3D打印精確還原嬰兒呼吸道，個性化醫(yī)療護航復雜手術規(guī)劃

來源：Stratasys

100多年來，西雅圖兒童醫(yī)院始終銳意進取，致力于滿足嬰幼兒醫(yī)療護理的獨特需求。該院近60個兒科細分科室的優(yōu)秀醫(yī)生通力協作，努力為患者提供出色的愛心護理并在醫(yī)學研究方面取得突破，這使得西雅圖兒童醫(yī)院不僅是太平洋西北地區(qū)排名第一的兒科醫(yī)院，還接連被評為全美最佳的兒科醫(yī)院之一。

該院展示了如何通過創(chuàng)新提高治療成效的一個例子：在進入手術室之前，他們會運用3D打印技術來規(guī)劃手術并練習手術技巧。這種定制護理的方法有助于為患有罕見疾病的患者提供安全和改良的治療。

其中一個案例是一名才出生幾天就被送入西雅圖兒童醫(yī)院接受治療的嬰兒，該名嬰兒顯示出呼吸困難的跡象。在對其進行CT掃描之后，檢查出嬰兒患有右主支氣管狹窄，這是導致新生兒呼吸窘迫的一個罕見病因。該名嬰兒的右主支氣管狹窄極其嚴重，這導致她無法有效呼吸，而她的支氣管只有發(fā)絲大小。西雅圖兒童醫(yī)院呼吸道及消化道計劃主任、醫(yī)學博士Kaalan Johnson負責治療該名嬰兒。Johnson專門研究上呼吸道有復雜呼吸及吞咽問題兒童的治療方案。

“ 我們越多地應用能夠運用的技術，包括3D打印技術，來開拓我們的視野，我們就越能接近目標。傳統上非常具有挑戰(zhàn)性和風險的事情，我們現在可以更為輕松地完成。我們也在為孩子們創(chuàng)造更有利的臨床條件，并為他們帶來更好的治療效果。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

對手術的成功開展充滿信心

和西雅圖兒童醫(yī)院的許多患者一樣，該名嬰兒的醫(yī)療保健需求十分復雜，需要來自多個學科的專家協同治療，其中包括耳鼻喉科、心臟科、肺科以及麻醉科。一旦確定患者屬于哪種類型的支氣管狹窄，Johnson及其團隊就能討論出需要進行何種手術。

經過慎重考慮，Johnson團隊確定首選的治療方法為滑動氣管成形術。另外，雖然耳鼻喉科醫(yī)生每年都會進行多次滑動氣管成形術，但與其他手術相比，此類手術遠沒有那么常見。

“ 每一個病例都是獨特的。支氣管狹窄的確切位置以及狹窄的程度和部位，這些因素都會對我們進行手術規(guī)劃及作出決策產生影響。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

△利用3D打印的呼吸道進行工作的Kaalan Johnson醫(yī)學博士

由于對精確度的要求非常高，同時手術十分復雜，Johnson及其團隊達成了一項協議——提前3D打印滑動氣管成形術的每一個步驟，從而制作出與嬰兒呼吸道同樣大小的模型來進行手術練習和評估。

使用Stratasys Digital Anatomy™ 3D打印機，可以精確還原嬰兒的呼吸道——甚至是生物力學特性——這讓醫(yī)生可以在得到精確還原的呼吸道上進行練習。

能夠以數字的方式設計復雜的患者呼吸道，并將其打印出來，不僅能使醫(yī)生們進行詳細的虛擬手術規(guī)劃，還讓他們作為一個團隊進行預演，這讓所有人對手術的成功開展充滿信心。

“ 一旦開始進行氣管分割，就無法回頭了。你需要對切割的位置和切割的角度了然于胸。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

△3D打印的呼吸道

個性化醫(yī)療的價值所在

向一個承受打擊的家庭解釋像支氣管狹窄這樣復雜的病情是十分困難的。有證據表明，在家屬所聽到的與醫(yī)生所告訴他們的這兩者之間，可能會存在信息缺失，而這便是3D打印發(fā)揮作用的地方。通過打印3D模型，家屬、醫(yī)生和學生可以拿到需要參考的實物，同時家長可以真切感受到某種疾病所帶來的影響。

“ 經驗告訴我們，拿到可以觸摸和感覺，并且可移動的東西是特別重要的。在對幼小嬰兒的呼吸道進行手術時，要知道這是一種會不停移動的柔性結構。能夠手握模型，和同事共同執(zhí)行實際的手術步驟，可以讓我們進行重要的討論和學習。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

“ 從規(guī)劃過程、團隊的術前預演以及家屬能夠理解手術過程并且還能向其他人解釋手術過程，我們都能得到益處，這是值得欣喜的。我認為我們的確在這個過程中發(fā)現了重要價值，并且為我們的呼吸道患者提供了更多的個性化醫(yī)療服務。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

在開始手術前，Johnson及其團隊與患者家屬一同坐下來仔細審查了每一個細節(jié)。他們還打印了嬰兒呼吸道的3D模型，來展示對患者的手術計劃。該名嬰兒是當時在西雅圖，該名嬰兒是在西雅圖兒童醫(yī)院接受滑動氣管成形術的年齡最小的患者。

Johnson還在患者滿月的時候送給她的母親一個真實尺寸的3D打印模型。這可以讓她的母親向親朋好友展示。她說，能夠向其他人直觀地解釋是非常難得的，這一小塊打印塑料對她來說意味著一切。

△患者母親和手拿3D打印呼吸道的Kaalan Johnson醫(yī)學博士

手術前一天晚上，外科醫(yī)生們在會議室聚集，審查了手術及程序的復雜性。他們在微小的3D模型上練習做切口，為手術日做好準備。這比預期的還要順利。患者母親笑著說：未來，她將擁有最意想不到的物品來進行展示和講述。她會舉起3D模型，向人們展示她一路走來的經歷。

“ 要成為一名優(yōu)秀的外科醫(yī)生，還需要與家庭保持良好的溝通。這種共享的醫(yī)療決策是至關重要的。在這個過程中，你嘗試了解這個家庭的價值體系，以及你能為改善他們的生活質量做些什么。為充分理解并致力于實現這一點，你必須擁有表達復雜概念的能力。這便是3D打印技術帶來的附加價值。

——Kaalan Johnson醫(yī)學博士”

3D打印可以產生巨大的影響

Digital Anatomy打印機擁有強大的打印能力，能夠創(chuàng)建模仿實際組織觸感和特性的解剖模型，讓醫(yī)生能夠打印復雜逼真的患者特定模型，同時逼真度更佳，這有助于推動外科護理、研究和培訓的發(fā)展。

許多患者已經從西雅圖兒童醫(yī)院的Digital Anatomy 3D打印中獲益。他們采用的定制護理方式成功幫助外科醫(yī)生和護理團隊規(guī)劃跨多個學科的復雜手術、改善臨床療效并且為患者及其家屬提供了更好的護理服務。

運用3D打印技術的西雅圖兒童醫(yī)院發(fā)現，為患者家庭提供超出其預期的體驗，比如將個人病情的復制品實體交到他們的手中，可以帶來巨大的影響。Johnson表示，3D打印的應用及潛力是不可估量的，但他們目標始終是相同的，即提供盡可能優(yōu)質的護理服務。

△Seth D. Friedman博士手中拿著的3D打印獨角獸，這是給患者兩歲的生日禮物

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