【案例精选】中国首例3D打印可降解气管外支架临床应用

病例介绍

现年46岁的吴女士，超过一半长的气管软化塌陷，气管最窄的部分只有3毫米，只剩下一条缝，这样的情况下，患者是没办法吸气的，另外肺里的分泌物和痰液没办法排出去呼吸严重受阻、危及生命。为了挽救患者，西安交通大学机械制造与系统工程国家重点实验室教授、“创导三维”资深专家李涤尘教授和贺健康教授联合唐都医院胸腔外科挑战国际极限难度，利用国际最新3D打印可降解材料设备和技术，疏通了患者气道，保证了患者能够正常呼吸。该手术完成于2016年3月28日，刷新了中国纪录，成为国内首例3D打印可降解高分子材料用于临床医学的成功范例。

背景与方法

一般人体气管约有12厘米长，而患者长达6厘米的气管已经软化塌陷，阻塞的气道非常狭窄，仅剩下3毫米，如此病情在临床上十分罕见，且阻塞段超过了气管切除的极限长度，所以不能切除。如按照传统的方案，植入内支架，又会引起排痰困难等问题。

基于病人CT影像资料，术前制作了3D打印气管模型，李小飞主任与曹铁生教授充分评估病情后决定实施外支架悬吊术。在与李主任多次研讨后，“创导三维”贺健康教授决定采用聚己内酯可吸收生物材料，并专门搭建了专用3D打印平台，制备出的支架在2-3年内逐渐降解、被人体吸收，免除了患者二次手术取支架的痛苦。该气管支架的降解周期是可调控的，调控方法为控制聚己内酯生物材料的种类和分子量。聚己内酯具有良好的生物兼容性，这样既能有效解决气管狭窄的难题，又能避免内支架植入后的不良反应。

结果

3D打印的气管悬吊外支架结构设计合理、力学性能优异，术后塌陷的气管被外支架吊起进行缝合固定，从而疏通了气道，保证了患者能够正常呼吸。术前肺里的分泌物和痰液没办法排出去，导致患者双侧严重的阻塞性肺炎，术后左边的阻塞性肺炎已经自动愈合了。

讨论

气管外科是胸外科“皇冠上的明珠”，它一旦出问题是很难解决的，因为他的长度有限，提供给医生切除的部分更有限。所以，能够利用3D打印新技术解决这个部分的问题，不仅是气管外科的进步，更是人类的一大进步。

据李小飞主任介绍，长段气管切除术后，需要将患者的下巴缝在胸前一段时间，防止因过度牵拉导致气管缝合口脱开，所以术后患者无比痛苦；气管内放置支架则会引起排痰困难等问题。

3D打印气管外支架使用的是可吸收生物材料，具有良好的生物兼容性，这样既能有效解决气管狭窄的难题，又能避免内支架植入后的不良反应，最大限度减少了患者痛苦。该手术刷新纪录，成为国内首例3D打印可降解高分子材料用于临床医学的成功范例，是未来气管软化症治疗的有效方法。

（左二：贺健康教授，左五：李小飞主任，左六：曹铁生教授）

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文章来源：创导三维