一顆心髒是如何被3D打印出來的？

滋——滋——滋——

3D打印機的噴頭閃著藍紫色光芒

來回噴射

光敏樹脂經過校平棍校平

再用UV燈照射固化層層堆積成型

二十多個(ge) 小時後

兩(liang) 塊不規則的果凍狀物品躺在打印台上

去掉這些果凍狀的大塊支撐物

取出其中的模型

將表麵打磨到平滑狀態上光油固化

最終出現在醫生手中的成品就是3D打印而成的心髒模型外觀栩栩如生，手感柔軟仿真

武漢的醫院從(cong) 十年前開始試水3D打印技術，並從(cong) 2015年開始跑步進入“3D打印時代”，這一新技術已令骨科、口腔科、整形外科等專(zhuan) 科的患者受惠。2020年11月，武漢亞(ya) 洲心髒病醫院引進3D打印設備，已為(wei) 十多例複雜心髒病患者開展3D打印手術。

心髒怎樣“打印”

又如何幫助醫生們(men) 做手術?

近日，長江日報記者實地探訪了

3D打印一段心血管的全過程

打印心髒，9歲男孩第一個(ge) “吃螃蟹”

武漢亞(ya) 洲心髒病醫院第一次使用3D打印技術輔助手術，是在2021年11月。

9歲男孩超超（化名）是先天性心髒病患兒(er) ，3個(ge) 月大時就接受了矯治術，隨著身高、體(ti) 重的增長，他的心髒問題再次出現，經常胸痛、無法活動。醫生發現，孩子心髒內(nei) 部結構複雜，還出現左室流出道狹窄、肺動脈瓣及瓣下流出道狹窄、主動脈瓣輕度反流等多個(ge) 問題，手術難度很大。

醫生們(men) 給超超做CT、MRI等影像學檢查，通過軟件精細建模，再導入打印機係統，最終打印出1:1的心髒模型。

“模型還原了孩子心髒內(nei) 部的精細結構，猶如‘實景地圖’。哪些部位有畸形、能不能下刀？從(cong) 哪下刀切口最小、恢複最快？哪個(ge) 地方有窟窿、需要多大補片？全部都一目了然。”

醫生回憶，在對模型進行反複研究後，專(zhuan) 家組將術中可能麵臨(lin) 的複雜過程大大簡化和標準化，製定出手術方案，順利完成左室流出道疏通術、肺動脈重建術，孩子術後恢複良好。

超超對自己的彩色“心髒”愛不釋手。出院前，他經常拉著護士“講課”：“這是我的左心室、這是我的心髒瓣膜。這是我有問題的地方，醫生伯伯就是從(cong) 這裏修複了畸形！”

亞(ya) 心醫院的醫生拿著心髒模型，為(wei) 患先心病的少年講解病情（資料圖）。通訊員餘(yu) 宇 攝

模型“導航”，複雜手術不用開胸了

嚐試3D打印心髒的患者，大多病情複雜，手術風險極大。

17歲少年小宇（化名），3歲時曾因室間隔缺損，做過心髒外科修補手術。複查顯示，他仍有室間隔殘餘(yu) 分流，建議做二次開胸手術。眼看孩子即將成年，媽媽帶他到醫院谘詢：有沒有不開胸的手術方法。

做介入手術，難度很大。食道超聲顯示，小宇的室間隔有多處“孔洞”，較大的直徑有4—5毫米，緊鄰主動脈瓣，使用常規的封堵器容易影響到主動脈瓣，導致醫源性的主動脈瓣損傷(shang) 和關(guan) 閉不全；小宇的室間隔缺損也很長，難以建立手術軌道。

為(wei) 此，醫生為(wei) 小宇打印了心髒局部模型，對照模型反複研究，最終找到合適的手術路徑，“篩選出”更合適的血管塞型封堵器。

在心髒模型的精準“導航”下，去年12月10日，亞(ya) 心醫院先心病中心沈群山主任為(wei) 小宇實施了室間隔缺損殘餘(yu) 漏介入封堵手術，術中造影所見與(yu) 模型完全吻合，手術順利完成，他康複良好。

遠程打印！隔空也能實現“實物會(hui) 診”

去年12月，醫院還曾操作過特殊的“隔空打印”。

河南一家醫院收治了複雜先心病患者，預計手術難度很大，申請亞(ya) 心醫院院長陶涼會(hui) 診。

患者不在本地，僅(jin) 有CT和磁共振檢查的影像片。專(zhuan) 家組討論後，決(jue) 定根據這些檢查資料，打印出患者的心髒模型，在“實物”基礎上進行會(hui) 診，預演手術方案。

由於(yu) 患者心髒結構過於(yu) 複雜，異常部位較多，僅(jin) 建模就用了兩(liang) 三天時間，打印模型花費了20多個(ge) 小時。但結果是值得的：陶涼及團隊根據心髒模型表現出來的病灶情況，製定了精密的手術方案，趕到河南為(wei) 患者做了手術，對方目前已經康複。

“這次隔空打印，為(wei) 我們(men) 的3D打印開辟了更廣闊的應用前景，提升今後遠程會(hui) 診、遠程指導手術的效率。”沈群山說。

“按需”打印，應用場景還能增加

最新一例3D打印輔助手術的患者，是21歲女孩小孟（化姓）。她出生時就被發現有心髒異常，因為(wei) 沒有明顯症狀，就沒有接受治療。去年，小孟被查出高血壓，到醫院看病，被判斷與(yu) 先心病有關(guan) ，吃降壓藥不對症，必須治療心髒疾病。

心髒超聲顯示，小孟存在室間隔缺損、動脈導管未閉、房間隔缺損、主動脈瓣輕度關(guan) 閉不全、三尖瓣輕—中度反流、降主動脈管徑偏細等多種異常，屬於(yu) 複雜的先天性心髒病。

今年3月2日，小孟住進亞(ya) 心醫院。醫生打印出主動脈弓病變部位，發現發育不良的血管上有一長段扭曲、狹窄。根據模型，醫生與(yu) 小孟和家人溝通治療方案，很快確定將這部分整體(ti) 置換為(wei) 人工血管。

3月10日，小孟接受手術，修補心髒缺損、更換人工血管。術後，她血壓很開變回正常。

3小時打印出的主動脈弓模型，形狀、大小、手感完全仿真。記者劉派 攝

“3D打印應用範圍很廣，像小孟這樣，僅(jin) 打印需要研究的主動脈弓，有針對性地進行研究，可以大大節省成本。”亞(ya) 心醫院先心病中心沈群山表示，未來還可將3D打印技術運用在瓣膜類疾病、大血管疾病、心髒移植、心律失常等方麵，令更多患者從(cong) 中受益。

武漢醫院

跑步進入“3D打印時代”

近年來，3D打印技術已在武漢各大醫院臨(lin) 床應用廣泛。在同濟醫院、協和醫院、湖北省人民醫院、武漢大學中南醫院、武漢兒(er) 童醫院等大醫院，用3D打印製作骨骼、關(guan) 節模型，輔助手術的做法，已經成為(wei) 臨(lin) 床日常之一。

以華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院為(wei) 例。2015年，該院在全國首次為(wei) 失去左手的6歲男孩製作了3D打印的機械手，可用它喝水、捏葡萄、騎自行車；隨後，骨科試水3D打印技術，為(wei) 複雜骨折的患者打印傷(shang) 處模型，利用模型模擬手術操作；再接著，口腔科也引入3D打印機，用來製作牙套、假牙等，精密度和強度大大提高。目前，該院多個(ge) 科室均已開展3D打印技術。

不過，目前3D打印技術在臨(lin) 床的應用，主要用於(yu) 術前規劃、提前演練、骨科匹配等方麵，而備受關(guan) 注的活體(ti) 器官打印仍處於(yu) 探索階段。

醫生和患者們(men) 都希望，科技攻關(guan) 的速度能快點、再快點，早日實現3D打印活體(ti) 器官，可緩解移植器官數量不足的現況，為(wei) 更多終末期重症患者帶來新的生機。