3D打印技术在心脏瓣膜病诊疗中的研究与进展
三尖瓣,主动脉瓣,13D打印在二尖瓣疾病治疗中的应用,23D打印在主动脉瓣疾病治疗中的应用,33D打印在三尖瓣和肺动脉瓣疾病治疗中的应用,4小结与展望
姚丽 孙菲菲 王鑫蕊心脏瓣膜病(valvular heart disease,VHD)是由多种病因引起瓣膜损害,使单个或多个瓣膜口狭窄和/或关闭不全,最终导致心脏血流动力学显著变化,并出现一系列病症的临床综合征。根据流行病学调查研究表明,心脏瓣膜病是以退行性病变为主要致病因素的心脏病,患病率伴随年龄的增长而增长,以主动脉狭窄及二尖瓣反流最为显著[1]。心脏瓣膜病常发生于二尖瓣和主动脉瓣,三尖瓣病变及肺动脉瓣病变相对较少。伴随着老龄化社会进程的加快,老年人群中二尖瓣关闭不全是最常见的瓣膜疾病,其次是主动脉瓣狭窄和主动脉瓣关闭不全[2]。研究发现,心脏病仍然是老年人群最常见的死因,而且各种原因导致的心脏病大多都是伴随着年龄的增长其患病率和发病率随之增长[3]。
随着科学技术水平的不断发展,在20 世纪晚期3D 打印技术应运而生。3D 打印是一种利用计算机出来数字文件来辅助制造模型的快速成型的技术,具有快速成型、个体化制订、适应性强和可重复性的特点。1986 年,美国科学家Charles 通过研究开发出了第一台商用3D 印刷机,开启了3D 打印技术应用之旅[4]。近年来3D 打印技术不断改进和创新,在各个领域中发挥着重要的作用,特别是在医学领域的骨科、泌尿外科、神经外科、心内科等应用广泛[5-8]。进一步研究发现,3D 打印技术在医疗保健领域具有多重应用,主要有疾病建模、药物的发现和测试、高通量筛选以及再生医学[9]。
综上,通过对3D 打印在心脏瓣膜病中应用文献检索发现,越来越多的国家参与了该研究。Vukicevic 等[10]研究发现,3D 打印不仅可以个性化打印心脏模型,而且还能等比例展示心脏解剖结构,在术前评估、术中指导和术后分析扮演着不可替代的角色。本文通过文献检索近年来3D 打印技术在心脏瓣膜病治疗过程中的应用进展进行综述。
1 3D打印在二尖瓣疾病治疗中的应用
伴随着老龄化社会的加剧,二尖瓣疾病已成为临床上最为常见的VHD,它主要表现为二尖瓣关闭不全和二尖瓣狭窄[11]。当二尖瓣的解剖结构及血流动力学发生改变后需要人为干预,目前临床上二尖瓣疾病最主要的治疗方式为介入和外科手术治疗[12]。众所周知,二尖瓣的解剖结构复杂且具有个体性,故而手术操作范围狭小、手术难度大、手术精度要求高。所以,需要医师对其解剖结构有足够的精细理解及大量的操作训练经验,才能保证手术的成功。3D 打印技术不仅可以克服传统的二维在空间上成像的不足,还能打印出等比例实物模型细化手术过程和提前模拟手术训练。通过Web of Science、Pubmed 及中国知网检索近10 年关于3D打印在心脏瓣膜病中应用的相关文献 ......
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