应用3D打印技术成功打破先心病介入治疗的禁区

     摘要大凡熟悉先心病介入治疗的医生都知道下腔型房间隔缺损是介入治疗的禁忌症，这种先心病过去均需通过外科开刀手术才能根治。

     (中国网中国视窗讯  王居顺)昨天下午，阜外心血管病医院介入放射科郑宏教授带领其介入手术团队采用另一种先心病的介入治疗装置------“动脉导管未闭封堵器”对一“下腔型房间隔缺损”患者进行封堵术取得成功，打破了下腔型房间隔缺损不能作介入治疗的禁忌。术者根据患者术前3D打印的心脏模型，事先就选择好了要放置的大型号PDA封堵器，从股静脉穿刺到把封堵器准确置入该下腔型房间隔缺损内并封堵成功一气呵成仅花了十几分钟。 郑宏教授独辟蹊径并勇闯“禁区”的豪气与胆量除了来自于他对先心病介入治疗技术的娴熟掌握以及对各种先心病介入治疗器械的了然于心之外，他还有另一个“秘密武器”就是“3D打印技术”。

     其实郑宏教授于2009年参加美国及日本等国的国际学术会议回来后就开始关注该项技术的发展，自2012年3月开始，至今完成复杂与特殊性先心病、心肌病及左心耳等心血管模型制作16例次，根据数字影像与3D打印模型设计、申请并获得先心病与左心耳新型封堵器等专利3项，并分别于2013年11月及2014年9月完成国内首例“3D打印指导下法洛氏四联症术后合并主动脉窦瘤破裂的介入治疗”及“3DP技术指导采用PDA封堵器介入治疗下腔型ASD成功” 的案例，后者经过北京科学技术情报所查新证明为世界首创。 12月2日其采用相同的技术对类似患者的治疗进行得非常顺利并获得成功，其预示着介入治疗“下腔型房间隔缺损”已不再是禁区，这对广大先心病患者来说无疑是一个免除开胸开刀之苦的福音。3D打印技术的引进及应用对结构性心脏病尤其是复杂性先心病的诊断与治疗将起到一个意想不到的促进作用， 3D打印技术使得许多疾病（尤其是结构性心脏病）的个性化治疗 即“私人定制”的时代已正向我们走来。

     3D打印（three-dimensional printing， 3DP），是基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。是一种由CAD（计算机辅助设计）通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术，其综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学以及生命科学等诸多方面的前沿技术知识。3D打印技术在医疗领域有3个层面的研究方向即体外模型与医疗器械制造、个性化永久植入物、细胞与组织的3D打印。目前，国内外3D打印技术在临床上的应用多属第一个层面，国外新近报道纽约长老会医院的Emile Bacha医生通过3D打印的心脏模型的研究也属此类，其使原本需要进行3-4次手术才能矫治的先心病，仅一次手术即救活一名2周大的婴儿。3D打印技术的最高境界就是通过细胞和组织3D打印制造出人类器官的替代品，如具有活性与功能的血管、瓣膜甚至心脏等组织器官。目前，大多数研究者认为，实际大小的3D打印器官不可能会在未来10或15年内成为现实。

     作为我国“国家十三五战略研究规划重点任务”--- 3D打印技术在心血管病中的应用与战略规划的起草人之一，郑宏教授认为，我们应该夯实3D打印第一、二层面的基础，在心血管病的3D打印技术的应用方面，例如我们可以建立心血管病尤其是结构性心脏病的数字模型库，其可弥补尸体解剖来源不足的缺陷，该库的建立即可为每位患者带来精准与最佳的治疗方案，又能成为外科及介入科等医生学习了解各种心血管病畸形提供真实“实体标本”与培训工具。，将复杂性结构性心脏病的数字模型与互联网技术相结合，则可以使远程医疗技术上一个更高的台阶，使心血管病的诊疗变得更加易行而便捷。

     作为第三个层面的细胞与组织的3D打印，我国也应该组建自己的优势团队，并且密切跟踪发达国家在此方面的研究进展，通过留学、访问、交流与合作等多种渠道获取最新技术，通过学习、提高与自主创新达到事半功倍的目的。

郑宏教授手握患者的3D打印心脏标本并置入有其研发设计的介入治疗器械。

患者采用3D打印技术指导下介入治疗成功后痊愈出院时与术者郑宏教授合影。患者手握的是其本人的3D打印的“心脏标本”，术者则握的是第一例患者的3D打印“心脏标本”。 

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