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3D打印的醫學現實：它如何為8月大患兒“撿回”心臟？

在美劇中，我們常常能看到在複雜手術里3D打印的“穿越式”應用，回歸到現實世界，3D打印的真實版醫學應用又是怎樣的場景?

今年4月，上海兒童醫學中心就進行了這樣一場特殊的複雜小兒心臟手術，手術對象是一位年僅8個月大的嬰兒，這個患兒在出生第二天就在青海省紅十字醫院確診患有極為罕見的複雜心臟病：右室雙出口、功能性單心房單心室、肺動脈瓣輕度狹窄、左位上腔靜脈、肺靜脈異位回流。因為病情複雜，當地醫療水平有限，患者家人去天津求醫被告知因病情嚴重無法救治。

但3D打印卻讓於這樣一個已經經常發燒，每天需要吸氧維持的先天心臟病嬰兒起死回生。

“在通常情況下，這樣的複雜心臟手術至少要6個小時的時間，對於嬰兒而言，這麽久的手術時間很可能是承受不住的。並且因為嬰兒的心臟體積很小，血管走向、位置通過傳統影像也很難看清，這就給手術帶來了很大的風險。”此次手術的主刀大夫上海兒童醫學中心上海小兒先天性心臟病研究所所長劉錦紛對第一財經記者表示。

據劉錦紛介紹，這位患兒心臟畸形嚴重，導致病竈所處的空間位置以及病竈間的相互位置通過二維檢測手段無法確認。如果在病竈位點不清晰的情況下進行手術，不僅耗時長，手術風險也會很大。但3D打印通過三維重建解決了這樣的難題，並最終將手術時間縮短到了3個半小時。

“根據已有的二維影像診斷數據，我們就可以通過3D建模系統對患兒嚴重缺陷的心臟進行三維重建，這樣病竈位點就得到了確認，血管走向、位置也都能在術前給醫生看清，從而大大降低手術的風險。”對此次手術進行3D技術支持的瑪瑞斯中國區總經理Kim Francois對第一財經記者透露。除此以外，他們還像手術醫生提供了高精度、1:1大小的患兒心臟3D打印模型，這讓醫生在手術方案的制定和手術路徑的規劃上有了更可信賴的參考。

“在手術中可以大量壓縮手術時間，使複雜的高難度手術風險降到最低。同時，高精度心臟複制品，讓醫生和患兒及家屬間的溝通更加高效和順暢，這對於我們兒科的醫患溝通與信任度的建立是非常重要的。”劉錦紛說。

事實上，自從上海兒童醫學中心2015年8月成立國家首家兒科3D數字醫學研究中心以來，利用科研經費，已經無償為至少10例不同複雜性先心患兒手術設計規劃提供了3D數字化虛擬設計及3D打印技術支持和幫助。劉金粉透露，目前他們正在籌建我國首個小兒複雜結構性心臟病3D數字化臨床醫學數據庫，截至2016年底，已錄入11749例先心病患者手術數據。

作為“Little Hearts of China”的慈善項目，此次手術除了應用了最新的3D打印科技之外，患者的手術費用也得到了全免。但就如何讓這樣的高科技更好地普及到全國患者，劉錦紛也坦言，僅僅依靠科研經費支持，並非長久之道，“因為心臟的打印難度高，並且材料的要求也比較高，因此不可能一直依賴科研經費來完成換成患者的救治。”以本次手術為例，僅僅是該小兒心臟的打印成本就高達上萬元人民幣。在過往的手術中，這樣的費用也多是由科研經費買單。

“因為在醫學上3D打印的應用還僅僅處於臨床研究範圍，相關部門也並未出臺相應的收費指導文件，所以還沒有辦法進行大規模的推廣使用。”劉錦紛說，他呼籲3D打印的醫學收費可以早日走上管理部門的議程，因為只有真正進入臨床應用，才能最大規模的造福患者。

根據公開數據，在中國，先天性心臟病的發病率約為千分之4~千分之7，是出生缺陷中發生率最高的疾病，也是導致兒童死亡的最主要因素之一。作為全國兒科領域最頂級的醫院之一，上海兒童醫學中心每年先心患兒的手術量約3700例，成功率在98%。然而在這家醫院所接觸的所有先天性心臟病中，約有3%的病例屬於極其複雜性的先心病，對於這類手術來說，手術難度和風險系術都會遠高於普通先心手術。劉錦紛透露，對於這類的患者而言，通過3D打印輔助手術，可以大大提高手術的成功率。