3D打印|庄建：医疗3D打印技术将给患者带来哪些利好?( 二 ) 庄建|广东省人民医院|VR|互联网

广东省人民医院小儿心脏外科的发展起步于上个世纪八十年代，在那时，我国的先天性心脏病(先心病)治疗也才正式起步。为了攻克手术难关，庄建教授做了许多尝试一一他率先在国内将多项新术式应用于复杂先天性心脏病外科治疗，例如首创了“大动脉调转室间隔留孔修补手术” 等手术方式，让很多以前只能在漫漫等待中死去的孩子获得新生。
经过以庄建医生为代表的小儿先心病外科医生的多年努力，中国在小儿先心病外科治疗领域也逐步与国际接轨，甚至达到国际领先水平。

然而，纵观全球的先心病外科发展现状与趋势，可以发现，虽然传统的检查手段和手术方式的熟练运用使得复杂先心病的治疗效果获得了较大提升，但是对于很多复杂病种的复杂手术，依然存在着明显的诊治难题。第一是手术难度大，很多手术只有国内外的少数顶级专家才能够较好地完成，面临着难以推广、年轻医生学习曲线长、手术代价惨重等普遍问题。第二是治疗效果仍较大的进步空间，很多复杂手术虽然能够顺利完成，但是依然不同程度地存在手术时间长、切口多或大、术后并发症多等问题。如何针对复杂先心病的强异质性进行个体化诊疗，进一步提高手术效果，降低手术难度，增加手术可推广性，成了当今时代先心病外科的追求目标。
医工结合，寻求突破
根据多年的临床经验，庄建教授意识到，新型的影像辅助诊疗手段，是实现上述目标的关键。于是， 2014年，庄建团队与西安电子科技大学合作申报了国自然重点项目。
《基于多模态影像融合与可视化的复杂先心病手术辅助关键技术研究》并获得了资助，开始进行虚拟现实(Virtual reality ， VR)的临床应用研究。最终，该项目研发出多项新成果，包括可用于术前诊断和规划的笫一代虚拟现实显示系统；发明了一项心脏多模态影像融合的技术，获得了相关专利《基于瓣膜对齐及概率图的心脏CT-TEE配准方法》；研究了部分病种的血流动力学预测新方法，获得了相关专利《由CT影像确定主动脉缩窄处压力差的装置与方法》。 2017年初，通过资料的进一步调研，庄建教授把目光投向了3D打印技术，并马上联系了国内第一的自主品牌全彩多材料3D打印公司(珠海赛纳科技)进行技术沟通和合作，开始积极探索3D打印技术在先天性心脏病中的应用。

经过反复调研和沟通后，庄建教授决定从最复杂的几种先心病开始探索，包括肺动脉闭锁合并室间隔缺损和粗大主肺侧支血管(PA/VSD/MAPCAs)、大动脉转位和右室双出口等。拿到了部分病例的打印模型后，庄建教授直观地感受到了，相比于传统的影像手段，这种打印模型具有可以直观显示的天然优势，在手术规划、医师培训、医患沟通等方面有很大的发展潜力，这可能可以有效地帮助我们更好地面对复杂先心病的强异质性的问题，以PA/VSD/MAPCAs为例， 3D打印模型可以直观地显示大血管、侧支血管、气管等关键部位的相互空间结构，使得主刀医师在开胸前就通过3D打印心脏模型探查清楚各种心血管结构，对手术规划、术中导航和医师培训都有着积极作用。

但是，庄建教授也发现，想要全面且有效地实现3D打印的临床应用，面临着不少问题。第一，国内外缺乏临床应用规范和指南，哪些病种要用，每个病种应该怎么用等等，还需要摸索；第二，影像三维重建的时间太长，而且过于依赖经验丰富的影像医生，缺乏临床应用的高效性；第三，材料的仿真程度远远不够，难以满足手术模拟和医师培训的要求。其他的还有，医疗系统中缺乏现行的收费标准，欠缺既懂医学又了解工科知识的复合型人才，等等。