3D打印心脏模型心脏病治疗的现在和未来

SonyaBabu-Narayan医生（右）和患者JonathanHavre，Havre手中拿着自己心脏的3D打印模型。

医院已将3D影像和打印技术用于临床，在制定心脏手术计划时，以患者心脏的3D打印模型对手术进行模拟并预估效果。

新3D模型使用心血管磁共振（CMR）显示患者心脏的细节影像。每次CMR扫描生成几百帧心脏影像图片，存储在最先进的软件系统，呈现在显示屏上的是3维数字模拟心脏图像。

这样，布朗普顿心脏科专家们看到了栩栩如生的患者心脏，不仅能观察到肌肉、房室和瓣膜结构细节，还能心脏搏动情况进行评估，发现各种心脏问题，如：

先天性心脏病

心脏瓣膜磨损

心脏出现的任何损伤

以3D打印技术将数字模拟心脏转变为真实立体的患者心脏模型，是布朗普顿在心脏病诊治领域的又一个进步。

3D影像和打印技术如何模拟真实心脏?

医院心脏病科的SonyaBabu-Narayan医生，是英国心脏基金会荣誉心脏科专家，英国帝国理工学院资深讲师，对CMR在预防和治疗先心病患者心律障碍性疾病及3D技术在侵入式心脏治疗中的应用颇有研究。

她说：“3D模拟技术在心脏病手术方案设计和实施中的重要作用体现两方面：首先，外科医生和医护团队可以更清晰地看到疾病对患者心脏造成的影响，减少甚至不使用侵入性检查就可以更精确地进行诊治，同时，患者的3D心脏模型在后续复诊和病情评估中能提供重要信息。

其次，3D模型有助于医患就病情进行交流。它提供的清晰影像比任何文字语言都更便于患者了解病情和治疗过程。”

可以用3D模型向患者解释整个手术过程，让患者不再对即将接受的手术有任何疑虑和担忧。

现在使用的2维图像，即使医生的美术功底再强，描绘的心脏结构再细致，也无法构建出显示细节的立体视觉影像。对患者，尤其是复杂心脏病患者解释介入导管即其它治疗过程中，3D模型的效果非常好。

心脏病种类繁多，医生对患者心脏结构细节了解越多，解决问题的能力越强，治疗效果越好。

此外，3D心脏模型是绝佳的教学材料。现在，布朗普顿学员们已经开始在先心病患者的3D打印心脏模型中模拟手术过程。在X-光图像中，一些模型看起来和真人心脏毫无差别。

突破性新技术：模拟心脏瘢痕形成

医院的3D心脏模型，使用生物工程学材料技术，能清晰打印出心脏瘢痕区域，世医院拥有此技术。

心脏病和手术常会导致心脏瘢痕形成。瘢痕会给患者造成心律不齐，患者的心跳太快或太慢，或失去正常节律，危及生命。

皇家布朗普顿的医生们通过患者的3D心脏模型更清晰地观察到不同类型心律不齐给患者心脏造成的瘢痕。这对于改善治疗方法，提升疗效有着无可估量的价值。而且，通过观察3D模型，一些患者不再需要预防式除颤器植入，只有在必须时才接受植入手术。

每个人的心脏结构都不同，3D打印心脏模型对个体心脏结构的细节展示在心脏导管介入治疗和开放式心脏手术中的作用无可替代。

左：正常心脏；右：法洛四联症患者的心脏患者体验

JonathanHavre患有法洛四联症，这是一种最常见的先天性心脏病。布朗普顿心脏科医生在治疗中使用Havre的CMR扫描影像，评估他接受手术后出现心律不齐的风险。

医生们用Havre的CMR图像呈现出他心脏肌肉的细节，包括瘢痕区域，并打印出了和真实心脏一样大小的3D模型。

Havre说：“看到这个模型，我才真正了解我的心脏里面发生了什么，原来我的心脏是这样的！

以前医生说的很多话我是似懂非懂，有时确实想象不出他们描述的情景。现在，在我的心脏模型里我明白了一切，我从没有这么清晰明确地理解过自己心脏的问题。”

3D打印的未来

3D打印技术已经应用在生活的方方面面，但应用在心脏病治疗还是最近的事。

随着这种技术不断进步，医院都会在心脏病诊治中使用3D心脏模型，它不仅可以减少侵入式检查，还有助于医患就病情进行详细沟通和医疗培训。

DrBabu-Narayan医生认为，3D技术将成为心脏病治疗的主要帮手：“医学科技不断更新进步，对3D影像和打印技术的挖掘不会止步于浅表层次。

它的临床用途在拓展，例如：现在，我们的3D生物打印机已经可以使用活细胞打印出模型，它模拟人体部分的效果是无可比拟的。”

“一些同仁在测试虚拟现实头戴视图器；医生们在全息技术帮助下置身于扫描呈现的数字影像中，甚至可以模拟手术室中的情景。

互动式3D技术将打印模型的触觉优势和数字影像提供的细节体验结合起来，就是这种革命性医疗科技的未来。

医院

RoyalBromptonHospital

JPClinics医院：英国医院是世界著名医院。在复杂疑难心脏和呼吸系统疾病治疗方面经验丰富，不断有最新技术迅速转化为临床应用，一直在该领域引领着世界医疗技术和科研的发展。

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