3D打印在心臟房室缺封堵手術(shù)中的應(yīng)用

張杰 徐勇

【摘要】目的 探討3D打印在心臟房室缺封堵手術(shù)中的應(yīng)用效果與安全性。方法 回顧性分析2017年2月～2018年12月在我院治療的15例心臟房室缺患者的臨床資料，所有患者均需通過3D打印技術(shù)給予心臟房室缺封堵手術(shù)，記錄治療情況以及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。結(jié)果 15例患者均通過1枚封堵器順利完成封堵治療，其中3例患者出現(xiàn)殘余分流≤4 mm的現(xiàn)象，但術(shù)后3～6個(gè)月均已完全消失;未出現(xiàn)血栓形成、心律失常、瓣膜功能障礙、心包積液、心臟穿孔、封堵器脫落、外周血管損傷以及死亡情況。結(jié)論 3D打印在心臟房室缺封堵手術(shù)中具有重要作用，利于提高封堵有效性以及手術(shù)安全性。

【關(guān)鍵詞】房間隔缺損;室間隔缺損;3D打印

【中圖分類號】R54 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】ISSN.2095.6681.2020.1..02

房間隔缺損均屬于先天性心臟病，為原始房間隔與室間隔在形成、融合以及吸收等過程中出現(xiàn)的一種異常現(xiàn)象，可對患者生存質(zhì)量與身心健康等產(chǎn)生嚴(yán)重影響[1]。放射線下經(jīng)皮封堵手術(shù)為臨床治療該類疾病患者的有效手段，但存在殘余分流率高以及選定封堵器置入位置困難等弊端，而3D打印技術(shù)可在患者體外對各封堵器置入各缺損部位后的封堵效果給予針對性測試，利于臨床制定最佳手術(shù)方案，以進(jìn)一步減少預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)[2-4]?；诖耍狙芯恐荚谔接?D打印在心臟房室缺封堵手術(shù)中的應(yīng)用效果以及并發(fā)癥發(fā)生情況?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年2月～2018年12月在我院治療的15例心臟房室缺患者的臨床資料，其中男5例，女10例;年齡20～75歲，平均年齡（43.87±2.58）歲;體重53～80 kg，平均體重（69.79±4.57）kg。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥2歲者;②臨床資料以及影像學(xué)資料均完整者;③累及缺損直徑不低于5 mm者;④無麻醉藥物過敏史者;⑤缺損數(shù)量>2個(gè)者。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①心內(nèi)膜炎者;②凝血功能障礙者;③合并嚴(yán)重感染性疾病者;④嚴(yán)重器官功能衰竭者;⑤左室射血分?jǐn)?shù)（Left ventricular ejection fractions，LVEF）<50%者;⑥嚴(yán)重心律失常者;⑦經(jīng)超聲心動圖等檢查顯示心臟內(nèi)存在血栓形成者;⑧嚴(yán)重肺動脈高壓者。

1.3 方法

①制作心臟模型：通過心臟CT以及三維超聲心動圖進(jìn)一步采集影像學(xué)資料，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件合成圖像并給予三維重建，經(jīng)3D打印機(jī)，采用硅膠材料制作心臟模型。②體外封堵測試：采取不同型號的卵圓孔未閉封堵器、室間隔缺損封堵器、房間隔缺損封堵器，于各個(gè)缺損部位給予封堵測試，將封堵器置入后，詳細(xì)查看各缺損部位封堵情況、封堵器形態(tài)等，選取其中可覆蓋全部缺損、形態(tài)良好且不會對患者二尖瓣造成壓迫的封堵器，同時(shí)需詳細(xì)記錄封堵器置入位置以及封堵器型號等信息。③手術(shù)操作步驟：在鎮(zhèn)靜狀態(tài)或局部麻醉狀態(tài)下，通過胸超聲引導(dǎo)下給予手術(shù)治療，術(shù)前再次經(jīng)三維圖像等技術(shù)，明確患者體內(nèi)目標(biāo)封堵口的具體位置，靜脈注射80 U/kg肝素（揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇龍鳳堂中藥有限公司，注冊證號H20090247）抗凝，常規(guī)消毒鋪巾，于股靜脈處給予穿刺，并將導(dǎo)管以及導(dǎo)絲置入至右心房/室，于超聲監(jiān)視下，將導(dǎo)絲后撤，調(diào)整導(dǎo)管位置以及方向，通過房室缺進(jìn)入左心房/室，并在導(dǎo)管推送下，促使導(dǎo)絲進(jìn)入左心房/室，退出導(dǎo)管，而后沿該導(dǎo)絲協(xié)助輸送鞘管抵達(dá)左心房/室，將導(dǎo)絲退出，而后經(jīng)超聲監(jiān)視下，通過輸送鞘推送術(shù)前選定的封堵器給予封堵操作，置入封堵器后，經(jīng)超聲查看其形態(tài)、位置以及封堵效果，且需明確該封堵器有無對患者冠狀靜脈竇、肺靜脈、二尖瓣等周圍結(jié)構(gòu)造成影響，確定無影響后，釋放封堵器，并將輸送鞘管退出，常規(guī)止血，加壓包扎。若果封堵后，患者殘余分流>5 mm，且經(jīng)增加封堵器個(gè)數(shù)、尺寸后仍無法成功封堵缺損者，需轉(zhuǎn)至常規(guī)外科手術(shù)。④術(shù)后干預(yù)：術(shù)后當(dāng)日，需給予心電監(jiān)護(hù)，并通過抗生素預(yù)防感染，同時(shí)需口服3 mg/kg阿司匹林（北京市燕京藥業(yè)有限公司，國藥準(zhǔn)字H11020397），共服用6個(gè)月，術(shù)后第1個(gè)月以及術(shù)后第3個(gè)月給予超聲心動圖、心電圖復(fù)查以及體格檢查。

1.4 評價(jià)指標(biāo)

記錄兩組封堵情況、殘余分流情況以及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況，包括血栓形成、心律失常、瓣膜功能障礙、心包積液、心臟穿孔、封堵器脫落、外周血管損傷、死亡等。

2 結(jié) 果

2.1 治療情況

15例患者均通過1枚封堵器順利完成封堵治療，其中，3例患者出現(xiàn)殘余分流≤4 mm的現(xiàn)象，但術(shù)后第1個(gè)月以及術(shù)后第3個(gè)月，經(jīng)超聲心動圖復(fù)查顯示，殘余分流均已消失。

2.2 安全性

15例患者術(shù)后住院以及術(shù)后隨訪期間，均未出現(xiàn)血栓形成、心律失常、瓣膜功能障礙、心包積液、心臟穿孔、封堵器脫落、外周血管損傷以及死亡情況。

3 討 論

在封堵手術(shù)治療過程中，存在1枚封堵器無法完全覆蓋患者全部缺損現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)殘余分流，但若采用多個(gè)封堵器封堵，將增加治療費(fèi)用，且各封堵器間可能會相互影響，進(jìn)而出現(xiàn)內(nèi)皮化困難以及穩(wěn)定性欠佳等問題，不利于患者接受[5]。

3D打印技術(shù)為經(jīng)過逐層堆積手段以進(jìn)一步構(gòu)造三維立體空間模型的新型技術(shù)，具有精確性高、可重復(fù)性、可定制化以及制作速度快等多重優(yōu)勢，現(xiàn)已被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中。本研究結(jié)果顯示，15例患者均通過1枚封堵器順利完成封堵治療，3例患者出現(xiàn)殘余分流≤4 mm的現(xiàn)象，但經(jīng)隨訪顯示均已完全消失，提示3D打印技術(shù)利于心臟房室缺封堵手術(shù)順利進(jìn)行，且未出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，具有一定安全性。究其原因?yàn)?，?jīng)3D打印機(jī)，采用硅膠材料制作心臟模型，可清晰顯示患者體內(nèi)病變結(jié)構(gòu)以及病變結(jié)構(gòu)與周圍組織間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而可為體外模擬測試提供有效性。通過測試不同尺寸、不同類型封堵器對缺損的封堵效果及其對二尖瓣的壓迫情況，可制定有效封堵方案，并可盡最大限度的減少殘余分流量。但值得注意的是，通過3D打印技術(shù)確定的治療方案無法使患者獲益，究其原因?yàn)?，放射線引導(dǎo)的介入治療，無法將導(dǎo)管、導(dǎo)絲引導(dǎo)至患者體內(nèi)最佳缺損孔并進(jìn)行封堵，一旦在錯(cuò)誤缺損孔中嘗試以及釋放封堵器，均可撕裂房室間隔，促使缺損進(jìn)一步擴(kuò)大。為彌補(bǔ)上述弊端，術(shù)中經(jīng)超聲心動圖引導(dǎo)下給予經(jīng)皮介入治療，可準(zhǔn)確找到患者體內(nèi)目標(biāo)封堵孔，同時(shí)可引導(dǎo)導(dǎo)管于目標(biāo)封堵孔中將最佳封堵器置入，且可有效避免放射線產(chǎn)生的危害。除此之外，3D打印出的心臟模型雖利于手術(shù)規(guī)劃以及手術(shù)模擬，但其對醫(yī)師臨床及手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的依賴性較高，若可借助血流動力學(xué)仿真等相關(guān)自動化以及智能化程度更高的技術(shù)，以對基于3D打印模型制定的治療方案進(jìn)行評估，將進(jìn)一步提高手術(shù)方案制定的合理性，隨著3D打印技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，上述問題定會解決。

綜上所述，3D打印技術(shù)可有效獲得心臟模型，臨床可依據(jù)體外測試結(jié)果制定有效的封堵方案，利于提高封堵成功率，且安全性較高。

參考文獻(xiàn)

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本文編輯：董 京