三例三维打印心脏病模型指导诊治复杂先天性心脏病分析
个性化医疗是21世纪心脏外科的发展方向之一。通过三维(3D)打印制作出患者的心脏模型，并在模型上进行手术设计及模拟，为心脏病">先天性心脏病，尤其是复杂先天性心脏病的个性化诊疗提供了很好的解决方案。3D打印通过提取患者CT或MRI等影像数据，利用三维重建、计算机辅助设计、增材制造等技术，将虚拟的心脏二维影像资料转变为立体模型，提供了更加详细的解剖学信息，可以有效地提高手术的成功率。现将对我们近期采用3D打印技术指导诊治的3例复杂先天性心脏病患儿情况总结报道如下。
例1，男，6月龄，哭闹后口唇发绀6个月。2014年7月9日入院查体：胸骨左缘2~3肋间闻及2/Ⅵ级收缩期吹风样杂音。超声心动图及心脏增强CT均诊断为先天性心脏病，完全型心上型肺静脉异位引流，房间隔缺损，动脉导管未闭（图1A~D）。CT检查结束后，将CT图像导入Mimics软件（版本v15.0，比利时Materialise公司），制作3D图形文件，经后期修饰后，打印聚丙烯树脂心脏模型，较好地展示了增大的右心结构、房间隔缺损和动脉导管未闭（图1E~F），尤其是肺静脉异位引流的位置、走行和直径。2014年7月15日行房间隔缺损修补、动脉导管未闭结扎和完全型肺静脉异位引流矫治术，术中所见与心脏模型完全相符。
例2，男，13月龄。出生后发现心脏杂音1年。2014年11月13日入院查体：口唇四肢有发绀，胸骨左缘第2肋间可闻及2/Ⅵ级收缩期吹风样杂音，第3肋间可闻及2/Ⅵ级收缩期粗糙杂音。结合超声心动图、心脏增强CT及心血管造影检查，诊断为先天性心脏病，完全性大动脉转位，室间隔缺损，房间隔缺损，肺动脉瓣下狭窄，右心室发育不良，主动脉右弓右降（图2）。拟行大动脉根部双调转术(DRT)。换用彩色石膏或彩色塑料作为打印材料，同上方法制作3D心脏模型，直观显示两支大动脉与心室的连接关系，特别是主动脉和肺动脉的起源，左、右心室流出道和室间隔缺损的毗邻关系，瓣下结构与狭窄，以及左、右冠状动脉的起源(图3)。因患儿家庭原因，目前尚未行手术治疗。
例3，男，9岁。出生后发现心脏杂音9年，双向Glenn术后8年。患儿出生后即有心脏杂音及口唇发绀，诊断为先天性心脏病，完全性大动脉转位，室间隔缺损，肺动脉瓣狭窄。1岁时行双向Glenn手术，术后发绀好转，生长发育与同龄儿相同，本次行根治术。2014年10月21日行DRT术、室间隔缺损修补和Glenn拆除术。术后恢复顺利，复查CT及心血管造影示，DRT术后，心室与大动脉连接关系恢复，肺动脉瓣下狭窄解除，室间隔缺损和房间隔缺损已修补。3D打印心脏模型示DRT术后的两个大动脉的空间位置、心室大血管连接关系的恢复情况及左、右冠状动脉的重建情况良好（图4）。
讨论
3D心脏打印的成功实施得益于医学图像质量的提高、计算机辅助图形处理技术的发展和3D打印机的普及。
美国学者Noecker等于2006年最早报道了3D打印的先天性心脏病模型，此后陆续有病例报道。医学影像学界对3D心脏打印存在一些质疑，如步骤繁琐、费用昂贵，甚至打印的必要性等。然而外科医师对3D打印普遍持欢迎态度，认为这是目前诊治复杂先心病最好的模型工具，能够帮助外科医师实现治疗方案上的“量体裁衣、度身定做。
本组3例是利用3D打印构建的复杂先天性心脏病模型，用于术前的术式设计及术后的手术随访，效果良好。随着3D心脏打印技术的普及，这项技术会更好地服务于临床心脏外科的个性化医疗，有助于提高我国复杂先天性心脏病外科的整体水平。
