3D打印心脏“实景地图”为医生手术中“导航”

来源：武汉发布

仅凭借CT和磁共振检查的影像片，医生需要凭空间方位感在脑海中“想象”患者的心脏情况。3D打印的心脏模型，就像心脏的“实景地图”，可帮助医生了解复杂病灶、研究手术通路、提前在模型上演练手术，也可以为患者讲解病情及治疗方式，进行术后康复指导。

武汉的医院从十年前开始试水3D打印技术，并从2015年开始跑步进入“3D打印时代”，这一新技术已令骨科、口腔科、整形外科等专科的患者受惠，但由于心脏是搏动性的柔性肌肉器官，3D打印技术的应用“稍慢一步”。

2020年11月，武汉亚洲心脏病医院引进3D打印设备，已为十多例复杂心脏病患者开展3D打印手术。心脏怎样“打印”，又如何帮助医生们做手术？

3小时打印一段仿真心血管

21岁女孩小孟（化姓），从小就被发现有心脏异常，但因症状不明显，从未接受过治疗。去年，小孟被查出高血压，病因与先天性心脏病有关，吃降压药不对症，必须治疗心脏疾病。心脏超声显示，小孟存在室间隔缺损、动脉导管未闭、房间隔缺损、主动脉瓣轻度关闭不全、三尖瓣轻—中度反流、降主动脉管径偏细等多种异常，属于复杂的先心病。

2022年3月2日，小孟住进亚心医院。根据治疗的需要，医生安排她做CT和磁共振检查，根据检查结果在软件中精细建模，1∶1打印出主动脉弓（主动脉上部弓形弯曲的部分）的病变部位。

在打印现场看到，该院采用的是彩色多材料3D打印机，喷头来回喷射光敏树脂，经过校平、固化后，产品层层堆积成型。打印持续约3小时。工作人员去掉果冻状的大块支撑物，最终得到红色的主动脉弓模型，手感柔软有弹力，能直观地看到血管因发育不良，出现一段扭曲、狭窄。

“如果复杂的病灶位于心脏内部，就需要打印心脏的完整模型，一般需要20多个小时。”工作人员介绍。根据模型，医生与小孟和家人沟通治疗方案，很快确定将这部分整体置换为人工血管。3月10日，小孟接受手术，修补心脏缺损、更换人工血管。术后，她血压很快变回正常，3月25日康复出院。

曾为河南患者“隔空打印”心脏
去年11月，亚心医院首次开展3D打印辅助手术，对象是9岁先心病患儿超超（化名）。男孩3个月大时就接受过手术，但随着身高、体重的增长，心脏问题再次出现。

超超心脏内部结构复杂，手术难度很大。医生打印出超超心脏的1∶1模型，还原心脏内部的精细结构。将模型当作“实景地图”，专家组圈定出畸形部位，讨论出优化方案，顺利完成左室流出道疏通术、肺动脉重建术，孩子术后恢复良好。

一个月后，医院又收到河南某医院的申请：一位患者患有复杂先心病，手术难度很大，希望亚心医院院长陶凉会诊。

患者不在本地，仅能传来CT和磁共振检查的影像片，陶凉决定，打印出患者的心脏模型，在“实物”基础上进行会诊，预演手术方案。由于患者心脏结构过于复杂，异常部位较多，仅建模就用了两三天时间，打印模型又花费20多个小时。陶凉及团队根据心脏模型表现出来的病灶情况，制定了精密的手术方案，赶到河南为患者做了手术，对方目前已经康复。

“几乎每个尝试3D打印的患者对自己的心脏模型都充满好奇。”亚洲心脏病医院先心病中心医生金博文表示，从去年11月至今，他和同事为十多名复杂心脏病患者进行3D打印，听到最多的感慨是：“原来我的心脏是这个样子！”金博文说：“出院时，患者会把自己的‘心’带回家做纪念。”

金博文介绍，近年来，3D打印在武汉各大医院应用广泛，但多是在骨科、口腔科等科室，用于心血管专科的医院较少。通过3D打印的模型，可帮助医生了解复杂病灶、研究手术通路、提前在模型上演练手术、术中“导航”；也可以为患者讲解病情及治疗方式，进行术后康复指导。

活体器官3D打印仍处于探索阶段
2016年，湖北省第三人民医院首次使用3D打印技术为严重骨盆骨折的患者做手术。手术顺利完成后，该院官网曾预测：“3D打印技术有这么多好处和用处，在不久的将来一定会像CT、MRI一样被普遍应用。”

这个预测早已成为现实：随着技术的发展，从2015年起，武汉探索3D打印技术的医院越来越多。经过多年发展，现在，3D打印技术已在同济医院、协和医院、湖北省人民医院、武汉大学中南医院、武汉儿童医院等大医院得到广泛应用，用3D打印制作骨骼、关节模型，辅助手术的做法，已经成为临床日常之一。

以华中科技大学同济医学院附属协和医院为例。2015年，该院在全国首次为失去左手的6岁男孩制作了3D打印的机械手，可用它喝水、捏葡萄、骑自行车；随后，骨科试水3D打印技术，为复杂骨折的患者打印伤处模型，利用模型模拟手术操作；再接着，口腔科也引入3D打印机，用来制作牙套、假牙等，精密度和强度大大提高。目前，该院多个科室均已开展3D打印技术。

不过，目前3D打印技术在临床的应用，主要用于术前规划、提前演练、骨科匹配等方面，而备受关注的活体器官打印仍处于探索阶段。医生和患者们都希望，科技攻关的速度能快点、再快点，早日实现3D打印活体器官，用以缓解移植器官数量不足的现况，为更多终末期重症患者带来新的希望。