3D打印是以数字模型文件为基础,使用粉末状金属或塑料等可粘合材料,再通过逐层打印的方式来构造物体的技术。医用的3D打印技术就是把2D医学影像数据转化为3D立体影像,借助重建患者受损部位个体化信息,之后把信息传入电脑进行处理,然后连接至专门的3D打印机上,进行1:1地将患者的受损部位“打印”成仿真模型,在此基础上制定手术方案。在临床治疗上能进行病情判定、术前设计、模拟操作、假体选择和标本对比,让手术更加精准,且减少了手术时间,降低了手术风险,也能更直观地进行医患沟通和辅助教学等。
难道3D打印技术已经能打出一个真的活体心脏,直接“装”到人体内了吗?这项技术并非无法实现,只是要真正打印出一个跳动的活体心脏并将其连接到血管系统,且确保有足够的血液让其存活,还是现阶段技术突破的难点,需要走很长一段路。
目前大部分临床手术的“3D打印心脏”仅限于通过3D打印技术复制患儿的心脏。虽然不是“真心”,但却可让医生对患儿心脏解剖结构有一个直观的了解。
现阶段各国3D打印技术在心脏外科的应用均属起步阶段。TAVI与常规开胸手术有很大的区别,医生在手术中无法直视心脏全貌,更无法切开心脏观察其内部细微结构,因此,术前影像学评估与术中导航至关重要。而无论CT、MRI、B超等检查,都只能在屏幕上提供二维视野,术前主刀医生仍需仔细研究和测算患者的心脏及主动脉影像数据,并在头脑中重建成立体构型。3D打印技术则可将患者的二维影像数据转化成栩栩如生且实物大小的心脏模型,并可提供更多传统影像学检查难以显示的丰富信息,使得手术更准确安全。
早在2013年,美国科学家利用3D打印技术打印了第一份人类的心脏模型。该心脏样本由塑料制成,是患有不寻常并发症病人的心脏的精确解剖副本。华盛顿儿科心脏病专家劳拉·奥利弗瑞3D打印人类心脏耗费了25万美元。劳拉表示心脏副本对于练习复杂手术来说是非常理想的对象,它使外科医生能看清精确解剖情景。想要打印3D心脏,必须先输入单个病人计算机控制x线体层扫描术或超声波扫描获得的二维数据,使得打印机能逐层建立复制样本层。如今,3D打印心脏模型为越来越多的患者解除病痛。去年,复旦大学附属中山医院心外科课题组首次将该技术应用于经导管主动脉瓣置换手术(TAVI),成功为一患者实施了TAVI规划与导航。
(佚 名)