發(fā)布日期:2018-04-04
隨著3D打印技術(shù)的興起,在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,大家更多的意識(shí)到了這一項(xiàng)技術(shù)能夠?yàn)獒t(yī)療帶來(lái)什么樣的幫助和改變,例如,打印用于替換的身體組織,或是通過(guò)3D打印器官指導(dǎo)醫(yī)療的進(jìn)行或用于教育患者。很多3D打印的技術(shù),已經(jīng)開(kāi)始走進(jìn)高端的醫(yī)院,應(yīng)用于實(shí)際的醫(yī)療工作中。
在底特律的亨利福特醫(yī)院(Henry Ford Hospital )里,醫(yī)生們已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用3D打印的器官模型來(lái)指導(dǎo)心臟瓣膜手術(shù)的計(jì)劃制定。
瓣膜在整個(gè)心臟結(jié)構(gòu)中似乎不那么引人注意,但它在心臟永不停止的血液循環(huán)活動(dòng)中扮演的角色非常的關(guān)鍵:瓣膜相當(dāng)于門(mén)衛(wèi),阻止血液回流于剛剛離開(kāi)的心房或心室。我們通常所說(shuō)的瓣膜是指心房與心室之間或心室與動(dòng)脈間的瓣膜。血液流過(guò)后,瓣膜就會(huì)合上。當(dāng)這個(gè)“門(mén)衛(wèi)”發(fā)生問(wèn)題時(shí),就會(huì)引發(fā)心臟功能的疾病。最常見(jiàn)的瓣膜問(wèn)題是二尖瓣脫垂,位于左心房和左心室之間的瓣膜不能正常閉合。
亨利福特醫(yī)院心臟結(jié)構(gòu)疾病中心里,實(shí)驗(yàn)室的展示架上有很多3D打印的心臟模型。研究人員表示,這些模型是按照患者心臟的CT掃描成像而打印出來(lái)的。
CT掃描與3D打印都已經(jīng)不再是很稀罕的技術(shù),但是將它們實(shí)現(xiàn)完美的整合還是需要先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持,也依然存在挑戰(zhàn)。亨利福特醫(yī)院William O’Neill博士和他的團(tuán)隊(duì)與3D打印公司Materialise共同開(kāi)發(fā)和編譯了這一過(guò)程,從而獲得了這些能夠?yàn)榻?jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換(TMVR)手術(shù)計(jì)劃提供幫助的工具。Materialise公司位于密歇根,可以將CT對(duì)心臟的掃描轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)模擬,然后通過(guò)3D打印獲得心臟模型,從而可以對(duì)其繼續(xù)寧檢查和操縱,考量哪一個(gè)瓣膜需要植入,以及在哪里進(jìn)行放置。
研究人員表示,將CT掃描轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行3D打印的文本依然是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。為了產(chǎn)生有用的模型,公司開(kāi)發(fā)了一套軟件來(lái)去除掃描中產(chǎn)生的大量噪聲并生成解剖片段。然后,臨床醫(yī)生就可以在Materialise專(zhuān)家的幫助下,做一些手動(dòng)的計(jì)算機(jī)工作來(lái)定義最終的模型。這些模型隨后就可以在醫(yī)院里進(jìn)行打印,可以用于對(duì)不同的瓣膜進(jìn)行檢查和評(píng)估。一旦這樣可行了,實(shí)際的程序就會(huì)變得更加容易,從而更多的應(yīng)用于臨床實(shí)踐。
打印出來(lái)的模型與患者的實(shí)際心臟相比會(huì)精確到一毫米以?xún)?nèi),對(duì)于心臟病專(zhuān)家而言,可以在模型的周?chē)^察哪個(gè)瓣膜需要植入以及在哪里部署它。
在開(kāi)放二尖瓣手術(shù)過(guò)程中,外科醫(yī)生實(shí)際上會(huì)把瓣膜的模型插入解剖結(jié)構(gòu)中,從而獲知瓣膜是否合適,但這在微創(chuàng)手術(shù)中是不可能的。高質(zhì)量的3D打印可以很好地呈現(xiàn)這一過(guò)程,從而為實(shí)際的瓣膜手術(shù)方案制定提供非常有價(jià)值的前期參考,為患者瓣膜手術(shù)通過(guò)微創(chuàng)的方式進(jìn)行提供了更高質(zhì)量的解決方案。
參考資料:
[1] 3D Printing Helps to Implant RiskyTranscatheter Mitral Valves
來(lái)源:康健新視野