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3D打印技术如何为8月大患儿“捡回”心脏?

发布时间: 2017-04-21 09:35     来源: 第一财经日报

在美剧中,我们常常能看到在复杂手术里3D打印的“穿越式”应用,回归到现实世界,3D打印的真实版医学应用又是怎样的场景?

今年4月,上海儿童医学中心就进行了这样一场特殊的复杂小儿心脏手术,手术对象是一位年仅8个月大的婴儿,这个患儿在出生第二天就在青海省红十字医院确诊患有极为罕见的复杂心脏病:右室双出口、功能性单心房单心室、肺动脉瓣轻度狭窄、左位上腔静脉、肺静脉异位回流。因为病情复杂,当地医疗水平有限,患者家人去天津求医被告知因病情严重无法救治。

但3D打印却让于这样一个已经经常发烧,每天需要吸氧维持的先天心脏病婴儿起死回生。

“在通常情况下,这样的复杂心脏手术至少要6个小时的时间,对于婴儿而言,这么久的手术时间很可能是承受不住的。并且因为婴儿的心脏体积很小,血管走向、位置通过传统影像也很难看清,这就给手术带来了很大的风险。”此次手术的主刀大夫上海儿童医学中心上海小儿先天性心脏病研究所所长刘锦纷对第一财经记者表示。

据刘锦纷介绍,这位患儿心脏畸形严重,导致病灶所处的空间位置以及病灶间的相互位置通过二维检测手段无法确认。如果在病灶位点不清晰的情况下进行手术,不仅耗时长,手术风险也会很大。但3D打印通过三维重建解决了这样的难题,并最终将手术时间缩短到了3个半小时。

“根据已有的二维影像诊断数据,我们就可以通过3D建模系统对患儿严重缺陷的心脏进行三维重建,这样病灶位点就得到了确认,血管走向、位置也都能在术前给医生看清,从而大大降低手术的风险。”对此次手术进行3D技术支持的玛瑞斯中国区总经理Kim Francois对第一财经记者透露。除此以外,他们还像手术医生提供了高精度、1:1大小的患儿心脏3D打印模型,这让医生在手术方案的制定和手术路径的规划上有了更可信赖的参考。

“在手术中可以大量压缩手术时间,使复杂的高难度手术风险降到最低。同时,高精度心脏复制品,让医生和患儿及家属间的沟通更加高效和顺畅,这对于我们儿科的医患沟通与信任度的建立是非常重要的。”刘锦纷说。

事实上,自从上海儿童医学中心2015年8月成立国家首家儿科3D数字医学研究中心以来,利用科研经费,已经无偿为至少10例不同复杂性先心患儿手术设计规划提供了3D数字化虚拟设计及3D打印技术支持和帮助。刘金粉透露,目前他们正在筹建我国首个小儿复杂结构性心脏病3D数字化临床医学数据库,截至2016年底,已录入11749例先心病患者手术数据。

作为“Little Hearts of China”的慈善项目,此次手术除了应用了最新的3D打印科技之外,患者的手术费用也得到了全免。但就如何让这样的高科技更好地普及到全国患者,刘锦纷也坦言,仅仅依靠科研经费支持,并非长久之道,“因为心脏的打印难度高,并且材料的要求也比较高,因此不可能一直依赖科研经费来完成换成患者的救治。”以本次手术为例,仅仅是该小儿心脏的打印成本就高达上万元人民币。在过往的手术中,这样的费用也多是由科研经费买单。

“因为在医学上3D打印的应用还仅仅处于临床研究范围,相关部门也并未出台相应的收费指导文件,所以还没有办法进行大规模的推广使用。”刘锦纷说,他呼吁3D打印的医学收费可以早日走上管理部门的议程,因为只有真正进入临床应用,才能最大规模的造福患者。

根据公开数据,在中国,先天性心脏病的发病率约为千分之4~千分之7,是出生缺陷中发生率最高的疾病,也是导致儿童死亡的最主要因素之一。作为全国儿科领域最顶级的医院之一,上海儿童医学中心每年先心患儿的手术量约3700例,成功率在98%。然而在这家医院所接触的所有先天性心脏病中,约有3%的病例属于极其复杂性的先心病,对于这类手术来说,手术难度和风险系术都会远高于普通先心手术。刘锦纷透露,对于这类的患者而言,通过3D打印辅助手术,可以大大提高手术的成功率。

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