【案例精選】中國(guó)首例3D打印可降解氣管外支架臨床應(yīng)用

病例介紹

現(xiàn)年46歲的吳女士，超過(guò)一半長(zhǎng)的氣管軟化塌陷，氣管最窄的部分只有3毫米，只剩下一條縫，這樣的情況下，患者是沒(méi)辦法吸氣的，另外肺里的分泌物和痰液沒(méi)辦法排出去呼吸嚴(yán)重受阻、危及生命。為了挽救患者，西安交通大學(xué)機(jī)械制造與系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、“創(chuàng)導(dǎo)三維”資深專(zhuān)家李滌塵教授和賀健康教授聯(lián)合唐都醫(yī)院胸腔外科挑戰(zhàn)國(guó)際極限難度，利用國(guó)際最新3D打印可降解材料設(shè)備和技術(shù)，疏通了患者氣道，保證了患者能夠正常呼吸。該手術(shù)完成于2016年3月28日，刷新了中國(guó)紀(jì)錄，成為國(guó)內(nèi)首例3D打印可降解高分子材料用于臨床醫(yī)學(xué)的成功范例。

背景與方法

一般人體氣管約有12厘米長(zhǎng)，而患者長(zhǎng)達(dá)6厘米的氣管已經(jīng)軟化塌陷，阻塞的氣道非常狹窄，僅剩下3毫米，如此病情在臨床上十分罕見(jiàn)，且阻塞段超過(guò)了氣管切除的極限長(zhǎng)度，所以不能切除。如按照傳統(tǒng)的方案，植入內(nèi)支架，又會(huì)引起排痰困難等問(wèn)題。

基于病人CT影像資料，術(shù)前制作了3D打印氣管模型，李小飛主任與曹鐵生教授充分評(píng)估病情后決定實(shí)施外支架懸吊術(shù)。在與李主任多次研討后，“創(chuàng)導(dǎo)三維”賀健康教授決定采用聚己內(nèi)酯可吸收生物材料，并專(zhuān)門(mén)搭建了專(zhuān)用3D打印平臺(tái)，制備出的支架在2-3年內(nèi)逐漸降解、被人體吸收，免除了患者二次手術(shù)取支架的痛苦。該氣管支架的降解周期是可調(diào)控的，調(diào)控方法為控制聚己內(nèi)酯生物材料的種類(lèi)和分子量。聚己內(nèi)酯具有良好的生物兼容性，這樣既能有效解決氣管狹窄的難題，又能避免內(nèi)支架植入后的不良反應(yīng)。

結(jié)果

3D打印的氣管懸吊外支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、力學(xué)性能優(yōu)異，術(shù)后塌陷的氣管被外支架吊起進(jìn)行縫合固定，從而疏通了氣道，保證了患者能夠正常呼吸。術(shù)前肺里的分泌物和痰液沒(méi)辦法排出去，導(dǎo)致患者雙側(cè)嚴(yán)重的阻塞性肺炎，術(shù)后左邊的阻塞性肺炎已經(jīng)自動(dòng)愈合了。

討論

氣管外科是胸外科“皇冠上的明珠”，它一旦出問(wèn)題是很難解決的，因?yàn)樗拈L(zhǎng)度有限，提供給醫(yī)生切除的部分更有限。所以，能夠利用3D打印新技術(shù)解決這個(gè)部分的問(wèn)題，不僅是氣管外科的進(jìn)步，更是人類(lèi)的一大進(jìn)步。

據(jù)李小飛主任介紹，長(zhǎng)段氣管切除術(shù)后，需要將患者的下巴縫在胸前一段時(shí)間，防止因過(guò)度牽拉導(dǎo)致氣管縫合口脫開(kāi)，所以術(shù)后患者無(wú)比痛苦；氣管內(nèi)放置支架則會(huì)引起排痰困難等問(wèn)題。

3D打印氣管外支架使用的是可吸收生物材料，具有良好的生物兼容性，這樣既能有效解決氣管狹窄的難題，又能避免內(nèi)支架植入后的不良反應(yīng)，最大限度減少了患者痛苦。該手術(shù)刷新紀(jì)錄，成為國(guó)內(nèi)首例3D打印可降解高分子材料用于臨床醫(yī)學(xué)的成功范例，是未來(lái)氣管軟化癥治療的有效方法。

（左二：賀健康教授，左五：李小飛主任，左六：曹鐵生教授）

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