為救先心病患兒 3D打印出一顆“心”

近日，南京市兒童醫(yī)院為一名出生僅3個月的復雜先心病嬰兒，進行了心臟手術(shù)，為了修復小寶寶“千瘡百孔”的心臟，心外科的專家使用了最先進的3D打印技術(shù)，以1:1的比例，打印出嬰兒的一個心臟模型。這一模型清晰地顯示出孩子心臟內(nèi)部缺損的位置和關(guān)系，讓醫(yī)生一目了然，順利為患兒的心臟進行封堵。
據(jù)悉，將3D打印技術(shù)應用于兒童先天性心臟病的治療在國內(nèi)還是首次。

3D打印出晨晨的心臟模型

母親是先心病患者生下寶寶也查出先心病

晨晨(化名)的父母都來自安徽，母親原來也是一名先天性心臟病的患者，18歲那年手術(shù)后痊愈。

在備孕的時候，夫妻倆就忐忑不安，一切都小心翼翼，生怕孩子生下來會“遺傳”母親的疾病。懷孕第一次產(chǎn)檢時候，當?shù)蒯t(yī)院B超顯示，有50%-70%的機率排除先心病。結(jié)果，妻子懷孕9個月時再去做B超，醫(yī)生就說，小孩有心臟畸形。但直到那時，他們依舊“心存僥幸”，“或許孩子生下來是好的。”

晨晨剛滿月，就咳嗽、發(fā)燒，當?shù)蒯t(yī)院說，晨晨感染了肺炎，原因就和他的心臟畸形有關(guān)，建議他們到南京市兒童醫(yī)院就診。

夫妻倆當天就抱著孩子趕到南京，經(jīng)過檢查，醫(yī)生告訴他們，孩子心臟病遠比想象中要復雜，“心臟肌部多發(fā)性室間隔缺損，直徑大于2厘米的巨大房間隔缺損，因而引發(fā)重度肺動脈高壓?！蹦暇┦袃和t(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴夫妻倆，他懷疑，因晨晨母親也曾患過先天性心臟病，孩子的病可能有一定遺傳因素。

晨晨出生還不到3個月，已經(jīng)先后患了3次肺炎，不停地打針、掛水、吃藥?！昂⒆颖仨毤霸邕M行手術(shù)治療，否則會有生命危險！”孫劍副主任告訴晨晨的父母。

第一次手術(shù)

心臟停跳，采用“鑲嵌手術(shù)”

但因“看不清”，仍有兩個洞沒補上

由于手術(shù)難度較大，并且心臟情況復雜，所以術(shù)前，孫劍副主任及其團隊的同事，會同麻醉科、B超室醫(yī)生共同制定了詳細的手術(shù)方案，最大程度地保障手術(shù)的成功。

7月3日，年僅3個月的晨晨，在全麻體外循環(huán)下接受了“心臟肌部室間隔缺損封堵+房間隔缺損修補的鑲嵌手術(shù)治療”。


所謂“鑲嵌手術(shù)”，就是內(nèi)科介入治療與外科開胸手術(shù)“二合一”，同時為一名患兒進行手術(shù)。這一方法適用于復雜先心病。

術(shù)中，讓心臟停跳，為晨晨手術(shù)修復了房間隔缺損，并用2個封堵器堵住了室間隔的兩處缺損。

手術(shù)臺上，醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，晨晨的心臟很大，不像是嬰兒的心臟，和七八孩子的心臟差不多大，加上術(shù)后組織水腫，以至于開胸后“關(guān)不上”，術(shù)后三天才縫合關(guān)胸。

可是結(jié)果并不盡如人意，復查B超提示患兒心臟肌部仍有兩個較大的室缺，因而肺部血液分流多，使患兒呼吸困難難以脫離呼吸機。

為什么修修補補了半天，心臟還有洞未能補好呢？

簡單的說，就是看不清，找不到。

孫劍副主任解釋說，由于心臟肌部室間隔缺損解剖結(jié)構(gòu)的特殊性，術(shù)中無法直視探查、修補；而常規(guī)B超等影像檢查，也無法明確殘余缺損的具體位置、大小以及各缺損間的相互關(guān)系。

第二次手術(shù)

3D打印模型看得清清楚楚

在心臟跳動的情況下，用封堵器堵上兩個大洞

患兒年齡小，且已經(jīng)置入封堵器，如果再放多個封堵器，那心臟可能跳不起來，因此準確定位肌部室缺位置，用最少的封堵器將所有室缺封住，顯得至關(guān)重要。

這樣的情況，給孫劍出了一個大大的難題，自己如何才能擁有“透視眼”，一眼能看清孩子室缺的確切情況呢？

此時，互聯(lián)網(wǎng)上一則“美國醫(yī)生利用3D打印心臟救活先心病嬰兒”的消息引起了他的注意。如果能夠通過3D打印技術(shù)，把晨晨的心臟“復制”一個出來，那么難題不是迎刃而解了么？

孫劍告訴記者，B超只能在屏幕上提供二維視野，術(shù)前主刀醫(yī)生仍需仔細研究和測算患者的心臟及主動脈影像數(shù)據(jù)，并在自己頭腦中“二次加工”，重建成立體構(gòu)型。而3D打印技術(shù)則可將患者的二維影像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成栩栩如生且實物大小的心臟模型呈現(xiàn)于醫(yī)生眼前。


于是，專家聯(lián)系了一家3D打印公司，兒童醫(yī)院做CT的醫(yī)生和專業(yè)工程師一起，經(jīng)過對影像資料的詳細分析，反復地3D建模，終于打印出了晨晨的心臟模型，并且，這一模型還是可以分解組合的。這樣，醫(yī)生能看清患兒心臟肌部各個室缺的位置及相互關(guān)系，為再次手術(shù)提供了可靠的依據(jù)！

由于是二次手術(shù)，考慮再次體外循環(huán)對孩子打擊較大，在與孩子的父母溝通后，孫劍決定給孩子實施不用開胸的微創(chuàng)封堵手術(shù)。

根據(jù)患兒心臟的3D模型，在術(shù)前就已“鎖定”了封堵位置，實際手術(shù)時只用了一個封堵器，就將所有殘余2個室缺封住。

這次術(shù)后患兒恢復良好，很快脫離呼吸機，心功能有了明顯改善，晨晨的家長也終于松了一口氣。預計晨晨將于明天康復出院。


腦洞大開

3D打印出來的心臟，今后有望直接植入體內(nèi)

據(jù)悉，將3D打印技術(shù)應用于兒童先天性心臟病的治療在國內(nèi)尚屬首次，這對于一些復雜先心病的患兒，特別是心內(nèi)畸形結(jié)構(gòu)復雜及大血管有異常變化的患兒治療應該是個好消息。

什么時候，用3D打印機打印出現(xiàn)的心臟，能直接植入體內(nèi)呢？

這看似“腦洞大開”的設想，其實就是3D打印發(fā)展的趨勢所在。


南京市兒童醫(yī)院心胸外科副主任孫劍告訴記者，目前3D打印在醫(yī)學上的應用，主要還是在輔助外科醫(yī)生的手術(shù)操作上。但是未來，只要解決了材料的問題，3D打印出來的器官，是可以直接植入體內(nèi)。

盡管聽起來有些科幻，但科學家們正在考慮用當前的3D打印技術(shù)，輔以患者的細胞來制作出全新的器官。

不過，專家說，除了材料問題外，醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)，還有如何將3D打印出來的器官連接到血管系統(tǒng)，以確保有足夠的血液讓其存活——這需要同時打印出器官內(nèi)的毛細血管網(wǎng)絡，然后身體就能夠做到與它“自動連接”。

可以減少點醫(yī)療事故

我有一個朋友就是先天性心臟病，命保住了，還有很多就此夭折。