè)月，已經(jīng)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(jìn)行手術(shù)治療，否則會(huì)有生命危險(xiǎn)！”孫劍副主任告訴晨晨的父母。

第一次手術(shù)

心臟停跳，采用“鑲嵌手術(shù)”

但因“看不清”，仍有兩個(gè)洞沒(méi)補(bǔ)上

由于手術(shù)難度較大，并且心臟情況復(fù)雜，所以術(shù)前，孫劍副主任及其團(tuán)隊(duì)的同事，會(huì)同麻醉科、B超室醫(yī)生共同制定了詳細(xì)的手術(shù)方案，最大程度地保障手術(shù)的成功。

7月3日，年僅3個(gè)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(bǔ)的鑲嵌手術(shù)治療”。


所謂“鑲嵌手術(shù)”，就是內(nèi)科介入治療與外科開(kāi)胸手術(shù)“二合一”，同時(shí)為一名患兒進(jìn)行手術(shù)。這一方法適用于復(fù)雜先心病。

術(shù)中，讓心臟停跳，為晨晨手術(shù)修復(fù)了房間隔缺損，并用2個(gè)封堵器堵住了室間隔的兩處缺損。

手術(shù)臺(tái)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(shù)后組織水腫，以至于開(kāi)胸后“關(guān)不上”，術(shù)后三天才縫合關(guān)胸。

可是結(jié)果并不盡如人意，復(fù)查B超提示患兒心臟肌部仍有兩個(gè)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(jī)。

為什么修修補(bǔ)補(bǔ)了半天，心臟還有洞未能補(bǔ)好呢？

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是看不清，找不到。

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

第二次手術(shù)

3D打印模型看得清清楚楚

在心臟跳動(dòng)的情況下，用封堵器堵上兩個(gè)大洞

患兒年齡小，且已經(jīng)置入封堵器，如果再放多個(gè)封堵器，那心臟可能跳不起來(lái)，因此準(zhǔn)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(guān)重要。

這樣的情況，給孫劍出了一個(gè)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(shí)，互聯(lián)網(wǎng)上一則“美國(guó)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(guò)3D打印技術(shù)，把晨晨的心臟“復(fù)制”一個(gè)出來(lái)，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(shù)前主刀醫(yī)生仍需仔細(xì)研究和測(cè)算患者的心臟及主動(dòng)脈影像數(shù)據(jù)，并在自己頭腦中“二次加工”，重建成立體構(gòu)型。而3D打印技術(shù)則可將患者的二維影像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成栩栩如生且實(shí)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(jīng)過(guò)對(duì)影像資料的詳細(xì)分析，反復(fù)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(gè)室缺的位置及相互關(guān)系，為再次手術(shù)提供了可靠的依據(jù)！

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

根據(jù)患兒心臟的3D模型，在術(shù)前就已“鎖定”了封堵位置，實(shí)際手術(shù)時(shí)只用了一個(gè)封堵器，就將所有殘余2個(gè)室缺封住。

這次術(shù)后患兒恢復(fù)良好，很快脫離呼吸機(jī)，心功能有了明顯改善，晨晨的家長(zhǎng)也終于松了一口氣。預(yù)計(jì)晨晨將于明天康復(fù)出院。


腦洞大開(kāi)

3D打印出來(lái)的心臟，今后有望直接植入體內(nèi)

據(jù)悉，將3D打印技術(shù)應(yīng)用于兒童先天性心臟病的治療在國(guó)內(nèi)尚屬首次，這對(duì)于一些復(fù)雜先心病的患兒，特別是心內(nèi)畸形結(jié)構(gòu)復(fù)雜及大血管有異常變化的患兒治療應(yīng)該是個(gè)好消息。

什么時(shí)候，用3D打印機(jī)打印出現(xiàn)的心臟，能直接植入體內(nèi)呢？

這看似“腦洞大開(kāi)”的設(shè)想，其實(shí)就是3D打印發(fā)展的趨勢(shì)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(xué)上的應(yīng)用，主要還是在輔助外科醫(yī)生的手術(shù)操作上。但是未來(lái)，只要解決了材料的問(wèn)題，3D打印出來(lái)的器官，是可以直接植入體內(nèi)。

盡管聽(tīng)起來(lái)有些科幻，但科學(xué)家們正在考慮用當(dāng)前的3D打印技術(shù)，輔以患者的細(xì)胞來(lái)制作出全新的器官。

不過(guò)，專家說(shuō)，除了材料問(wèn)題外，醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)，還有如何將3D打印出來(lái)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(shí)打印出器官內(nèi)的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)，然后身體就能夠做到與它“自動(dòng)連接”。

可以減少點(diǎn)醫(yī)療事故

我有一個(gè)朋友就是先天性心臟病，命保住了，還有很多就此夭折。