楊劍教授：心血管3D打印技術在結構性心臟病介入治療中的應用

來源：醫(yī)心

3D打印技術已經成為治療心血管疾病的重要輔助手段，可用于患者交流、專業(yè)培訓、手術模擬等，在眾多心血管亞�？祁I域應用越來越廣泛。

影像學、材料學的不斷進步，促進了3D打印技術的迅速發(fā)展，其在諸多領域證明了它的巨大價值和潛力，例如骨科、齒科等硬組織學科，但在心血管領域的應用相對落后。在近期的學術會議上，空軍軍醫(yī)大學西京醫(yī)院楊劍教授分享了心血管3D打印技術在結構性心臟病介入治療中的應用。

心血管3D打印原理及方法 自1986年3D打印技術誕生以來，心血管3D打印材料經歷了從單色到多色、從硬質到軟質、從解剖模型到功能模型的不斷進步和突破。2014年中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院首次將3D打印應用于先天性心臟病與心臟腫瘤的介入治療中；2015年，國內首次將3D打印技術應用于TAVI手術。目前，3D打印已經在各地心臟中心廣泛用于各類心血管疾病的臨床治療，為許多復雜心血管疾病的診斷和治療開辟了新的途徑。

指導TAVR
3D打印在經導管主動脈瓣置換術中的應用價值包括：
1:1心臟3D打印模型，觀察瓣膜形態(tài)；
醫(yī)患溝通，醫(yī)學生培訓教育，提高年輕術者對手術步驟的熟練程度，避免并發(fā)癥的發(fā)生；
選擇合適的瓣膜，術前方案規(guī)劃；
通過體位使用3D打印模型模擬TAVR，可以評估瓣周漏、傳導阻滯、急性及遲發(fā)性冠脈阻塞等并發(fā)癥的可能性；
觀察術后瓣膜位置，評估手術效果。

楊劍教授曾發(fā)表一項多中心回顧性研究，納入2018~2021年在國內28家心臟中心行TAVR的868例患者臨床資料，分為3D打印組（n=326）和非3D打印組（n=542）。非3D打印組按照正常的影像評估規(guī)劃行TAVR；3D打印組在影像評估的基礎上，利用患者1:1的3D打印模型進行分析、模擬輔助指導TAVR手術。 結果表明3D打印組手術時間明顯縮短，并發(fā)癥發(fā)生率顯著降低，有助于TAVR個性化方案的制定及精準實施。      

指導經導管二尖瓣置換術（TMVR）
通過3D打印技術獲得患者特異性的打印模型，可實現(xiàn)術前操作演練、手術策略制定、評估TMVR術后支架瓣膜對左室流出道的影響，以及瓣膜大小是否合適等。目前，西京醫(yī)院等多家中心通過3D打印精準術前評估、瓣膜選擇，取得了較好的手術效果。

指導經導管三尖瓣修復/置換術
3D打印三尖瓣模型有助于術者對于三尖瓣與周圍解剖結構的判斷與把握，術前手術模擬有助于術中快速進入介入瓣膜釋放位置，同時3D打印也可以進行術后的預測，對于支架瓣膜植入后是否發(fā)生并發(fā)癥進行模擬。 2022年9月下旬，LuX-Valve Plus經導管三尖瓣置換系統(tǒng)及定制式3D打印模型順利“登陸”美國，成功為多例三尖瓣重度反流患者完成了微創(chuàng)三尖瓣置換手術。   

經導管肺動脈瓣植入術

如主動脈瓣、二三尖瓣相似，在肺動脈瓣領域，3D打印同樣發(fā)揮著重要作用，包括術前評估、術后分析等，為經導管肺動脈瓣植入術“保駕護航”。

指導左心耳封堵術
在3D打印技術的輔助下，左心耳模型使得術者對左心耳大小、成角及其周邊組織的結構情況有更好地了解，從而制定術前規(guī)劃幫助確定合適尺寸的封堵器械，以及不同型號器械在不同左心耳解剖結構中的錨定部位等，有助于提高手術成功率。

指導Liwen術式治療肥厚型心肌病
Liwen術式作為一種更安全、更有效的微創(chuàng)治療方式，在心臟不停跳的情況下，經超聲引導將射頻消融針經胸部皮膚穿刺，依次通過皮膚、肋間、心包、心外膜等抵達心臟心肌內，對室間隔進行射頻消融的新技術。 3D打印技術可以獲取個體化心臟三維模型，全面展現(xiàn)心臟重要的解剖結構，對室間隔進行精確布局和分區(qū)評估，了解心肌肥厚部位與程度和心肌纖維化程度，提供更為全面的評估。有了3D打印技術的加持，能夠更好地指導Liwen術式治療肥厚型心肌病。   

其他
除了上述領域外，3D打印在心臟腫瘤手術、心衰介入水凝膠治療、瓣周漏封堵術、右位心相關心臟手術等也具有重要的指導價值。 2021年初，西京醫(yī)院陶凌教授團隊完成全球首例利用3D打印模型術前模擬植入性海藻酸鹽水凝膠治療心力衰竭的手術。  

小結
3D打印技術已經成為治療心血管疾病的重要輔助手段，可用于患者交流、專業(yè)培訓、手術模擬等，在眾多心血管亞專科領域應用越來越廣泛。未來3D打印技術將與更多方向、更多領域深度結合，大步前進，推動心血管醫(yī)學向個體化、精準化、智能化的方向發(fā)展。