3D打印模型辅助治疗心脏疾病

2015年3月26日

最近在美国亚利桑那州突然出现了一个有趣的医疗3D打印故事。来自凤凰城圣约瑟医院的研究人员在2014年北美放射学会大会上发布了一些有趣的新闻,说3D打印技术正在应用于主动脉瓣狭窄等疾病的治疗。

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主动脉瓣狭窄是指连接心脏与主动脉的主动脉瓣无法正常开合。主动脉瓣将血液从心脏压入身体主干线大动脉。正常的心脏收缩时主动脉瓣开口闭合防止血液回流到心脏。而主动脉瓣狭窄的患者心脏收缩时,主动脉瓣无法正常开合而迫使心脏更加费力收缩以保证血液流出。时间一久,就会出现严重的并发症如昏厥、心力衰竭、心肌梗死或猝死。那些不知情的患者在两年内有50%的死亡几率。

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传统的治疗方法是进行瓣膜置换手术,我的奶奶就是用的这种治疗方法。但这绝对是个大规模的手术,需要锯开胸骨,存在很多风险因素而且恢复时间很长。尽管如此,很多病人甚至没有资格进行这样复杂的手术。

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现在有一种新的治疗方法叫做经导管主动脉瓣置换,简称TAVR, 这需要移植一个假的主动脉瓣。移植需要通过臀部动脉插入导管到心脏,这样就可以降低外科治疗的侵入性,恢复时间缩短。

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TAVR的一个主要问题是需要非常精确的放置人工瓣膜,因为胸腔狭窄,导管导入困难,所以也很有挑战。如果瓣膜大小不合适或者没有正确放置,就会阻碍冠状动脉,从而引起血栓导致中风,甚至有撕坏主动脉的潜在风险。

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为了降低这些治疗方法的手术风险,圣约翰大学的研发团队进行了现实处理(Reality Computing),他们可以提供3D扫描、3D模型制作和3D打印等一整龙服务。医生们为三位被诊断出患有严重主动脉瓣狭窄的患者拍摄了心脏、主动脉和主动脉瓣的CT图片。研发团队3D打印了主动脉并测试了各种不同大小的人工瓣膜以找到最合适的。

接下来,他们CT扫描了人工瓣膜并把它和扫描的心脏和主动脉数据相匹配,再把它和做过TAVR手术的病人的CT进行对比。最终发现3D打印的人工瓣膜模型非常精确,判定可以用于手术。

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在医学领域使用3D模型进行前期的手术测试非常重要。3D扫描、3D模型软件和3D打印所有这些工具的结合使用证明这对病患和医生都是非常有利,我们期待3D打印技术在医学领域方面有更多应用。


原文作者:Andrew Wheeler
文章出处:3D Printing Industry

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