经导管二尖瓣介入治疗中的3D打印技术——应用与实践

经导管二尖瓣介入治疗(transcatheter mitral valve intervention, TMVI) 是一种应用经导管介入的方式对二尖瓣疾病进行治疗的新兴技术，与传统外科治疗方式相比，具有创伤小、术后恢复快等优点，近年来获得了显著进步和蓬勃发展。由于二尖瓣的解剖结构复杂，包括变异度极大的二尖瓣瓣叶、马鞍形的二尖瓣瓣环、瓣下腱索和乳头肌等解剖结构，加上毗邻回旋支动脉、冠状静脉窦、希氏束及主动脉窦等重要组织结构，对经导管二尖瓣器械的研发以及多种TMVI 技术的普及开展提出了巨大的挑战和更高的要求。同时，传统平面及虚拟三维医学图像对二尖瓣复杂空间结构的显示效果有限，迫切需要新的影像学技术指导TMVI 的精准实施和普及开展。 
3D 打印技术基于传统影像学技术，在复杂解剖结构空间结构展示方面具有明显的优势，近年来在心血管领域取得了长足的发展。笔者带领团队长期深耕3D 打印技术于心血管疾病的临床应用，联合国内知名心脏中心的多位中青年专家，于2020 年编写并由化学工业出版社出版专著《心血管3D 打印技术》，全方位介绍了3D 打印技术在心血管疾病诊治中的理念、方法、临床应用、进展及展望。2021 年Springer出版社出版该书英文版——《Cardiovascular 3D Printing》，面向全球发行。 
近年来，随着各类经导管瓣膜治疗新技术的蓬勃发展，笔者带领团队紧随国际医学发展潮流，积极探索3D 打印技术在经导管瓣膜介入中的应用与实践。临床结果表明，3D 打印技术可以协助确定个性化手术方案；评估瓣周漏、传导阻滞、冠状动脉风险等严重并发症；提高经导管介入治疗的成功率和安全性；增进医师与患者的沟通；增强医务工作者及医学生培训；推动结构性心脏病的个性化和精准医疗，取得了积极有益的效果。基于临床实践经验并结合国内外相关领域的最新进展，笔者规划出版3D 打印技术及经导管瓣膜介入治疗系列丛书，并于2022 年主编出版了《经导管主动脉瓣置换操作指南手册》《经导管主动脉瓣置换术中的3D 打印技术——应用与实践》两部专著。 
为了更好普及和推广TMVI 及3D 打印新技术，促进二尖瓣疾病患者的个性化及精准化诊疗实施，笔者所在空军军医大学西京医院及中国医学科学院阜外医院结构性心脏病团队结合所在中心的临床实践，联合武汉大学人民医院、西安交通大学等的多位国内中青年医学及工程学专家，借助多个3D 打印指导TMVI 的临床案例，全方位介绍经导管二尖瓣介入治疗技术、超声心动图及计算机体层血管成像（CTA）在TMVI 中的应用，二尖瓣结构的数字化建模与工程方法以及3D 打印技术在TMVI 的应用、进展和展望等。期待本书能对各级心血管内、外科医师，麻醉、放射学及超声影像学等专业医师以及生物医学工程学和其他医疗工作者的临床实践有所帮助，同时也为相关医学专业研究生、进修生和高年级本科生提供参考。 
本书作为《经导管主动脉瓣置换术中的 3D 打印技术——应用与实践》一书的姊妹篇，沿袭了上本书的写作风格。全书共分为8 章，含附图500 余幅，其中绝大多数为笔者所在单位及国内多家中心的原创性工作，并得到西安马克医疗科技有限公司等企业及中国医疗器械行业协会增材制造医疗器械专业委员会的大力支持和帮助，在此一并致以衷心感谢！本书的出版还得到了国家重点研发计划项目（2020YFC2008100、2022YFC2503402）、陕西省创新能力支撑计划- 科技创新团队项目（2020TD-034）、西京医院学科助推计划（XJZT19ML36）等课题的资助。 
由于编写时间仓促，加之作者学识有限，书中难免存在不足之处, 望广大读者不吝指正。 

杨剑　潘湘斌 
2023年1月

《经导管二尖瓣介入治疗中的3D打印技术》旨在全面介绍3D打印技术在经导管二尖瓣介入治疗中的应用，从3D打印个性化模型出发，对确定手术方案，增进医生与患者的沟通到模拟血管内手术，提高手术的成功率和安全性，推动精准医疗计划的实现以及进行医务工作者及医学生培训等方面展开论述。结合丰富的临床实践具体案例，形象生动展示出3D打印技术在经导管二尖瓣介入治疗中的应用与实践。本书适用于心血管内、外科医师，麻醉、放射学及超声影像学等专业医师，生物医学工程学和其他医疗工作者，以及相关专业医学生。

杨剑，主任医师，博士研究生导师。美国心脏协会专家会员（FAHA）、 美国心脏病学会专家会员(FACC)。获聘陕西省中青年科技创新领军人才、陕西省科技创新团队带头人，为陕西省杰出青年科学基金项目获得者。临床擅长于二尖瓣、主动脉瓣等多种结构性心脏病的经导管微创介入治疗，获评第四届“国之名医”。潘湘斌，主任医师。国家结构性心脏病介入质控中心主任、中国医学科学院阜外医院院长助理，结构性心脏病中心主任，国家区域医疗中心：云南阜外医院执行院长。心脏内、外科双博导，发明16项世界首创技术，获得30余项国内外专利，多项产品在中国及欧洲上市，以中国技术、中国产品构建了具有完全自主知识产权的中国方案。

第1章　二尖瓣疾病 001 
1.1　二尖瓣应用解剖　　001 
1.2　二尖瓣狭窄　　006 
1.3　二尖瓣关闭不全　　011 
参考文献　　015 

第2章　经导管二尖瓣介入治疗及器械 017 
2.1 　经导管二尖瓣介入治疗技术概述　　017 
2.2　 经导管二尖瓣修复技术及器械发展概况　　017 
2.3　经导管二尖瓣置换技术及器械发展概况　　028 
2.4　经皮二尖瓣球囊成形术　　042 
2.5　小结　　042 
参考文献　　043 

第3章　超声心动图在经导管二尖瓣介入治疗中的应用 045 
3.1　超声心动图评估二尖瓣的常用切面　　045 
3.2　二尖瓣反流的评估　　053 
3.3　TEE 在不同二尖瓣介入治疗中的应用　　062 
参考文献　　071 

第4章　CTA 在经导管二尖瓣介入治疗中的应用 073 
4.1　术前CTA 检查及图像后处理　　073 
4.2　二尖瓣的CT 影像解剖　　074 
4.3　CTA 在二尖瓣疾病诊断中的应用　　076 
4.4　CTA 成像在经导管二尖瓣介入治疗中的应用　　079 
4.5　小结　　090 
参考文献　　090 

第5章　二尖瓣的数字化建模及3D 打印方法 093 
5.1　二尖瓣解剖影像数据的获取　　093 
5.2　二尖瓣解剖的3D 建模　　094 
5.3　二尖瓣模型的3D 打印技术　　107 
5.4　二尖瓣3D 打印模型后处理方法　　14 
5.5　二尖瓣3D 打印模拟器的构建及临床应用　　116 
参考文献　　119 

第6章　3D 打印技术在经导管二尖瓣介入治疗中的应用 121 
6.1 3D 打印技术应用于二尖瓣关闭不全介入治疗的探索　　124 
6.2 3D 打印技术应用于二尖瓣狭窄治疗的探索　　136 
6.3 3D 打印技术应用于二尖瓣瓣环钙化TMVR 治疗的探索　　137 
6.4 3D 打印技术应用于二尖瓣瓣周漏治疗的探索　　141 
6.5 数值模拟技术应用于经导管二尖瓣介入治疗 　　145 
参考文献　　156 

第7章　3D 打印技术在经导管二尖瓣介入治疗中的应用案例 159 
病例1　3D 打印指导经皮二尖瓣球囊成形术　　160 
病例2　3D 打印指导经导管二尖瓣置换术　　168 
病例3　3D 打印指导经导管二尖瓣“瓣中瓣”置换术　　178 
病例4　3D 打印指导经导管二尖瓣缘对缘修复术　　190 
病例5　3D 打印指导经导管二尖瓣瓣周漏封堵术　　198 

第8章　3D 打印技术应用于经导管二尖瓣介入治疗的进展和展望 209 
8.1 3D 打印在经导管二尖瓣介入治疗中的应用进展　　209 
8.2 3D 打印技术在经导管二尖瓣介入治疗中应用的展望　　211 
8.3 目前存在的问题　　217 
8.4 小结　　217 
参考文献　　218 

·紧随国际医学发展潮流，展示原创工作成果，是国内首部将3D打印技术与经导管二尖瓣介入治疗相结合的专著。·体现了心血管领域介入治疗新技术与3D打印技术的创新融合