近日，上海微创医疗器械（集团）有限公司医学影像处理和3D打印团队使用3D打印技术为上海某医院一例复杂先心病患者（内脏转位、Tausigbing畸形）完成了心脏模型打印，以用于术前病变部位的进一步确认及手术前方案规划，为手术最终得以顺利完成提供了很大的帮助。

鉴于此患者心脏结构的复杂性，团队在对CT检查数据进行影像重建过程中与医院影像科、主治医生进行了当面沟通，充分分析病变形态，研究更加准确的影像分割重建方法，在得到医生专家的确认后使用3D打印机打印出实体血流部分和抽壳处理还原心脏结构的两种模型，为手术的规划和实施提供精确的参考。

图1：心脏影像处理重建

图2：3D打印心脏模型

3D打印技术是以数字模型文件为基础，把三维数字模型离散为面、线和点，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。这种逐层扫描和铺设材料的成型方式，颠覆了传统意义上铸造、锻造和减材加工等方式，几乎可以成型任意形状的模型。而这一特点为医疗行业中复杂病变模型的快速制造提供了极大的便利，从而可以实现术前对病灶的精确评估及精准治疗方案的制定。

通常医生在手术前会根据病人的CT、核磁共振等片子来了解手术部位的结构，面对这些零散的平面影像，要求医生有足够丰富的经验和想象把平面的影像立体化，以便于医生在做手术的时候更加容易找到病状的部位。现在有了3D打印技术，就可以根据这些平面影像数据进行三维重建，然后在手术前把病人需要手术的部位打印出一个立体三维模型，这样医生就能在手术前直观的看到手术部位的结构，尤其针对一些复杂部位的手术，避免了手术风险，大大提高手术的成功率。

这种基于2D医学影像的3D病变模型重建，在颅面颌整形、骨肿瘤及骨科复杂创伤等领域中应用已经比较广泛。随着影像数据处理技术的不断提高及经验的不断增加，这一应用逐渐扩展到骨组织以外的软组织器官领域。特别值得一提的是对于心血管领域的一些前沿微创技术，如微创介入瓣膜置换，针对婴幼儿先心病的微创介入封堵器，微创介入左心耳封堵器，带分支的微创介入主动脉覆膜支架等，3D病变模型重建为术前手术方案制定提供了方便，受到越来越多的医生关注，对这些新技术的推广起到了极大的推进作用。

            图3：儿童先心病3D模型，左图分别为1：1和1：3模型，3倍放大后

           可以更清楚看到心脏缺陷，右图中“洞”为室间隔缺损

图4：介入左心耳封堵器术前方案设计，封堵器试释放

图5：介入肺动脉瓣术前方案设计，瓣膜试释放

微创医学影像处理和3D打印团队即“量身定做医疗加工中心”成立于 2014年底，中心现有SLS工业级3D打印机一台和3D扫描仪一台，后续又引入SLA光固化3D打印机和FDM三维打印机各一台。中心可以通过各类3D打印技术，来满足各医院和集团各部门的医学影像重建、模型3D打印以及三维扫描需求。同时，我们还购买了拥有FDA认证的医学重建软件，用以将MRI、CT影像数据通过软件重建成为三维模型。

同时，为保证3D打印业务需求的及时接收和医学影像处理、3D打印模型数据的有效管理，依托于医线生机平台（www.1o2o.com），策划并开发3D打印和医学影像处理业务需求系统平台（http://pcms.1o2o.com），需求者可以进行用户注册和需求提交。系统集合业务流程、支付和数据管理功能，极大方便业务开展。