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科学家3D打印心脏瓣膜模型 提高置换手术成功率

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-07 16:24:38   浏览次数:2521  
核心提示:近日,佐治亚理工学院和皮埃蒙特心脏研究所的科研团队在借助患者心脏CT扫描的基础上3D打印了心脏瓣膜模型,以提高经导管主动脉瓣置换(TAVR)手术的成功率。目前,该研究已经发表在《JACC: Cardiovascular Imaging》上。
 近日,佐治亚理工学院和皮埃蒙特心脏研究所的科研团队在借助患者心脏CT扫描的基础上3D打印了心脏瓣膜模型,以提高经导管主动脉瓣置换(TAVR)手术的成功率。目前,该研究已经发表在《JACC: Cardiovascular Imaging》上。


据介绍,他们开展这项研究的主要目的是避免瓣周漏问题。瓣周漏是一种相对罕见的TAVR并发症。在TAVR手术中,如果替换瓣膜不太合适,这种症状就会出现,表现为心脏组织和植入瓣膜之间漏血,最终导致患者更早死亡。

“我们的想法是,既然我们可以用组织模拟3D打印技术为病人制作一个定制模型,那我们可以测试人工瓣膜与3D打印模型之间配合得如何,然后看看是否能预测出漏血,”研究人员解释说。


在瓣膜置换手术的准备阶段,心脏病专家已经评估和预测了各种临床风险,但我们的3D打印模型提供了一种定量方法来评估人工瓣膜与患者的匹配度。”

研究人员使用一台多材料3D打印机来打印心脏瓣膜,这样他们能控制打印材料的“直径和弯曲波长”,从而让模型更好地模拟组织的生理特性。该模型甚至能表现特殊情况,如钙沉积,主动脉瓣狭窄的一个常见潜在因素。研究人员表示,这些3D打印瓣膜的表现与真实瓣膜的相似。

研究结果表明,这些模型能准确显示出哪些患者可能会出现漏血情况,甚至能显示出这种并发症的位置和严重程度。“这项研究的结果十分鼓舞人心。即使瓣膜置换手术已经相当成熟,但在某些病例中,采用一个不同尺寸的瓣膜或不同的制造商就能提高疗效,而3D打印将能确定哪一个最合适,”研究人员说。他们计划继续这个项目,评估3D打印瓣膜作为一种术前计划工具的使用,测试更多的模型,并寻找新方法来分析测试结果。

“最终,一旦患者进行了CT扫描,我们可以创建一个模型,在其上尝试不同类型的瓣膜,并告诉医生哪一个可能最有效,”研究人员说,“我们甚至可以预测一名患者可能会出现中度瓣周漏,但一个球囊扩张就能解决这个问题。”

 
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