3D技术变革先天性心脏病的治疗

先天性心脏病（Congenital Heart Disease, CHD）作为儿童心脏病学中最复杂的挑战之一，其治疗方案对于精准性，适配性和跨专业协作的要求都比较高。在这一快速发展的领域中，3D术前规划作为极具开创性的技术，正在重塑临床医生对于CHD的诊断、其手术规划与干预方式。

CHD的复杂性要求医生对每位患者独特的心脏结构都要有深刻的理解。传统影像往往无法提供足够的深度和清晰度来应对复杂病例，3D建模技术则弥补了这一缺口，为医生和护理团队提供了更直观，更精确的心血管结构视图，使其能自信且准确地制定手术划。

Mimics软件的全自动心脏重建工具可精准高效地完成心脏结构的分区与识别。

CT影像映射在3D心脏模型上。

开创术前规划新纪元

3D建模不仅能提升可视化效果，也在逐渐改变外科医生的观察和操作方式。Arcieri[1]等人的研究表明，3D模型揭示了传统影像未能发现的左主动脉弓狭窄，该发现直接影响了手术策略，降低了风险与不确定性。类似地，Zhao[2]等人在右心室双出口（Double Outlet Right Ventricle, DORV）手术中应用3D模型，也实现了更精确的术前规划，为外科医生提供了更清晰的干预路线图。

对于此类复杂病例，术前每多花一分钟去理解解剖结构，都将为手术的安全性和效率提供保障。在现代外科手术中，基于患者3D模型来预测手术中可能遇到的挑战至关重要。

DORV模拟室内修补术的3D模型。在3-matic软件中创建一个贴合患者解剖的贴片，导流左心室的血液通过室间隔缺损（VSD）进入主动脉，同时避免与右心室的血液混合。

改善关于复杂病例的手术策略

3D建模对于复杂CHD病例的手术策略或有一定的改善能力。Valverde[3]等人的研究指出，在近一半的复杂病例中，3D技术对手术计划有着一定的影响。在40例复杂的CHD病例中，有19例因在3D技术的指导下改变了手术路径。这表明3D建模不仅是辅助工具，更是精准应对复杂异常案例的关键要素。

通过提供解剖细节，3D模型减少了术中意外，支持个性化干预，即使极端复杂的病例也能在3D技术的帮助下获得更佳疗效。

在 Mimics 软件中创建3D模型，进行相关数据测量，模拟器械的植入路径，为个性化治疗提供直观支持。 

带来可衡量的临床成效

3D术前规划的成效体现在临床数据中。在一项对25例DORV患者的研究中，Zhao[1]等人指出，3D建模的使用与患者恢复时间的改善直接相关。通过3D模型指导手术的患者，其机械通气时间和重症监护病房住院时间明显缩短。此结果展示了3D建模在优化治疗策略、加快康复、减轻医疗系统负担方面的潜力。

培养下一代临床医生

3D技术的引入极大程度地改变了医学生对复杂心脏解剖结构的理解与实践方式。Lau[4]等人的研究发现，所有参与教学的医学教育者均认为3D模型对教学大有裨益。学生可以通过与患者特定模型的互动，更快速、更深入地理解疾病。

这一教学方式不仅帮助学生更好理解解剖结构，也提升了整个医疗体系的质量。借助3D建模工具培训学员，为CHD治疗的未来带来创新性与精确性。

促进患者家庭的理解与信任

CHD治疗不仅讲求精准，也需要信任与沟通。面对复杂病情，患儿家属常常感到不知所措。在此情境下，3D模型充当了沟通的桥梁。Lau[4]等人指出，3D模型有助于增强医患沟通。父母能够更清晰地理解孩子独特的心脏结构及干预计划，从而促进合作与信任。

这种情感与认知上的清晰，不仅能减轻焦虑，改善决策，还能加强患者家庭与医疗团队之间的联系，这一常被忽略但至关重要的环节，是CHD治疗不可或缺的一部分。

参考文献

[1] Arcieri, L. (2020). Three-dimensional printing for surgical planning of a double aortic arch case. Journal of Cardiac Surgery. DOI:10.1111/jocs.14479

[2] Zhao, L., Zhou, S., Fan, T., et al. (2020). Three-dimensional printing enhances preparation for repair of double outlet right ventricular surgery. Journal of Cardiac Surgery, 35(1), 24–27. DOI:10.1111/jocs.13523

[3]Valverde, I., Gomez, G., Suarez-Mejias, C., et al. (2015). 3D printed cardiovascular models for surgical planning in complex congenital heart diseases. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 17(S1), 1-2. DOI:10.1186/1532- 429X-17-S1-P196

[4]Lau, I.W.W., Liu, D., Xu, L., et al. (2020). Clinical value of patient-specific three-dimensional printing of congenital heart disease: Quantitative and qualitative assessments. PLoS ONE, 15(3), e0230138. DOI:10.1371/journal. pone.0230138