3D医疗应用故事：3D打印心脏如何帮助医生救活一个大爷
究竟3D打印和3D数字在医疗中，是一种怎样的地位和作用？希望通过一个案例故事，可以给读者一个完整的情景化认识。文中会涉及到大量的心血管方面的医学术语，写得非常专业，还特别把很多细节都充分展示出来。
下面这个故事，可以算得上全国医疗3D应用的一个教科书式的应用。
2016年4月10日上午11点，阜外医院郑宏主任办公室内，一道带着轻松却及其肯定的声音响起，“手术效果很好，恢复也很好。也没有引起其他的并发现象，放心吧!”,郑主任看着70多岁的付大爷的复查结果，笑着如此说。此刻屋子里还有不下三位主任级别专家级十余位主治大夫。
△全国著名的心血管主任医生郑宏教授，在2016 CIT上利用3D模型进行现场讲解
也许你会有疑惑，是什么样的一个病例一次复查后会引起这样的关注？让我们把时间倒回，定格在刚刚结束的中国心脏介入大会那一天，那一刻……
“这手术不可能成功！……”医生们一个个悄然离去，有的摇着头，有的怕人抓到似的踮起脚尖俯身一闪就消失了，刚才还略显拥挤的手术室顿时安静了下来。
2016年3月18日上午，阜外医院心导管室，气氛有点凝固，时间仿佛静止了。
幸好病人没有看见，那个70多岁的老者，此刻正漫无目的而又一无所知地躺在手术台上——几天前，他因心脏缺损引发的喘憋越来越严重来到阜外医院就医，传统开胸手术，对他而言心理负担太重了，毕竟七十几岁的人了，他只好有一搭无一搭地选择介入治疗来碰碰运气。如今伴随他的除了写满他数据影像的大大小小的显示屏在不停地闪烁，干净又略显冰冷的手术室就只有郑宏了，那是他的主刀大夫，在推送鞘管及放置第二个封堵器的时候不太顺利，很多观摩医生转身走了，但这没什么，郑宏深信他已把病人3D打印的心脏试模研究了很多遍，手术方案完备，剩下的就是一点点认真和耐心了。
“这么大的缺损不开胸手术行吗？！”
“术前为什么不做个食道超声？”
“你这样不行，建议穿刺两侧股静脉并放两套输送系统来放置两个封堵伞”
各种术前术中的质疑之声从来就没有断过。
此时，人去室空，反而清净了，各种争论如浮云一样从他耳边飘过，“给我拿个26的PDA封堵器。”他坚定地说，“26的伞应该更稳当。”
按照郑宏事先设计的方案，仅穿刺了右侧的股静脉，先释放上方中央型房缺伞，然后再寻找下方的下腔型房缺，采用动脉导管未封闭封堵器（PDA）进行封堵，因为那样病人的痛苦和不适感会最小，但手术难度会增加不少。推送鞘管不顺利没关系，他通过放入扩张管将鞘管送至左房内并回拉PDA封堵器至下腔型房缺内，透视显示其形态凹陷良好。封堵器大小合适，来回推拉也不脱离。
这时，让床旁超声检测看封堵器是否放置到位？可由于患者除并发多孔缺损外还合并有膨突瘤，超声怎么也无法看清封堵器位置情况。为确保万无一失，他增加了一个右心造影，通过造影剂再循环，看到封堵器与左房底边贴壁非常到位后，他放心地释放了第二个封堵器，之后显示两枚封堵器非常完美地将两个大缺损封闭并牢固地定在房间隔上。
手术用时30分钟，时间定格在2016年3月18日11时46分，郑宏很平淡地说了一句“做完了，挺好的。”然后就高高兴兴拿着他那两个3D心脏试模出门来，说：“我要好好给大家讲讲这个。”
70多岁的老人听见了，感激地说了一句“谢谢啊”
听到这声感谢的，除了郑宏，还有距离手术室20公里远，正在收看直播的数千名心脏病专家。
第十四届中国介入心脏病学大会（简称CIT）2016 年 3 月 17至 20 日在北京国家会议中心隆重召开，世界各地7000 多名心脏血管病领域、介入放射与影像学领域和其它相关卫生领域的专家参加与会。
3 月 18 日为大家示范结构性心脏病介入治疗的手术演示并进行实况转播的就是如上所述的这台手术。有些先知先觉的医生开始私下议论：“传统的超声、CT+3D数据试模造就更精准安全的手术方案， 3 月 18 日这台手术，也许会改变世界心血管介入治疗的未来……”
3月18日上午10时，阜外医院介入治疗科郑宏教授所进行的“介入治疗先天性心脏病多发性房间隔缺损合并膨突瘤形成”的手术演示正式开始。
受治的患者是一位70岁的男性老者，几年前因胸闷不适就诊发现有先心病且病情特殊到多家医院均被告知需要开刀手术治疗。由于患者年龄大且恐惧承受不了开刀手术的巨大损伤，其本人及家属均不愿意接受而拖延至今。今年患者喘憋加重经朋友推荐到阜外医院诊治，恰巧遇上郑宏教授的门诊。他的心脏超声检查结果诊断为“房间隔膨突瘤伴多发性房缺”，其中较大的缺损紧邻下腔静脉，以往这种下腔型房缺只有通过外科手术才能治疗。
郑宏教授告诉患者他首创的采用PDA封堵器介入治疗法可以解决不开刀治愈下腔型房缺，但建议患者定制一个3D打印“心脏试模”，可以进一步了解缺损的“解剖结构”和“精度”以利更好选择合适大小型号的封堵器械。
△郑宏教授正在阜外医院导管室进行多发性房缺（中央+下腔型）的介入治疗术
这台完全由中国医生自主研发的介入治疗方案中，“心脏试模”（即根据患者的自身CT扫描结果而计算生成用于进行3D打印的数据），作为临床手术模拟规划的新工具，给了主刀医生们一个新的维度。
从科学技术的发展来讲，精准医疗已经走在了惠及患者们的道路上了，行走在这条路上的如郑宏一样的医生们，在许多人看来是偏执的，用现成的材料和技术不是已经很好了吗？何必再求私人定制般的精准呢？中国患者这么多又不愁没有患者，对于医生来说，不出意外最重要，患者口碑也会最好，何必冒风险创新呢？再说，用国外的进口货不是更省事吗，不少患者都认为国外的一定比国内的好，何苦自主创新呢？
郑宏，一个留洋回来的海归医生从回国那天起就不认为自己会输给国外同行，甚至跑到了许多国际同行的前面。从1994年起，他曾不知有多少次守在B超室外寻找愿意接受介入治疗的患者，那时介入手术还不如今天这样普及，早年他的前几例受术者都是他从B超室外堵来的。再后来，他自己研究用来作封堵器的材料，并曾经拿到试字号的自主研发的封堵器用于临床，给不少患者实施了又便宜又好的介入治疗心脏缺损修补手术。在一向求稳求安全的医生职业生涯中，他的不安分的和近乎偏执的创新精神在许多同行里并不被看好。
自2012年起，郑宏在我国首先开展此项研究工作，并先后完成国际上首例“3D打印指导下主动脉窦瘤破裂介入治疗”和“3DP技术指导采用动脉导管未闭封堵器介入治疗下腔型房间隔缺损”等。
到目前为止，郑宏和“即刻叁”建立了世界上第一个结构性心脏病三维数据库，其数据规模达到了千组级别。郑宏说：“这些结构性心脏病的3D医疗数据对于手术规划、介入医疗器械设计、医学教育等方面会有巨大的贡献，并最终惠及患者，这条路值得努力。”
这几年他们制作了百余例心血管病的3D心脏试模，在这些试模的引导下完成了特殊或复杂的心血管病介入治疗与外科手术数十余例次，其中许多病例的治疗都有所创新与突破。其“3DP技术指导采用动脉导管未闭封堵器介入治疗下腔型房间隔缺损”更是打破了下腔型房缺不能进行介入治疗的禁区。“提出介入治疗部分性右上肺静脉畸形引流合并上腔型房缺方法的可行性并设计出喇叭形覆膜支架”以及为其他特殊类型的房缺、冠状动脉瘘、肺动静脉瘘以及复杂先心病术后残余病变为国际领先甚至首创。
本次在CIT国际会议上的“多发性下腔型房间隔缺损合并膨突瘤形成病例的介入治疗”手术演示的顺利进行与成功正是得益于术前“即刻叁”制作的心脏试模的帮助。
此次介入治疗手术演示病例的超声诊断为多发性房缺，而且大的缺损为下腔型； 术前CT检查数据及其转换打印的3D心脏标本显示有3个房缺且合并房间隔膨突瘤，大房缺呈上窄下宽形且下缘无边。
手术演示开始时，郑宏教授已娴熟地完成了血管穿刺及右心导管检查。由于膨突瘤的原因，床旁超声无法清晰显示房缺的形态、位置与大小，郑宏教授只能根据术前3D打印的患者心脏试模情况，直接选用国产最大型号的封堵器进行封堵。术者先采用PDA封堵器对上方的房缺进行测量，然后选用大小合适的房缺封堵器进行封堵，之后把已选好的PDA封堵器将下腔型房缺实施封堵成功，整个手术过程花费时间共约30分钟。尽管该病例的结构相当复杂且演示转播期间现场许多专家的意见也非常不一，但郑宏教授仍然按照其术前设计的既定方案成功地完成了此台手术。
△术后术者与同行一起对3D打印模型进行病例研讨。
术后，与会专家问郑宏教授为什么整个手术过程如此沉着自信？
郑宏教授笑着回答：“因为术前已经有了患者的心脏标本，其形态结构基本了然于心”。
原来是3D打印“心脏试模”已成为郑宏教授在复杂病例治疗过程中的有力助手与得力工具。
郑宏说：“3D打印技术将在医疗领域带来巨大的变化，甚至掀起新医学产业的一场革命！这将有力地助推医疗技术创新，为医学诊疗技术的发展带来更多突破，并为个性化医疗与“私人订制”带来良好契机。
目前，医院使用的医疗器械型号是受到严格限制的，这些型号与患者的实际情况需求有不少出入，外科大夫在手术台上根据患者的病变情况可按自己的理解进行各种应变与处理，如对心脏补片进行剪裁。而一旦成产品就不能按需（具体情况）进行定制，这显然和目前的科技环境和患者的应用需求错位了。3D数据技术已经推动医疗向精准化发展，而我们其它的配套还没有跟上。其实，只要医疗器械原材料是生物相容性的，或只要原材料是一样的，其形态与大小越与患者病变相适应越好，这就是3D数据医疗服务带给我们的一个变化，即个性化定制成为可能。而且这在牙科医学领域已经是常规手段了”
创新的路从来都是不平坦的，走在路上的人们也往往会经历不可避免的孤独。“一项技术的诞生，总要有人去勇敢尝试，有质疑其实是好事。他会让我们走得更稳，更完善。”胖乎乎的郑宏教授似不大在意别人的不配合或是轻视，就像3月18日，那场不寻常的手术结束后，他一条腿盘坐在显示器前的椅子上，像平时一样，关注着病人的术后指标，在他身后是医院里的人来人往，医生护士都脚步匆匆，声音嘈杂而忙乱，偶有人过来问刚才手术的事，他就转过头来跟人说上两句，然后依然乐呵呵地盯着屏幕，或是拿起那个心脏试模看了又看，宝贝儿似的。
曾记得，在一次活动中，听过郑宏教授的讲座。尤为深刻的是，他大力呼吁现在的医疗相关法律法规，可以让医生使用最新的技术来医治病人，而不是被老旧的死规定限制新技术的应用，造成病人无法得到更好的治疗。
下面这个故事，可以算得上全国医疗3D应用的一个教科书式的应用。
2016年4月10日上午11点，阜外医院郑宏主任办公室内，一道带着轻松却及其肯定的声音响起，“手术效果很好，恢复也很好。也没有引起其他的并发现象，放心吧!”,郑主任看着70多岁的付大爷的复查结果，笑着如此说。此刻屋子里还有不下三位主任级别专家级十余位主治大夫。
△全国著名的心血管主任医生郑宏教授，在2016 CIT上利用3D模型进行现场讲解
也许你会有疑惑，是什么样的一个病例一次复查后会引起这样的关注？让我们把时间倒回，定格在刚刚结束的中国心脏介入大会那一天，那一刻……
“这手术不可能成功！……”医生们一个个悄然离去，有的摇着头，有的怕人抓到似的踮起脚尖俯身一闪就消失了，刚才还略显拥挤的手术室顿时安静了下来。
2016年3月18日上午，阜外医院心导管室，气氛有点凝固，时间仿佛静止了。
幸好病人没有看见，那个70多岁的老者，此刻正漫无目的而又一无所知地躺在手术台上——几天前，他因心脏缺损引发的喘憋越来越严重来到阜外医院就医，传统开胸手术，对他而言心理负担太重了，毕竟七十几岁的人了，他只好有一搭无一搭地选择介入治疗来碰碰运气。如今伴随他的除了写满他数据影像的大大小小的显示屏在不停地闪烁，干净又略显冰冷的手术室就只有郑宏了，那是他的主刀大夫，在推送鞘管及放置第二个封堵器的时候不太顺利，很多观摩医生转身走了，但这没什么，郑宏深信他已把病人3D打印的心脏试模研究了很多遍，手术方案完备，剩下的就是一点点认真和耐心了。
“这么大的缺损不开胸手术行吗？！”
“术前为什么不做个食道超声？”
“你这样不行，建议穿刺两侧股静脉并放两套输送系统来放置两个封堵伞”
各种术前术中的质疑之声从来就没有断过。
此时，人去室空，反而清净了，各种争论如浮云一样从他耳边飘过，“给我拿个26的PDA封堵器。”他坚定地说，“26的伞应该更稳当。”
按照郑宏事先设计的方案，仅穿刺了右侧的股静脉，先释放上方中央型房缺伞，然后再寻找下方的下腔型房缺，采用动脉导管未封闭封堵器（PDA）进行封堵，因为那样病人的痛苦和不适感会最小，但手术难度会增加不少。推送鞘管不顺利没关系，他通过放入扩张管将鞘管送至左房内并回拉PDA封堵器至下腔型房缺内，透视显示其形态凹陷良好。封堵器大小合适，来回推拉也不脱离。
这时，让床旁超声检测看封堵器是否放置到位？可由于患者除并发多孔缺损外还合并有膨突瘤，超声怎么也无法看清封堵器位置情况。为确保万无一失，他增加了一个右心造影，通过造影剂再循环，看到封堵器与左房底边贴壁非常到位后，他放心地释放了第二个封堵器，之后显示两枚封堵器非常完美地将两个大缺损封闭并牢固地定在房间隔上。
手术用时30分钟，时间定格在2016年3月18日11时46分，郑宏很平淡地说了一句“做完了，挺好的。”然后就高高兴兴拿着他那两个3D心脏试模出门来，说：“我要好好给大家讲讲这个。”
70多岁的老人听见了，感激地说了一句“谢谢啊”
听到这声感谢的，除了郑宏，还有距离手术室20公里远，正在收看直播的数千名心脏病专家。
第十四届中国介入心脏病学大会（简称CIT）2016 年 3 月 17至 20 日在北京国家会议中心隆重召开，世界各地7000 多名心脏血管病领域、介入放射与影像学领域和其它相关卫生领域的专家参加与会。
3 月 18 日为大家示范结构性心脏病介入治疗的手术演示并进行实况转播的就是如上所述的这台手术。有些先知先觉的医生开始私下议论：“传统的超声、CT+3D数据试模造就更精准安全的手术方案， 3 月 18 日这台手术，也许会改变世界心血管介入治疗的未来……”
3月18日上午10时，阜外医院介入治疗科郑宏教授所进行的“介入治疗先天性心脏病多发性房间隔缺损合并膨突瘤形成”的手术演示正式开始。
受治的患者是一位70岁的男性老者，几年前因胸闷不适就诊发现有先心病且病情特殊到多家医院均被告知需要开刀手术治疗。由于患者年龄大且恐惧承受不了开刀手术的巨大损伤，其本人及家属均不愿意接受而拖延至今。今年患者喘憋加重经朋友推荐到阜外医院诊治，恰巧遇上郑宏教授的门诊。他的心脏超声检查结果诊断为“房间隔膨突瘤伴多发性房缺”，其中较大的缺损紧邻下腔静脉，以往这种下腔型房缺只有通过外科手术才能治疗。
郑宏教授告诉患者他首创的采用PDA封堵器介入治疗法可以解决不开刀治愈下腔型房缺，但建议患者定制一个3D打印“心脏试模”，可以进一步了解缺损的“解剖结构”和“精度”以利更好选择合适大小型号的封堵器械。
△郑宏教授正在阜外医院导管室进行多发性房缺（中央+下腔型）的介入治疗术
这台完全由中国医生自主研发的介入治疗方案中，“心脏试模”（即根据患者的自身CT扫描结果而计算生成用于进行3D打印的数据），作为临床手术模拟规划的新工具，给了主刀医生们一个新的维度。
从科学技术的发展来讲，精准医疗已经走在了惠及患者们的道路上了，行走在这条路上的如郑宏一样的医生们，在许多人看来是偏执的，用现成的材料和技术不是已经很好了吗？何必再求私人定制般的精准呢？中国患者这么多又不愁没有患者，对于医生来说，不出意外最重要，患者口碑也会最好，何必冒风险创新呢？再说，用国外的进口货不是更省事吗，不少患者都认为国外的一定比国内的好，何苦自主创新呢？
郑宏，一个留洋回来的海归医生从回国那天起就不认为自己会输给国外同行，甚至跑到了许多国际同行的前面。从1994年起，他曾不知有多少次守在B超室外寻找愿意接受介入治疗的患者，那时介入手术还不如今天这样普及，早年他的前几例受术者都是他从B超室外堵来的。再后来，他自己研究用来作封堵器的材料，并曾经拿到试字号的自主研发的封堵器用于临床，给不少患者实施了又便宜又好的介入治疗心脏缺损修补手术。在一向求稳求安全的医生职业生涯中，他的不安分的和近乎偏执的创新精神在许多同行里并不被看好。
自2012年起，郑宏在我国首先开展此项研究工作，并先后完成国际上首例“3D打印指导下主动脉窦瘤破裂介入治疗”和“3DP技术指导采用动脉导管未闭封堵器介入治疗下腔型房间隔缺损”等。
到目前为止，郑宏和“即刻叁”建立了世界上第一个结构性心脏病三维数据库，其数据规模达到了千组级别。郑宏说：“这些结构性心脏病的3D医疗数据对于手术规划、介入医疗器械设计、医学教育等方面会有巨大的贡献，并最终惠及患者，这条路值得努力。”
这几年他们制作了百余例心血管病的3D心脏试模，在这些试模的引导下完成了特殊或复杂的心血管病介入治疗与外科手术数十余例次，其中许多病例的治疗都有所创新与突破。其“3DP技术指导采用动脉导管未闭封堵器介入治疗下腔型房间隔缺损”更是打破了下腔型房缺不能进行介入治疗的禁区。“提出介入治疗部分性右上肺静脉畸形引流合并上腔型房缺方法的可行性并设计出喇叭形覆膜支架”以及为其他特殊类型的房缺、冠状动脉瘘、肺动静脉瘘以及复杂先心病术后残余病变为国际领先甚至首创。
本次在CIT国际会议上的“多发性下腔型房间隔缺损合并膨突瘤形成病例的介入治疗”手术演示的顺利进行与成功正是得益于术前“即刻叁”制作的心脏试模的帮助。
此次介入治疗手术演示病例的超声诊断为多发性房缺，而且大的缺损为下腔型； 术前CT检查数据及其转换打印的3D心脏标本显示有3个房缺且合并房间隔膨突瘤，大房缺呈上窄下宽形且下缘无边。
手术演示开始时，郑宏教授已娴熟地完成了血管穿刺及右心导管检查。由于膨突瘤的原因，床旁超声无法清晰显示房缺的形态、位置与大小，郑宏教授只能根据术前3D打印的患者心脏试模情况，直接选用国产最大型号的封堵器进行封堵。术者先采用PDA封堵器对上方的房缺进行测量，然后选用大小合适的房缺封堵器进行封堵，之后把已选好的PDA封堵器将下腔型房缺实施封堵成功，整个手术过程花费时间共约30分钟。尽管该病例的结构相当复杂且演示转播期间现场许多专家的意见也非常不一，但郑宏教授仍然按照其术前设计的既定方案成功地完成了此台手术。
△术后术者与同行一起对3D打印模型进行病例研讨。
术后，与会专家问郑宏教授为什么整个手术过程如此沉着自信？
郑宏教授笑着回答：“因为术前已经有了患者的心脏标本，其形态结构基本了然于心”。
原来是3D打印“心脏试模”已成为郑宏教授在复杂病例治疗过程中的有力助手与得力工具。
郑宏说：“3D打印技术将在医疗领域带来巨大的变化，甚至掀起新医学产业的一场革命！这将有力地助推医疗技术创新，为医学诊疗技术的发展带来更多突破，并为个性化医疗与“私人订制”带来良好契机。
目前，医院使用的医疗器械型号是受到严格限制的，这些型号与患者的实际情况需求有不少出入，外科大夫在手术台上根据患者的病变情况可按自己的理解进行各种应变与处理，如对心脏补片进行剪裁。而一旦成产品就不能按需（具体情况）进行定制，这显然和目前的科技环境和患者的应用需求错位了。3D数据技术已经推动医疗向精准化发展，而我们其它的配套还没有跟上。其实，只要医疗器械原材料是生物相容性的，或只要原材料是一样的，其形态与大小越与患者病变相适应越好，这就是3D数据医疗服务带给我们的一个变化，即个性化定制成为可能。而且这在牙科医学领域已经是常规手段了”
创新的路从来都是不平坦的，走在路上的人们也往往会经历不可避免的孤独。“一项技术的诞生，总要有人去勇敢尝试，有质疑其实是好事。他会让我们走得更稳，更完善。”胖乎乎的郑宏教授似不大在意别人的不配合或是轻视，就像3月18日，那场不寻常的手术结束后，他一条腿盘坐在显示器前的椅子上，像平时一样，关注着病人的术后指标，在他身后是医院里的人来人往，医生护士都脚步匆匆，声音嘈杂而忙乱，偶有人过来问刚才手术的事，他就转过头来跟人说上两句，然后依然乐呵呵地盯着屏幕，或是拿起那个心脏试模看了又看，宝贝儿似的。
曾记得，在一次活动中，听过郑宏教授的讲座。尤为深刻的是，他大力呼吁现在的医疗相关法律法规，可以让医生使用最新的技术来医治病人，而不是被老旧的死规定限制新技术的应用，造成病人无法得到更好的治疗。
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