3D 打印技术帮助阿布扎比医生解决罕见心脏病病例

2024年9月5日，南极熊获悉，阿布扎比的外科医生借助3D打印技术成功实施了一例罕见的心脏缺陷病例，这种缺陷的发生率仅为0.03%，手术挽救了一位患者的生命。现年41岁的病人Mian Mohamed Shabbie被一种罕见的先天性心脏病威胁生命，主动脉走向异常，向右弯曲而非正常向左，这一缺陷是他出生时就存在的。更糟糕的是，这一缺陷导致了Kommerell憩室巨大动脉瘤的形成。



这种动脉瘤位于主动脉弓附近，周围密布着主要血管，给外科医生带来了巨大的挑战，因为如果不冒严重并发症的风险，很难进行治疗。

面对这个复杂且罕见的病例，阿布扎比克利夫兰诊所与纽约大学阿布扎比分校（NYU阿布扎比）合作，利用3D打印技术寻求帮助。他们创建了Shabbie心脏的详细3D打印模型，使医生们能够在进入手术室之前可视化并理解他病情的独特结构。

阿布扎比克利夫兰诊所的血管外科医生Houssam Younes表示：“由于这类先天性畸形通常是无症状的，或是表现出与其它病症相关的常见症状，因此它们很少被发现，要求在手术干预期间医生和技术都要达到很高的水平。”

Kommerell憩室可能会破裂或压迫附近的结构，比如气管或食道，从而引发危及生命的并发症。同样来自阿布扎比克利夫兰诊所心脏、血管与胸腔研究所的心脏外科医生Yazan Aljabery指出：“当主动脉弓向左侧弯曲时，矫正Kommerell憩室相对简单，因为畸变部位是可触及且可见的。但是当血管向右侧弯曲时，就像本例中一样，畸变被其它大血管遮挡，使得外科干预特别具有挑战性。”

最终，3D打印模型成为了规划和执行复杂手术的重要工具，以最高的精确度实施手术，从而拯救了Shabbie的生命。


△ 心脏外科医生Yazan Aljabery（左）与血管外科医生Houssam Younes（右）

这项由NYU阿布扎比核心科技平台开发的技术不仅适用于心脏手术，而且在神经学等其他医学领域也有潜在应用。该过程始于3D图像重建，将原始诊断影像数据转化为患者的3D数字解剖模型。随后，对3D模型进行切片处理，以便对各个结构和器官进行详细检查。最后，打印出患者解剖结构的物理复制品，供外科团队研究。通过提供精确的术前规划和模拟，这种动手的方法有助于减少手术风险，使手术更加精准。

尽管此次任务中使用的具体3D打印技术未作说明，但NYU阿布扎比的核心科技平台配备了诸如Stratasys公司的J750 Polyjet 3D打印机等先进技术，非常适合制作详细的解剖模型。NYU阿布扎比投入了大量资源来开发其核心科技平台，这是一个支持多个领域研究的共享设施。这些设施配备有3D打印设备，包括EOS的SLS 3D金属打印机M270和M280及其聚合物打印机P110，Stratasys的FDM 3D打印机F370，甚至还有Nanoscribe用于微制造的3D打印机。


△ Stratasys J750

最终，Shabbie的手术展示了3D打印在术前规划中的重要性和潜力。事实上，医院内的一个多学科专家团队正在研究如何将这种创新方法应用于涉及复杂解剖结构的其他医学领域，从而改变手术的规划和执行方式。