心房颤动（简称房颤）是临床最常见的快速性心律失常之一，因其并发的卒中等血栓栓塞并发症常导致患者致死或致残，为患者家庭及社会带来严重的负担。因此，预防房颤患者卒中并发症是目前处理房颤策略的重点之一。由于口服抗凝药存在依从性低及出血并发症等问题，而探索预防房颤卒中新技术已成为当前临床研究的热点之一。经导管左心耳封堵术作为预防非瓣膜性房颤患者卒中新方法已在临床应用，其临床获益与安全性也被多个临床研究所证实。但由于左心耳形态多变、开口不规则，常常影响左心耳封堵术的成功率与封堵效果。而术前对左心耳形态及大小进行充分评估，将有助于提高封堵成功率与封堵效果。目前临床上常用的左心耳形态评估方法主要有经食道超声心动图（TEE）及心脏CT造影（CTA），但其检测结果与术中操作时的实际情况仍存在一定差异。3D打印技术可将TEE或心脏CTA检测的数据转化为三维数据、并打印出左心耳的三维立体结构，能够更直观的观察左心耳的形态、大小及开口特征，并可在体外进行模拟封堵，为临床实施左心耳封堵术提供必要信息，达到精确封堵左心耳之目的。本文将就3D打印技术在左心耳封堵中的应用及研究进展作一系统阐述。
一、 左心耳解剖与分型
胚胎时期的左心房主要由原始肺静脉及其分支融合而成，左心耳是胚胎时期原始左心房的残余结构。左心耳是心脏血栓的好发部位，既往研究表明在非瓣膜性房颤患者中90％以上的血栓来源于左心耳。左心耳空间解剖结构变异性较大，其形态被分为鸡翅型(48％)、仙人掌型(30％)、风向标型(19％)及菜花型(3％)。而且分叶不均匀，单叶、双叶、三叶及四叶左心耳分别占总数的20％、54％、23％及 3％。左心耳大小、形状及心房连接处与左心耳自身结构的关系都存在较大变异性，在进行左心耳封堵治疗时，要想获得最佳封堵效果，则需准确了解左心耳形态、大小及其与周边组织结构的关系。
二、3D打印与左心耳封堵术
由于左心耳形态结构变异大，对于一些左心耳形态结构复杂的患者，术前预测封堵难度很高，若放置位置过深，伞状封堵器打开，会撑破损伤左心耳壁，引起心包填塞等并发症。若封堵器放置位置过浅，不仅达不到完全封堵目的，同时也影响封堵器的稳定性，直接影响左心耳封堵术的成功率与封堵效果。应用3D打印技术，根据TEE或心脏CTA测得的左心耳数据与扫描图像，打印出左心耳模型，可在体外先行试封堵，使术中选择封堵器更加精准。由于心血管介入医师术前就对患者的左心耳结构了熟于心，并为患者制定个性化的封堵预案，术中能够沉稳操作，提高手术成功率，减少手术并发症，并能确保封堵效果。
目前关于3D打印在左心耳封堵中的应用报道不多，其中大多为个案报道。Edinrin Obasare等曾报道了一例应用3D打印技术指导左心耳封堵术获得成功的案例。患者68岁，有高血压病、糖尿病和卒中史，曾记录到阵发性房颤发作，CHA2DS2－VASC评分6分，HAS－BLED评分8分。从术前TEE测量左心耳大小看，患者可能不能耐受最小的左心耳封堵器，作者采用3D打印技术指导左心耳封堵，达到精准封堵、无残余分流的目的。
Otton 等也报道了一例用3D打印指导左心耳封堵术获得成功的病例。患者74岁，有阵发性房颤发作，CHA2DS2－VASC评分6分，既往有卒中和缺血性心肌病史，且不能耐受华法林药物治疗，因此选择行左心耳封堵术。术前行TEE检测显示，左心耳开口直径为15mm和18mm，按照封堵器选择的一般标准，应选用21mm的封堵器进行封堵。而作者术前先行心脏CTA检查，并根据其提供的数据用3D打印技术打印出左心耳模型，体外分别选用21mm、24mm、27mm三个型号封堵器进行试封堵，结果显示21mm封堵器封堵不完全，27mm封堵器则过大，而24mm封堵器最合适，并在术中直接选用24mm封堵器封堵，达到完全堵闭的目的。
近年来，将3D 打印技术用于指导左心耳封堵术的文献报告逐渐增多，几乎所有报告结果均提示：应用3D打印技术，可使介入医师快速做出手术计划与决策，提高封堵成功率与封堵效果，并明显缩短手术时间，减少或避免相关并发症的发生。
三、3D打印在左心耳封堵术中的应用研究
2015年，我们即开始对3D打印技术在左心耳封堵术中的应用进行了系统研究。42例均为持续性房颤患者，平均年龄69.3±7.8岁（Ｐ＞0.05），随机分为3D打印组和对照组，每组21例。3D打印组是在术前对心脏CTA数据，经3D打印技术打印出左心耳模型，并在体外进行模拟封堵，选择合适型号左心耳封堵器（图1）；对照组则根据TEE、心脏CTA及术中左心耳造影测得的结果选择左心耳封堵器。结果显示，3D打印组与对照组比较，患者的基本特征无显著差异（Ｐ＞0.05）。TEE、左心耳造影及心脏CTA测得两组患者左心耳口径分别为（20.4±2.5）mm vs（20.1±3.3）mm、（19.6±2.2）mm vs（19.5±2.8）mm及（20.8±2.1）mmvs（20.2±3.0）mm，两组间比较无显著差异（Ｐ＞0.05）。3D打印组患者使用Watchman封堵器均一次封堵成功。3D打印组与对照所用封堵器直径分别为（26.5±2.8）mm与（26.3±3.4）mm。对照组封堵后TEE检测显示３例有少量残余分流，而3D打印组无残余分流现象。3D打印组与对照组比较，手术操作时间、Ｘ线曝光量及造影剂用量均明显减少（Ｐ＜0.05）。本研究结果表明，将3D打印技术用于指导左心耳封堵术，不仅可提高手术效率，尚可确保封堵效果，达到精准治疗之目的。
图1 左心耳3D打印模型及体外试封堵
A：Watchman左心耳封堵器；
B：将封堵器送入左心耳模型内；
C：推出左心耳封堵器
四、小结
TEE及心脏CTA虽能够清晰显示左心耳的形态结构，但在某些变异等特殊情况下，仍存在一定的局限性，而3D打印技术可以根据心脏CTA或TEE提供的数据，重建并打印出左心耳模型，使手术医师能更直观的了解左心耳的大小及形态结构，并通过体外模拟操作，为患者制定个性化手术预案，提高左心耳封堵的成功率与临床疗效。
作者：李华康 宋治远
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