俄亥俄州医生 3D 打印主动脉模型制定手术方案

患者需进行主动脉瓣置换术最常见的原因之一是主动脉瓣狭窄,瓣膜开口变窄。当瓣膜“小叶”由于钙化而僵硬时会发生这种狭窄,从而阻止了左心室将足量血液注入主动脉。一旦瓣膜以这种方式患病,医生需要决定合适的治疗方案:要么完全用高风险的心脏直视手术(需要打开胸腔)替换患病瓣膜;要么使用更安全的经导管法通过腿部的血管部署生物假体组织瓣膜。

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但是选择哪种方法呢? 对于俄亥俄州立大学韦克斯纳医疗中心的医生来说,3D 打印技术帮助他们以一种更明智的方式做出了这一艰难决定。

俄亥俄州立大学的医生和生物医学工程师通过 CT 扫描仪获取患者主动脉的 3D 图像,然后使用一种柔性材料 3D 打印出主动脉模型,接着将 3D 打印的模型安装到一个物理心脏模拟器上,从而了解患者对新的主动脉瓣膜或经导管手术作出的反应。

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通过安装心脏模拟器,医疗团队可以使用激光和高速摄像机测量带有或不带有置换瓣膜的血流速度和涡流模式。

俄亥俄州立大学的生物医学工程副教授 Lakshmi Prasad Dasi 说:“我们可以模拟各种治疗方法、位置和类型的瓣膜,以便更好地了解诸如渗漏、凝血或冠状动脉阻塞等问题。”计算机模型也用于分析血流量,以及经导管瓣膜与患者解剖结构之间的相互作用。

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目前生物瓣膜的耐用性还有限,医疗团队正在进一步改进。未来的合成版本将通过生物分子增强,使经导管心脏瓣膜更便宜、更耐用。

(编译自 3ders.org)

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