引用本文： 袁丁, 左蕭, 黃斌, 周軒, 胡耀, 楊軼, 熊飛, 趙紀春, 康裕建. 3D打印技術輔助復雜瘤頸腹主動脈瘤腔內治療：附1例報道. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(1): 96-98. doi: 10.7507/1007-9424.20150024 復制
腹主動脈瘤腔內覆膜支架修復術（endovascular vascular aneurysm repair, EVAR）是當前治療腹主動脈瘤既微創又有效的方式[1]。但是EVAR治療方案十分依賴于腹主動脈瘤的解剖學形態，如嚴重扭曲或過短的瘤頸將影響EVAR方案的選擇和預后。通過3D打印能夠精準復制動脈瘤，可直視下全方位角度了解病變的解剖學情況。筆者于2014年11月26日利用3D打印技術對1例復雜瘤頸腹主動脈瘤擬行腔內治療患者進行術前評估，進而制定手術方案及其預測支架展開后對瘤體形態的影響，現報道如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者，67歲女性，因發現腹部搏動性包塊2 d入院。術前CT血管三維重建顯示：腎下腹主動脈囊性擴張，最大直徑60 mm，成偏心型；腹主動脈瘤頸（腎動脈至腹主動脈瘤之間正常腹主動脈）嚴重扭曲，α（瘤頸與正常腹主動脈夾角）和β（瘤頸與腹主動脈中軸夾角）角度近90°，瘤頸長12 mm；左腎動脈開口α角處，右腎動脈緊貼開口于α角以上；右側髂總動脈最大直徑21 mm，右側髂外動脈扭曲；左側髂總動脈最大直徑16 mm，左側髂外動脈無扭曲(圖 1)。術前診斷：腹主動脈瘤，高血壓3級。該病例由于瘤頸扭曲嚴重，以及腎動脈開口位置特殊，很難確定支架釋放準確位置和支架展開后對腎動脈和瘤體整體形態的影響。為此，筆者所在治療組決定通過3D打印技術呈現腹主動脈瘤，可視化瘤頸解剖情況同時模擬支架展開后的牽張影響。
圖1
術前腹主動脈瘤CTA成像??圖 2 3D打印的腹主動脈瘤實體模型??圖 3腹主動脈瘤腔內支架釋放后造影成像
1.2 模型重建
采用西門子雙源CT機，掃描范圍從主動脈弓到恥骨聯合，掃描層厚7.0 mm，重建層厚0.75 mm。掃描時經肘靜脈團注非離子型對比劑優維顯（300 mgI/mL）100 mL，注射流速為3.0 mL/s。掃描數據以DICOM格式導出，并導入MIMIC 16.0軟件進行腹主動脈瘤三維重建，提取范圍從腸系膜上動脈開口到雙側髂外動脈中份，模型表面光滑修飾，并以STL格式導出模型。STL模型導入Magic軟件進行模型表面修飾后，模型外表面加殼厚度2 mm，提取出中空的血管厚度2 mm的腹主動脈瘤模型；打印材料選擇以硅膠為主的軟性材料，以便有良好拉伸和彎曲能力；打印成型腹主動脈瘤（圖 2）。
1.3 模型評估
3D腹主動脈瘤模型精準顯示：腎動脈與瘤頸關系，扭曲的瘤頸以及瘤頸長度，髂外動脈扭曲。由于瘤頸嚴重扭曲，支架近端釋放后將會改變瘤頸形態，從而導致瘤頸解剖情況發生改變而失去術前CTA評估形態。因此利用3D模型輔助評估如下要點：①主體支架入路選擇；②支架近端釋放位置以確保裸支架順利展開，同時不覆蓋腎動脈；③支架釋放后瘤頸扭曲角度改變，對支架錨定位置和周圍貼壁是否影響，是否需要置放Cuff支架；④瘤頸扭曲角度改變后，對腎動脈定位是否影響；⑤瘤頸角度變化后，確定主體支架短腿側開口位置。評估方式：全方位觀察腹主動脈瘤的解剖條件，拉伸瘤頸演示支架展開后瘤頸形態變化。
2 結果
2.1 模擬分析結果
①選擇經右側股動脈置入主體支架更順暢；②主體支架于平左腎動脈平面釋放后瘤頸展開可能縮短瘤頸錨定長度或支架回縮，因此可能引起Ⅰ型內漏發生，需要準備Cuff支架加固近端錨定區；③瘤頸角度改變后，左腎動脈位置變高，右腎動脈降低同時會受牽拉；④主體支架短腿側理想開口為左前位。
2.2 實際結果
①主體支架（Medtronic ENBF 2513CC145EE）經右側股動脈輸送未受扭曲影響；②主體支架釋放后瘤頸角度縮小，支架錨定位置回縮，因此于近端釋放Cuff支架（Medtronic ENBF 2525C45EE）增加近端錨定位置；③右腎動脈起始段出現狹窄表現；④導絲套短腿側順利，鏈接釋放延長支架（Medtronic ENLE 1616C120EE）。此外，經右側股動脈鏈接延長支架（Medtronic ENLW 1620C95EE）。復查造影顯示：腹主動脈瘤隔絕成功，近端支架錨定充分，僅微弱Ⅰ型內漏（圖 3）。
3 討論
EVAR是當前治療腹主動脈瘤既微創又有效的方式[1]。近年來，有30%～60%行EVAR治療的患者由于動脈瘤解剖形態復雜，術后出現瘤體繼續擴大甚至破裂[2-4]。對于復雜解剖的腹主動脈瘤，CT掃描三維重建成像均很難有效呈現復雜解剖情況[5]；而3D打印腹主動脈瘤模型有利于可視化復雜解剖結構，尤其復雜瘤頸解剖情況，從而便于輔助診斷、方案選擇、支架設計和醫患溝通[5-7]。
利用多學科合作模式，筆者所在治療組通過3D打印技術輔助，成功完成大角度瘤頸腹主動脈瘤的EVAR治療。對于嚴重成角瘤頸腹主動脈瘤，由于覆膜支架與主動脈之間應力不匹配，瘤頸將與支架發生巨大應力抗衡，因此瘤頸在支架展開后會改變形態，而支架則相應會受到擠壓或出現移位可能。既往單純CT三維成像只能了解支架釋放前的動脈瘤解剖測量數據，而支架展開后的情況無法預知。本病例利用硅膠為主的軟性材料，復制一定彈性的腹主動脈瘤模型，通過術前牽拉伸展較為準確地模擬了支架展開后瘤頸與支架的相互影響，從而擬定釋放Cuff支架作為延長近端錨定區的手術方案。此外，在拉伸3D模型的瘤頸時發現右腎動脈活動度明顯，推測支架釋放后右腎動脈可能存在移位；雖然實際結果顯示右腎動脈起始端出現擠壓現象，但仍舊能反映術前預測右腎動脈受累的情況。
文獻記載不足5例關于3D打印輔助腹主動脈瘤的相關報道[5]，但本報道是首例通過軟性材料打印復雜腹主動脈瘤模型的臨床研究。軟性模型較既往硬性材料更具優勢，尤其能夠更加準確地反映嚴重扭曲瘤頸腹主動脈瘤在支架釋放前后的力學和形態變化，從而有利于支架近端錨定位置的確定和預測Ⅰ型內漏的風險。此外，本病例采用中空3D模型，除能夠獲得常規解剖參數外，更有益于模擬手術操作過程，尤其如本例報道的嚴重扭曲瘤頸的腹主動脈瘤，導絲導管可以預先判斷可能入路受阻部位，且如果有支架樣本將可直接將支架釋放于中空模型進行更準確的判斷。
復雜瘤頸的腹主動脈瘤腔內治療的方案選擇以及預后一直是當前腹主動脈瘤腔內治療關注的熱點和難點問題。3D打印的腹主動脈瘤模型不僅能夠精準顯示瘤頸解剖情況，而且能夠指導治療方案選擇（如近端延長錨定區技術、開窗技術、分支技術或三明治技術等）。3D打印將過去“憑空想象”的腹主動脈瘤結構轉變為“唾手可得”的直觀實物，將有益于輔助EVAR方案的優化，提高患者預后。筆者認為，該技術輔助尤其適用于各種復雜解剖情況的腹主動脈瘤的術前評估。
腹主動脈瘤腔內覆膜支架修復術（endovascular vascular aneurysm repair, EVAR）是當前治療腹主動脈瘤既微創又有效的方式[1]。但是EVAR治療方案十分依賴于腹主動脈瘤的解剖學形態，如嚴重扭曲或過短的瘤頸將影響EVAR方案的選擇和預后。通過3D打印能夠精準復制動脈瘤，可直視下全方位角度了解病變的解剖學情況。筆者于2014年11月26日利用3D打印技術對1例復雜瘤頸腹主動脈瘤擬行腔內治療患者進行術前評估，進而制定手術方案及其預測支架展開后對瘤體形態的影響，現報道如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者，67歲女性，因發現腹部搏動性包塊2 d入院。術前CT血管三維重建顯示：腎下腹主動脈囊性擴張，最大直徑60 mm，成偏心型；腹主動脈瘤頸（腎動脈至腹主動脈瘤之間正常腹主動脈）嚴重扭曲，α（瘤頸與正常腹主動脈夾角）和β（瘤頸與腹主動脈中軸夾角）角度近90°，瘤頸長12 mm；左腎動脈開口α角處，右腎動脈緊貼開口于α角以上；右側髂總動脈最大直徑21 mm，右側髂外動脈扭曲；左側髂總動脈最大直徑16 mm，左側髂外動脈無扭曲(圖 1)。術前診斷：腹主動脈瘤，高血壓3級。該病例由于瘤頸扭曲嚴重，以及腎動脈開口位置特殊，很難確定支架釋放準確位置和支架展開后對腎動脈和瘤體整體形態的影響。為此，筆者所在治療組決定通過3D打印技術呈現腹主動脈瘤，可視化瘤頸解剖情況同時模擬支架展開后的牽張影響。
圖1
術前腹主動脈瘤CTA成像??圖 2 3D打印的腹主動脈瘤實體模型??圖 3腹主動脈瘤腔內支架釋放后造影成像
1.2 模型重建
采用西門子雙源CT機，掃描范圍從主動脈弓到恥骨聯合，掃描層厚7.0 mm，重建層厚0.75 mm。掃描時經肘靜脈團注非離子型對比劑優維顯（300 mgI/mL）100 mL，注射流速為3.0 mL/s。掃描數據以DICOM格式導出，并導入MIMIC 16.0軟件進行腹主動脈瘤三維重建，提取范圍從腸系膜上動脈開口到雙側髂外動脈中份，模型表面光滑修飾，并以STL格式導出模型。STL模型導入Magic軟件進行模型表面修飾后，模型外表面加殼厚度2 mm，提取出中空的血管厚度2 mm的腹主動脈瘤模型；打印材料選擇以硅膠為主的軟性材料，以便有良好拉伸和彎曲能力；打印成型腹主動脈瘤（圖 2）。
1.3 模型評估
3D腹主動脈瘤模型精準顯示：腎動脈與瘤頸關系，扭曲的瘤頸以及瘤頸長度，髂外動脈扭曲。由于瘤頸嚴重扭曲，支架近端釋放后將會改變瘤頸形態，從而導致瘤頸解剖情況發生改變而失去術前CTA評估形態。因此利用3D模型輔助評估如下要點：①主體支架入路選擇；②支架近端釋放位置以確保裸支架順利展開，同時不覆蓋腎動脈；③支架釋放后瘤頸扭曲角度改變，對支架錨定位置和周圍貼壁是否影響，是否需要置放Cuff支架；④瘤頸扭曲角度改變后，對腎動脈定位是否影響；⑤瘤頸角度變化后，確定主體支架短腿側開口位置。評估方式：全方位觀察腹主動脈瘤的解剖條件，拉伸瘤頸演示支架展開后瘤頸形態變化。
2 結果
2.1 模擬分析結果
①選擇經右側股動脈置入主體支架更順暢；②主體支架于平左腎動脈平面釋放后瘤頸展開可能縮短瘤頸錨定長度或支架回縮，因此可能引起Ⅰ型內漏發生，需要準備Cuff支架加固近端錨定區；③瘤頸角度改變后，左腎動脈位置變高，右腎動脈降低同時會受牽拉；④主體支架短腿側理想開口為左前位。
2.2 實際結果
①主體支架（Medtronic ENBF 2513CC145EE）經右側股動脈輸送未受扭曲影響；②主體支架釋放后瘤頸角度縮小，支架錨定位置回縮，因此于近端釋放Cuff支架（Medtronic ENBF 2525C45EE）增加近端錨定位置；③右腎動脈起始段出現狹窄表現；④導絲套短腿側順利，鏈接釋放延長支架（Medtronic ENLE 1616C120EE）。此外，經右側股動脈鏈接延長支架（Medtronic ENLW 1620C95EE）。復查造影顯示：腹主動脈瘤隔絕成功，近端支架錨定充分，僅微弱Ⅰ型內漏（圖 3）。
3 討論
EVAR是當前治療腹主動脈瘤既微創又有效的方式[1]。近年來，有30%～60%行EVAR治療的患者由于動脈瘤解剖形態復雜，術后出現瘤體繼續擴大甚至破裂[2-4]。對于復雜解剖的腹主動脈瘤，CT掃描三維重建成像均很難有效呈現復雜解剖情況[5]；而3D打印腹主動脈瘤模型有利于可視化復雜解剖結構，尤其復雜瘤頸解剖情況，從而便于輔助診斷、方案選擇、支架設計和醫患溝通[5-7]。
利用多學科合作模式，筆者所在治療組通過3D打印技術輔助，成功完成大角度瘤頸腹主動脈瘤的EVAR治療。對于嚴重成角瘤頸腹主動脈瘤，由于覆膜支架與主動脈之間應力不匹配，瘤頸將與支架發生巨大應力抗衡，因此瘤頸在支架展開后會改變形態，而支架則相應會受到擠壓或出現移位可能。既往單純CT三維成像只能了解支架釋放前的動脈瘤解剖測量數據，而支架展開后的情況無法預知。本病例利用硅膠為主的軟性材料，復制一定彈性的腹主動脈瘤模型，通過術前牽拉伸展較為準確地模擬了支架展開后瘤頸與支架的相互影響，從而擬定釋放Cuff支架作為延長近端錨定區的手術方案。此外，在拉伸3D模型的瘤頸時發現右腎動脈活動度明顯，推測支架釋放后右腎動脈可能存在移位；雖然實際結果顯示右腎動脈起始端出現擠壓現象，但仍舊能反映術前預測右腎動脈受累的情況。
文獻記載不足5例關于3D打印輔助腹主動脈瘤的相關報道[5]，但本報道是首例通過軟性材料打印復雜腹主動脈瘤模型的臨床研究。軟性模型較既往硬性材料更具優勢，尤其能夠更加準確地反映嚴重扭曲瘤頸腹主動脈瘤在支架釋放前后的力學和形態變化，從而有利于支架近端錨定位置的確定和預測Ⅰ型內漏的風險。此外，本病例采用中空3D模型，除能夠獲得常規解剖參數外，更有益于模擬手術操作過程，尤其如本例報道的嚴重扭曲瘤頸的腹主動脈瘤，導絲導管可以預先判斷可能入路受阻部位，且如果有支架樣本將可直接將支架釋放于中空模型進行更準確的判斷。
復雜瘤頸的腹主動脈瘤腔內治療的方案選擇以及預后一直是當前腹主動脈瘤腔內治療關注的熱點和難點問題。3D打印的腹主動脈瘤模型不僅能夠精準顯示瘤頸解剖情況，而且能夠指導治療方案選擇（如近端延長錨定區技術、開窗技術、分支技術或三明治技術等）。3D打印將過去“憑空想象”的腹主動脈瘤結構轉變為“唾手可得”的直觀實物，將有益于輔助EVAR方案的優化，提高患者預后。筆者認為，該技術輔助尤其適用于各種復雜解剖情況的腹主動脈瘤的術前評估。
