医疗3D打印技术是如何辅助心外科医生进行手术的？

根据中国生物医学工程学会体外循环分会（ChSECC）发布的《2019年中国心外科手术和体外循环数据白皮书》，报告显示，2019年724家医院共开展心血管外科手术总量253867例，较2018年增加13253例(增长5.5％)；体外循环下手术总量175557例(占比69.1％)，体外循环量增加5113例(增长3.0％)，连续两年增长。

• 先天性心脏病手术数81246例，较2018年增加了3430例，先天性心脏病手术占总心血管手术数的32.0％；

• 大血管手术数26967例，较2018年又增加4069例(增长率17.8％)，大血管手术占总心脏手术数量的10.6％，连续7年快速增长，年均增长率近20％；

• 冠状动脉旁路手术46232例，较2018年增加1154例(增幅2.6％)；

• 心脏瓣膜手术量73561例，较2018年增加4679例(增幅6.79％)，连续3年保持增长势头。

临床挑战

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心脏结构的复杂性，为心血管疾病的手术的治疗带来许多挑战，目前主要的手术方式有：开放手术、胸腔镜手术、介入手术，手术的成功既有赖于手术医生的经验，也有赖于完善的术前评估。

• 心血管疾病的复杂多变，使得年轻医生的成长格外漫长

• 心血管疾病的特殊性，使得医生经验积累的代价格外沉重

• 传统屏幕影像图形的局限，使得术前评估未必充分细致，特别是心脏病变之间空间关系的评估

• 心脏畸形解剖结构的唯一性，使得个体化干预方案或心脏植入物成为必要需求

赛纳数字医疗心血管手术规划模型，依据患者个体化CT、MRI等影像数据经3D立体重建设计，还原病灶与其周围脉管结构的真实立体解剖构象，经3D打印制成。

  

• 用于显示人体心脏形态，包括心房、心室及血管间的位置关系等情况，为临床医护人员制定手术方案提供具体参照，模拟切割、缝合和评估风险。

• 帮助医生全方位立体观察患者手术部位，确认手术位置，选择最佳器材，辅助医生确定优化手术方案，选择合适的手术路径；

• 术前对手术进行操作演练，及时发现手术方案中的问题并改进。

一项国际复杂先天性心脏病例研究报告显示：82％手术医生强烈认同3D模型能对先心病例提供更好的理解，88％手术医生强烈同意医疗3D打印模型可以成为复杂先心病手术计划的常规工具。

3D打印心脏模型优化手术方案

在心血管导管介入领域的模拟应用

在左心耳封堵术的应用

在围手术期规划中的应用

在大动脉转位伴右肺静脉梗阻的应用

在PA/VSD（IV型）患者的应用

在TGA、VSD、ASD、PS、DSVC患者的应用

在肺动脉闭锁（III型）的应用

在主动脉夹层领域的应用

技术优点

• 手术时间缩短

• 手术风险的减低

• 费用降低

• 主刀医生的信心增加

• 并发症的减少

• 直接影响：术式的改变

临床实践

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27种受益于3D手术规划模型应用的先心病

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临床方面，赛纳数字医疗3D打印手术规划模型正在改变复杂先心病的治疗方法，四级手术普遍推荐采用术前规划模型。

基于CT/MRI的3D打印心血管模型能模拟患者心血管系统的确切结构，对外科医生在规划手术非常有用。运行时间显著减少，并发症的机会也会减少。也有助于沟通，促进专家间的讨论，并帮助病人和护理人员更好地了解疾病过程，风险和替代方案。