3D打印主動脈模型幫助外科醫生移除“定時炸彈”動脈
導讀:傳統心血管手術規劃主要依賴二維醫學影像(如CT、MRI),而3D打印解剖模型的引入,使外科醫生能夠直觀把握血管結構的復雜曲線及脆弱部位,實現更精準的手術模擬和風險評估。

2025年7月15日,布里斯班查爾斯王子醫院的外科團隊成功為一名50多歲男性患者實施了極其復雜的全主動脈弓置換手術。此次手術在赫斯頓生物制造研究所(Herston Biofabrication Institute)及Objective3D的技術支持下,采用了真人大小的3D打印主動脈模型進行術前規劃與演練,顯著提升了手術的安全性與精準度。

3D打印技術在高難度心臟手術中的應用
醫護人員形容,患者主動脈膨脹至正常尺寸的四倍,猶如胸部內的一顆“定時炸彈”。澳大利亞和新西蘭共有39個醫院能夠實施成人心臟手術,但其中只有少數能夠執行高度復雜的手術,例如全主動脈弓置換術,尤其是使用3D打印規劃模型。手術團隊在準備過程中,借助赫斯頓生物制造研究所工程師設計并制造的3D打印模型,對患者主動脈的形狀和柔韌性進行了精準還原。該模型由Stratasys J750數字解剖打印機打印,結合多種硬質與軟質材料,能夠真實模擬血管的不同組織特性,為外科醫生提供了直觀的術前手感體驗。

醫院血管及血管內外科醫生Samantha Peden博士表示,3D打印模型讓外科團隊能夠提前預演手術關鍵步驟,優化了手術策略,極大降低了風險。全主動脈弓置換術屬于高難度心血管外科手術,通常僅有極少數具備先進設備與經驗的醫院能夠實施。此次手術歷時約9小時,包括體溫冷卻和20分鐘的血流中斷,期間外科團隊需在有限時間內完成合成移植物的安裝。
Peden博士說:“這是健康創新直接轉化為臨床實踐改善的真實案例。” 目前,患者術后恢復良好,已脫離重癥監護室,進入康復階段。術后近三周,患者未出現截癱等嚴重并發癥,四肢活動正常。后續,他將于今年晚些時候接受主動脈下段更換手術。

3D打印在心臟手術中的應用與未來展望
早些時候,這家醫院已經將3D打印技術成功應用于多例心臟手術案例中。根據醫院基金會發布的一份研究報告,該院的心胸外科研究部門在3D打印主動脈裝置領域一直保持著領先地位。2022年,通過PEARS(個人外部主動脈根部支持)項目,他們為超過100名患者提供了3D打印的主動脈根部外部支持裝置。
PEARS項目運用個性化3D打印網片來加固天然主動脈的薄弱部位,并顯著改善了主動脈瓣關閉不全或動脈瘤風險患者的預后。報告還提到了引入Ascyrus Medical夾層支架,以及與主要大學的合作,這反映了醫院在主動脈護理創新方面的堅定承諾。
以上案例,很好的展示了3D打印如何通過提供患者主動脈的實體模型,幫助外科醫生優化手術策略,減少意外,并指導決策,從而提高手術安全性和成功率。實際上,這些患者順利康復,且沒有出現癱瘓等嚴重并發癥,這進一步證明了這種預先規劃程序的重要性。它表明,在最復雜、風險最高的手術中,3D打印復制品等工具也能幫助實現更好的結果。
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