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南京市兒童醫(yī)院借3D技術(shù)打印一顆心
近日,南京市兒童醫(yī)院為一名出生僅3個(gè)月的復(fù)雜先心病嬰兒,進(jìn)行了心臟手術(shù),為了修復(fù)小寶寶“千瘡百孔”的心臟,心外科的專家使用了最先進(jìn)的3D打印技術(shù),以1:1 的比例,打印出嬰兒的一個(gè)心臟模型。這一模型清晰地顯示出孩子心臟內(nèi)部缺損的位置和關(guān)系,讓醫(yī)生一目了然,順利為患兒的心臟進(jìn)行封堵。
據(jù)悉,將3D打印技術(shù)應(yīng)用于兒童先天性心臟病的治療在國(guó)內(nèi)還是首次。
母親是先心病患者 生下寶寶也查出先心病
晨晨(化名)的父母都來自安徽,母親原來也是一名先天性心臟病的患者,18歲那年手術(shù)后痊愈。
在備孕的時(shí)候,夫妻倆就忐忑不安,一切都小心翼翼,生怕孩子生下來會(huì)“遺傳”母親的疾病。懷孕第一次產(chǎn)檢時(shí)候,當(dāng)?shù)蒯t(yī)院B超顯示,有50%-70%的機(jī)率排除先心病。結(jié)果,妻子懷孕9個(gè)月時(shí)再去做B超,醫(yī)生就說,小孩有心臟畸形。但直到那時(shí),他們依舊“心存僥幸”,“或許孩子生下來是好的。”
晨晨剛滿月,就咳嗽、發(fā)燒,當(dāng)?shù)蒯t(yī)院說,晨晨感染了肺炎,原因就和他的心臟畸形有關(guān),建議他們到南京市兒童醫(yī)院就診。
夫妻倆當(dāng)天就抱著孩子趕到南京,經(jīng)過檢查,醫(yī)生告訴他們,孩子心臟病遠(yuǎn)比想象中要復(fù)雜,“心臟肌部多發(fā)性室間隔缺損,直徑大于2厘米的巨大房間隔缺損,因而引發(fā)重度肺動(dòng)脈高壓。”南京市兒童醫(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴夫妻倆,他懷疑,因晨晨母親也曾患過先天性心臟病,孩子的病可能有一定遺傳因素。
晨晨出生還不到3個(gè)月,已經(jīng)先后患了3次肺炎,不停地打針、掛水、吃藥。“孩子必須及早進(jìn)行手術(shù)治療,否則會(huì)有生命危險(xiǎn)!”孫劍副主任告訴晨晨的父母。
第一次手術(shù)
心臟停跳,采用“鑲嵌手術(shù)”
但因“看不清”,仍有兩個(gè)洞沒補(bǔ)上
由于手術(shù)難度較大,并且心臟情況復(fù)雜,所以術(shù)前,孫劍副主任及其團(tuán)隊(duì)的同事,會(huì)同麻醉科、B超室醫(yī)生共同制定了詳細(xì)的手術(shù)方案,最大程度地保障手術(shù)的成功。
7月3日,年僅3個(gè)月的晨晨,在全麻體外循環(huán)下接受了“心臟肌部室間隔缺損封堵+房間隔缺損修補(bǔ)的鑲嵌手術(shù)治療”。
所謂“鑲嵌手術(shù)”,就是內(nèi)科介入治療與外科開胸手術(shù)“二合一”,同時(shí)為一名患兒進(jìn)行手術(shù)。這一方法適用于復(fù)雜先心病。
術(shù)中,讓心臟停跳,為晨晨手術(shù)修復(fù)了房間隔缺損,并用2個(gè)封堵器堵住了室間隔的兩處缺損。
手術(shù)臺(tái)上,醫(yī)生發(fā)現(xiàn),晨晨的心臟很大,不像是嬰兒的心臟,和七八孩子的心臟差不多大,加上術(shù)后組織水腫,以至于開胸后“關(guān)不上”,術(shù)后三天才縫合關(guān)胸。
可是結(jié)果并不盡如人意,復(fù)查B超提示患兒心臟肌部仍有兩個(gè)較大的室缺,因而肺部血液分流多,使患兒呼吸困難難以脫離呼吸機(jī)。
為什么修修補(bǔ)補(bǔ)了半天,心臟還有洞未能補(bǔ)好呢?
簡(jiǎn)單的說,就是看不清,找不到。
孫劍副主任解釋說,由于心臟肌部室間隔缺損解剖結(jié)構(gòu)的特殊性,術(shù)中無法直視探查、修補(bǔ);而常規(guī)B超等影像檢查,也無法明確殘余缺損的具體位置、大小以及各缺損間的相互關(guān)系。
第二次手術(shù)
3D打印模型看得清清楚楚
在心臟跳動(dòng)的情況下,用封堵器堵上兩個(gè)大洞
患兒年齡小,且已經(jīng)置入封堵器,如果再放多個(gè)封堵器,那心臟可能跳不起來,因此準(zhǔn)確定位肌部室缺位置,用最少的封堵器將所有室缺封住,顯得至關(guān)重要。
這樣的情況,給孫劍出了一個(gè)大大的難題,自己如何才能擁有“透視眼”,一眼能看清孩子室缺的確切情況呢?
此時(shí),互聯(lián)網(wǎng)上一則“美國(guó)醫(yī)生利用3D打印心臟救活先心病嬰兒”的消息引起了他的注意。如果能夠通過3D打印技術(shù),把晨晨的心臟“復(fù)制”一個(gè)出來,那么難題不是迎刃而解了么?
孫劍告訴記者,B超只能在屏幕上提供二維視野,術(shù)前主刀醫(yī)生仍需仔細(xì)研究和測(cè)算患者的心臟及主動(dòng)脈影像數(shù)據(jù),并在自己頭腦中“二次加工”,重建成立體構(gòu)型。而3D打印技術(shù)則可將患者的二維影像數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化成栩栩如生且實(shí)物大小的心臟模型呈現(xiàn)于醫(yī)生眼前。
于是,專家聯(lián)系了一家3D打印公司,兒童醫(yī)院做CT的醫(yī)生和專業(yè)工程師一起,經(jīng)過對(duì)影像資料的詳細(xì)分析,反復(fù)地3D建模,終于打印出了晨晨的心臟模型,并且,這一模型還是可以分解組合的。這樣,醫(yī)生能看清患兒心臟肌部各個(gè)室缺的位置及相互關(guān)系,為再次手術(shù)提供了可靠的依據(jù)!
由于是二次手術(shù),考慮再次體外循環(huán)對(duì)孩子打擊較大,在與孩子的父母溝通后,孫劍決定給孩子實(shí)施不用開胸的微創(chuàng)封堵手術(shù)。
根據(jù)患兒心臟的3D模型,在術(shù)前就已“鎖定”了封堵位置,實(shí)際手術(shù)時(shí)只用了一個(gè)封堵器,就將所有殘余2個(gè)室缺封住。
這次術(shù)后患兒恢復(fù)良好,很快脫離呼吸機(jī),心功能有了明顯改善,晨晨的家長(zhǎng)也終于松了一口氣。預(yù)計(jì)晨晨將于明天康復(fù)出院。
腦洞大開
3D打印出來的心臟,今后有望直接植入體內(nèi)
據(jù)悉,將3D打印技術(shù)應(yīng)用于兒童先天性心臟病的治療在國(guó)內(nèi)尚屬首次,這對(duì)于一些復(fù)雜先心病的患兒,特別是心內(nèi)畸形結(jié)構(gòu)復(fù)雜及大血管有異常變化的患兒治療應(yīng)該是個(gè)好消息。
什么時(shí)候,用3D打印機(jī)打印出現(xiàn)的心臟,能直接植入體內(nèi)呢?
這看似“腦洞大開”的設(shè)想,其實(shí)就是3D打印發(fā)展的趨勢(shì)所在。
南京市兒童醫(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴記者,目前3D打印在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,主要還是在輔助外科醫(yī)生的手術(shù)操作上。但是未來,只要解決了材料的問題,3D打印出來的器官,是可以直接植入體內(nèi)。
盡管聽起來有些科幻,但科學(xué)家們正在考慮用當(dāng)前的3D打印技術(shù),輔以患者的細(xì)胞來制作出全新的器官。
不過,專家說,除了材料問題外,醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn),還有如何將3D打印出來的器官連接到血管系統(tǒng),以確保有足夠的血液讓其存活——這需要同時(shí)打印出器官內(nèi)的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò),然后身體就能夠做到與它“自動(dòng)連接”。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:南京市兒童醫(yī)院 3D技術(shù)打印心臟