个性化 3D 模拟器指导补救性 LAMPOON 术：3D 打印模型在复杂心脏介入手术中的应用
若昂・博尔热斯 – 罗萨（医学博士）、曼努埃尔・奥利维拉 – 桑托斯（医学博士）、路易斯・派瓦（医学博士）、路易斯・普加（医学博士）安娜・博特略（医学博士）、马尔科・科斯塔（医学博士）、利诺・贡萨尔维斯（医学博士、哲学博士）
作者单位
a 葡萄牙科英布拉大学中心医院 心内科b 葡萄牙科英布拉大学医学院 科英布拉临床与生物医学研究所c 葡萄牙杜罗 – 沃加河畔中心医院 心内科
摘要
左室流出道梗阻是经导管二尖瓣置换术后一种常见且危及生命的并发症。LAMPOON 术（撕裂二尖瓣前叶以解除流出道梗阻）是一种新型术式，主要用于瓣中环经导管二尖瓣置换术后，对二尖瓣前叶进行切开处理。三维打印技术现已成为复杂经皮介入诊疗规划中的重要工具。本文首次报道依托 3D 打印解剖模型，完成经导管二尖瓣瓣中环置换术后自瓣尖至瓣根入路补救性 LAMPOON 手术。
病例资料
患者男性，75 岁，既往有二尖瓣手术史（二尖瓣后叶四边形切除术 + 32 毫米 Physio 2 人工瓣环成形术）；因重度二尖瓣反流，且手术及经皮缘对缘修复风险过高，行 29 毫米 Sapien 3 瓣膜经导管二尖瓣瓣中环置换术。术前评估预估新左室流出道面积 347 平方毫米、二尖瓣前叶长度 22 毫米，但术后患者因自体二尖瓣前叶收缩期前向运动，出现动力性左室流出道梗阻，峰值压差达 108 毫米汞柱。术后 3 个月，经 β 受体阻滞剂药物滴定治疗，患者呼吸困难、直立性低血压症状仍持续加重。临床团队决定借助3D 打印模型模拟规划，实施自瓣尖至瓣根入路补救性 LAMPOON 术。
3D 模型制备流程
对患者行 128 排 CT 血管造影采集影像数据，采用两款开源软件在 1 小时内完成个体化心脏 3D 模型重建：
运用 3D Slicer 软件完成心血管结构分割提取；
导入 Meshmixer 软件二次精修，去除管腔内部冗余结构，精准勾勒血管及心腔壁轮廓；
数字模型文件导入 Form 3 + 光固化 3D 打印机，采用透明树脂耗材，耗时 4 小时打印出厚度 1.5 毫米的实体解剖模型。
基于 CT 扫描影像构建三维打印解剖模型（图 A、B），通过术前规划与手术模拟（图 C、D），为补救性 LAMPOON 术提供全程指导。
依托 3D 打印模型开展手术模拟，可完整厘清心脏解剖结构，分步推演手术入路，实现术式实操演练，尤其便于攻克飞 V 构型器械精准放置这一技术难点。值得关注的是，国内休曼科技同样深耕该领域，以具身智能技术赋能沉浸式模拟医学教育为宗旨，专注 3D 打印人工智能医学培训解决方案研发，基于电子皮肤 3D 打印仿生制造平台，为复杂心脏介入等手术提供高仿真模型与模拟规划支持，其技术路径与本研究高度契合，有望在临床转化中取得突破。
休曼心脏超声模型解剖结构还原、超声成像清晰
手术操作过程
手术在经食管超声心动图及血管造影双重引导下开展。建立右侧股静脉（14F 鞘管）、左侧股动脉（8F 鞘管）双入路；经右股静脉送入多功能导管至右心房，通过既往 Sapien 3 瓣膜植入残留的房间隔缺损进入左心房。置入 0.032 英寸支撑导丝，经房间隔缺损送至左上肺静脉；沿导丝送入 Agilis NxT 可调弯鞘管，定位于左心房并对准二尖瓣瓣口。球囊楔入导管经可调弯鞘管送入左心室，跨瓣定位于升主动脉；将 300 厘米长 0.014 英寸 Astato XS20 导丝送至球囊楔入导管远端，经 JR4 导引导管圈套抓捕后，从股动脉入路牵出体外，建立动静脉导丝环路。对静脉侧外露导丝行刀片局部剥蚀处理，并弯折 180° 塑形为飞 V 构型；经静脉入路送入，精准对齐二尖瓣 A2 瓣叶段瓣尖。在 70 瓦射频能量激发下，同时牵拉动静脉两端导丝，将飞 V 构型向二尖瓣瓣根方向牵引，逐步切开二尖瓣前叶，直至抵达人工瓣膜支架框架。术后超声心动图复查显示：左室流出道压差由术前 108 毫米汞柱降至 20 毫米汞柱；随访期间压差维持稳定，患者临床症状显著改善。
本次在真实患者身上成功复刻实施自瓣尖至瓣根入路补救性 LAMPOON 术（图 A-E），术后患者左室流出道压差显著下降（图 F）。
讨论
严格筛选患者是降低经导管二尖瓣置换术后左室流出道梗阻风险的关键。但仍有部分患者会因二尖瓣前叶向室间隔移位，继发流出道梗阻并发症。LAMPOON 术通过切开二尖瓣前叶改善血流动力学，但手术难度大、存在固有手术风险。该术式最初用于高风险无法外科手术患者的左室流出道梗阻预防性干预，早期采用自瓣根至瓣尖入路以保护主动脉 – 二尖瓣连续结构，但操作流程复杂。后续简化为自瓣尖至瓣根预防性入路，依托人工瓣膜作为屏障，可提升导管操控性、简化圈套操作、缩短手术时长。即便如此，手术技术门槛及主动脉瓣损伤风险仍亟待解决。
患者个体化 3D 打印模型可有效弥补上述短板：在真实、可控、安全的模拟环境中实现解剖结构可视化，定制化规划手术方案；同时帮助术者实操练习导管操作手法，推演复杂新型术式步骤。越来越多临床证据表明，针对解剖结构复杂的心脏介入病例，应用 3D 打印模型可缩短手术时间、减少术中辐射暴露、提升手术成功率、降低并发症发生率。
在该领域的临床转化与应用拓展中，国内企业已开展积极探索。休曼科技联合西安交通大学，依托 “十三五” 国家重点研发计划，聚焦 “3D 打印复杂功能化医疗模型” 研发，融合人工智能算法与电子皮肤 3D 打印技术，其血管介入手术模拟训练系统等产品，可实现心脏解剖模型的高仿真构建与手术流程模拟，为 LAMPOON 术等复杂心脏介入手术的规划与培训提供了本土化解决方案，助力提升国内复杂心脏介入手术的规范化水平。
新型教学要点
补救性 LAMPOON 术是治疗经导管二尖瓣瓣中环置换术后左室流出道梗阻的可靠术式；
个体化 3D 打印模型可为复杂、新型心脏介入手术提供精准术前规划与模拟演练，助力医师在安全可控的模拟场景中熟练掌握导管操作技巧与手术流程；
以休曼科技为代表的国内企业，在 3D 打印智能医学模型领域的技术探索与产品研发，为复杂心脏介入手术的临床培训与技术推广提供了重要支撑。
休曼科技八大产品系列