3D打印在颅内动脉瘤栓塞中的应用研究

3D作为一项新技术，在多个行业均有广泛应用。因为医学目前的主要发展方向是个性化、精准化，而3D应用正是为个性化医疗量身打造，因此3D打印在医学将有广泛应用前景。颅内动脉瘤的外科治疗包括常规开颅手术和血管内治疗，而血管内治疗目前正在逐渐成为颅内动脉瘤治疗的主要治疗方法。而对于颅内动脉瘤的完全栓塞，稳定的微导管位置是最重要的一个因素，一个设计良好的预塑形微导管是完成这个手术的关键，一个最优的微导管塑形对颅内动脉瘤的成功栓塞是必需的。通过3D打印技术我们可以打印出血管及动脉瘤模型，这样为术者透彻理解动脉瘤相关解剖学提供帮助，这种帮助较以前的2D结构或工作站的虚拟展示要明显增强。

颅内动脉瘤的栓塞过程：首先通过股动脉置鞘，导引导管到达主干血管内，之后将微导管在导丝的导引下超选进入动脉瘤内，之后顺着微导管将固态弹簧圈送入动脉瘤内，最后达到完全致密栓塞的目的。

颅内动脉瘤的栓塞示意图

颅内动脉瘤的微导管塑形流程：微导管的形态与血管的三维曲度必需具有高度的拟合度和匹配度，最好具有三个弯曲的数据，同时微导管未端形态与动脉瘤长轴一致，这样具有高度拟合度的微导管就可以很顺畅地到达动脉瘤内，并依照设计可停留在动脉瘤的特定位置，如需停留动脉瘤的1/3，中心，2/3位置，或者是动脉瘤的流入道与流出道，均可以提前设计。而目前这些过程均是凭借专科医生的经验，通过2D结构或工作站的展示而在医生的大脑中想像形成的，如果是成熟的医生这些手术完全没有问题，但如果是刚接触这类技术的医生其熟练掌握肯定需要一个长期的过程。实际上可以采用3D打印模型的方式（1:1）来直接显示血管与动脉瘤，而术者完全参照模型来完成微导管的塑形。

微导管常用形状

微导管路径图

参考3D模型完成微导管的预塑形

临床验证：通过以上思路进行颅内动脉瘤血管内治疗术前的微导管预塑形，之后通过验证预塑形微导管直接到达性能（不需借助微导丝）、微导管的稳定性（在栓塞过程中微导管是否能始终保持最佳的位置）、微导管位置的准确性（微导管实际位置是否与预先3D计划一致），栓塞过程中的方便性（时间缩短），栓塞的临床有效性（临床观察完全栓塞比例，以及并发症发生率）。目前初步结果：所有通过3D打印来进行预先计划的微导管，均与实际血管和动脉瘤解剖相匹配。70%病例无需微导丝的辅助而直接将微导管准确送入动脉瘤腔内，所有的微导管均精确与动脉瘤长轴相匹配。通过3D打印来进行预塑形的微导管可表现出极高的稳定。目前我们认为当使用3D打印技术时，颅内动脉瘤患者的特异性和最佳微导管形状可以在术前确定，保证了微导管的稳定性，以及治疗的最佳效果。

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